קפיץ ניטינול בקרת טמפרטורההוא קפיץ עשוי מסגסוגת טיטניום ניטינול. לקפיץ מסוג זה יש מאפייני בקרת טמפרטורה, כלומר כאשר הוא מושפע מחום, הקפיץ יימתח או יקצר באופן אוטומטי כדי להשיג את מטרת בקרת הטמפרטורה.
חומר זה נקרא גם Nitinol (ניקל טיטניום). Nitinol היא סגסוגת מתכת בעלת זיכרון צורה וסופר אלסטיות, המורכבת מטיטניום וניקל. קפיץ זה נמצא בשימוש נפוץ בציוד רפואי, מכשירי תעופה וחלל, מכשירים אלקטרוניים ותחומים אחרים. יש לו תכונות מכניות מצוינות והוא יכול לעמוד בפני חדירת סביבות בלחץ גבוה, בטמפרטורה גבוהה ובמתח גבוה. במקביל, ניתן גם לשלוט ולהתאים אותו בצורה מדויקת כדי לענות על הצרכים של תרחישי יישום שונים.
תכונות זיכרון צורות: ניטינול הוא חומר גמיש וגמיש בטמפרטורות נמוכות, אך חוזר אוטומטית לצורתו המוגדרת מראש כאשר הוא מחומם לטמפרטורה מסוימת. פונקציית תיקון צורה אוטומטית זו משמשת במכשירים רפואיים רבים, מסגרות למשקפיים, פלטה, חלקים מכניים ותחומים אחרים.
סופר אלסטי: ניטינול יכול לחזור לצורתו המקורית כאשר הוא מעוות ומכופף. תכונה זו הופכת אותו לשימוש נרחב בתחום הרפואי, כגון סטנטים, מסתמי לב, סטנטים התערבותיים בכלי דם וכן הלאה.
1. טמפרטורת שינוי AF
|
Nitinol Standard ASTM F2063 |
||||
|
שֵׁם |
כיתה |
טמפרטורת שינוי AF |
טופס |
תֶקֶן |
|
Shape Memory Alloy Nitinol |
Ti-Ni-01 |
20 מעלות ~ 40 מעלות |
חוט, מוט, צלחת, צינור, קפיץ |
הלקוח ציין או סטנדרט תעשייתי |
|
Ti-Ni-02 |
45 מעלות ~ 90 מעלות |
|||
|
סגסוגת ניטינול סופר אלסטית |
TiNi-SS |
-5 מעלות ~ 5 מעלות |
||
|
סגסוגת ניטינול סופר-אלסטית בטמפרטורה נמוכה |
TN3 |
תואר -5 ~ -15 תואר תואר -20 ~( -30 תואר) |
||
|
TNC |
||||
|
סגסוגת ניטינול רפואית |
TiNi-SS |
33 מעלות ± 3 מעלות |
ASTM F2063 |
|
|
סגסוגת Nitinol Narrow Hysteresis |
Ti-Ni-Cu |
As-Ms פחות או שווה ל-5 מעלות |
חוט, בר |
|
|
סגסוגת Nitinol Wide Hysteresis |
Ti-Ni-Fe |
As-Ms פחות או שווה ל-150 מעלות |
|
|
2. תכונות מכניות
|
ההתנהגות המכנית של הייצור |
||||||
|
מפרט (מ"מ) |
Shape Memory Nitinol Rod |
יישום טיפוסי בתעשייה הרפואית |
||||
|
UTS (Mpa) |
הַאֲרָכָה |
UpperPlateau Stress Mpa |
סט קבוע לאחר 6% מתח |
AF פעיל |
||
|
3 מ"מ ~ 5 מ"מ |
גדול או שווה ל-950 |
גדול או שווה ל-15 |
גדול או שווה ל-480 |
<0.5 |
תת 20~100 |
חלקי סט צורות, חכת קבצים אורתודונטיים. |
|
5 מ"מ ~ 20 מ"מ |
גדול או שווה ל-820 |
גדול או שווה ל-15 |
גדול או שווה ל-440 |
<0.5 |
||
|
20 מ"מ~40 |
גדול או שווה ל-650 |
גדול או שווה ל-15 |
גדול או שווה ל-440 |
<0.5 |
||
3. הרכב כימי
|
סוגי סגסוגת |
כִּימִי הרכב |
עף (חישול מלא) |
מינימום התארכות לכישלון [%] |
מקסימום שְׂרִידִי הַאֲרָכָה אחרי 6% מתח [%] |
יישומים עיקריים |
|
|
סופר אלסטי סגסוגת Ni-Ti |
TiNi-SS |
Ti-50.8at% |
-5 מעלות ± 5 מעלות. |
10 |
0.1 |
מסגרות למשקפיים, אנטנות לטלפון סלולרי, חזייה Underwire |
|
TN3 TNC |
TiNiVAL TiNiCr |
-40 מעלות ~50 מעלות |
10 |
0.1 |
||
|
טמפרטורת הגוף סגסוגת Ni-Ti |
TiNi-YY |
Ti-50.7at%Ni |
Af פונקציונלי=33 ± 3 |
15 |
0.1 |
מכשירים מושתלים, סיכות עצם סטנטים כלי דם |
|
Ti-Ni-01 |
55.6~55.8 משקל% Ni |
20 - 40 |
15 |
0.1 |
חוטי הדרכה, סטנטים קשתות אורתודונטיות |
|
|
סגסוגת Ni-Ti בטמפרטורה גבוהה |
Ti-Ni-02 |
54.8~55.5wt%Ni |
45 - 95 |
10 |
0.1 |
מכשירים פעילים מושתלים, כלים כירורגיים, תרמוסטטים קנקני קפה |
|
TiNiCu |
TiNiCu |
As-Ms פחות או שווה ל-5 |
10 |
0.1 |
||
קפיץ ניטינול בקרת טמפרטורה הוא קפיץ מווסת טמפרטורה המבוסס על טכנולוגיית Shape Memory Alloy. הקפיץ עשוי Nitinol (סגסוגת ניקל-טיטניום), חומר סגסוגת מיוחד בעל זיכרון צורה וסופר אלסטיות, שיכול לעיוות אוטומטית בטמפרטורות שונות.
כאשר קפיץ ניטינול מחומם, הוא משנה צורה אוטומטית באמצעות אפקט זיכרון הצורה, ומספק את כוח הקישור הרצוי. לעומת זאת, כאשר הטמפרטורה יורדת, הקפיץ ימשיך להתעוות באופן אוטומטי, וישחרר את כוח הקשירה.
לכן, קפיץ ניטינול יכול להתאים את גמישותו בהתאם לטמפרטורת הסביבה, תוך מימוש שליטה וויסות אוטומטיים. הוא נמצא בשימוש נרחב ביישומים רבים, כגון במכשירים רפואיים, מערכות בקרה אוטומטיות, בנייה ותעשיות רכב.
עקרון העבודה של קפיץ Nitinol מבוסס על אפקט שינוי הפאזה. כאשר הטמפרטורה עולה לטמפרטורת מעבר פאזה, מבנה הסריג של חומר הניטינול משתנה, ומאפשר לקפיץ לקבל את צורתו המקורית.
טמפרטורת מעבר הפאזות של Nitinol היא בדרך כלל בין 60 מעלות ל-130 מעלות, תלוי בהרכב החומר ובעיבוד.
4. תחומי היישום של קפיצי ניטינול בקרת טמפרטורה רחבים מאוד, להלן מספר תחומים נפוצים
1) תחום מכשור רפואי: ניתן להשתמש בו בייצור מוצרי סטנט, מוצרי צנתר ומכשירים רפואיים אחרים.
2) תחום חלקי רכב: ניתן להשתמש בו לייצור מזגני רכב, משאבות מים, משאבות שמן ורכיבים אחרים.
3) שדה אלקטרוני: ניתן להשתמש בו לייצור רדיאטורים אלקטרוניים, מתגים אלקטרוניים, גלגלים חשמליים ומוצרים אחרים.
4) תחום בקרה תעשייתי: ניתן להשתמש בו לייצור מערכות בקרת טמפרטורה לציוד בקרה תעשייתי.
לסיכום, תחום היישום של קפיצי ניטינול בקרת טמפרטורה הוא רחב מאוד ויכול למלא תפקיד חשוב בתחומי תעשייה שונים וכן בתחומים רפואיים ואלקטרוניים.
תגיות פופולריות: בקרת טמפרטורה nitinol spring, סין בקרת טמפרטורה nitinol אביב יצרנים, ספקים
