סגסוגת ניטינול-ניקל טיטניום-NiTi

Nitinol, הידוע גם בשם NiTi Alloy או ניקל-טיטניום סגסוגת, היא סגסוגת ניקל-טיטניום עם יחס כמעט שווה-אטומי, הידועה באפקט זיכרון הצורה שלה ובעל אלסטיות. הערך המרכזי של Nitinol טמון ב'התאוששות דפורמציה' שלו. בתנאי טמפרטורה מסוימים, החומר יכול לחזור לצורתו המקורית; זה גם יכול לעמוד בעיוות אלסטי משמעותי ולהתאושש בתנאים ספציפיים. מאז הצגתו בשנות ה-60, הוא התפתח בהדרגה מחומר בדרגה צבאית לסגסוגת מיינסטרים במגזרי הרפואה וההנדסה המדויקת.

ניתן לאתר את התפתחותו של Nitinol לתחילת שנות ה-60. הוא התגלה לראשונה על ידי מעבדת חיל הים האמריקאית תוך כדי מחקר של תרכובות בין-מתכתיות של ניקל-טיטניום; השם 'ניטינול' נגזר מ-Ni, Ti ומעבדת חיל הים.

באותה תקופה, מגזרי התעופה והחלל, ההגנה וההנדסה המדויקת דרשו חומר מתכתי מיוחד. בעוד שמתכות קונבנציונליות סיפקו חוזק ופלדה קפיצית הציעה גמישות, אף אחת מהן לא הייתה מסוגלת לשחזר את צורתה באופן פעיל בעת חימום, וגם לא יכלו להשיג התאוששות מהימנה מעיוותים גדולים בתוך מבנים בקנה מידה קטן. אפקט זיכרון הצורה וגמישות העל של ניטינול מילאו בדיוק את הפער הזה - הוא עובר מעבר פאזה בין השלב האוסטניטי והמרטנסיטי, ובכך משחזר את צורתו שנקבעה מראש בעקבות שינויי טמפרטורה או הפעלת כוחות חיצוניים.

יכולתו של Nitinol להשיג פונקציונליות זו מיוחסת למערכת הניקל-טיטניום שלו, בעלת יחס כמעט סטוכיומטרי. עם תכולת ניקל של 54.50-57.00 אחוזים וטיטניום מרכיב את השאר, הרכב זה עומד בבסיס התנהגות טרנספורמציה הפאזית של סגסוגת ניקל-טיטניום. טמפרטורת זיכרון הצורה הסופית של החומר, ההתנהגות העל-אלסטית ויציבות העייפות מושפעים עוד יותר מבקרת הרכב, עבודה קרה, טיפול בחום ומצב העיבוד הסופי.

במצב חישול, לניטינול חוזק מתיחה של ≥551 MPa והתארכות של ≥10-15 אחוז. למרות שהוא בעל זיכרון צורה או תכונות סופר-אלסטיות, הוא שומר על רמה מסוימת של חוזק ומשיכות, מה שהופך אותו למתאים לייצור לחוטי מנחה, סטנטים, רכיבים אלסטיים ומיקרו-מפעילים.

בשלביו הראשונים, ניטינול שימש בעיקר באלמנטים המגיבים לטמפרטורה, מפעילים ורכיבים מבניים אלסטיים מיוחדים.

קפיצים מבוקרים בטמפרטורה, מפעילי זיכרון צורה, מחברים, מיקרו מפעילים ומבנים מתאפסים עצמיים היו בין אזורי היישום המוקדמים ביותר. ההתמקדות של רכיבים אלו לא הייתה על נשיאת עומס מסורתית, אלא על ניצול יכולתו של החומר לשחזר את צורתו בתגובה לשינויים בטמפרטורה או מתח.

Nitinol אומץ בשלב מוקדם גם בתחום התעופה והחלל והנדסת דיוק. מפעילי זיכרון צורה, רכיבי שיכוך, רכיבים מבניים הניתנים לפריסה ואלמנטים לבקרת טמפרטורה כולם דורשים מהחומר לבצע פעולות יציבות בתוך חללים סגורים.

סגסוגת Nitinol משמשת כיום בעיקר בתחום הרפואה, התעופה והחלל, מבנים חכמים, בקרה תעשייתית והנדסת דיוק, והיא מתאימה במיוחד לרכיבים הדורשים זיכרון צורות, גמישות על, עמידות בפני עייפות ויכולות מיקרו-הפעלה בו זמנית.

יישומים נפוצים כוללים:

רפואיים: סטנטים לכלי דם, חוטי הדרכה, חוטי קשת יישור שיניים, מסנני וריד נבוב תחתונים, סלסלות חילוץ אבנים, חוטי חיזוק צנתר ומכשירי קיבוע צורה אורטופדיים.

תעופה וחלל: מפעילי זיכרון צורה, רכיבי הנעה מבוקרים בטמפרטורה, רכיבים מבניים הניתנים לפריסה, אלמנטים שיכוך ומנגנוני איפוס עצמי קטנים.

יישומים תעשייתיים: קפיצים מבוקרי טמפרטורה, רכיבי שסתומים המופעלים תרמית, מלחציים עם איפוס עצמי, מחברים חכמים, רכיבי חיישנים.

הנדסת מכונות: חוטי הנעה של רובוטיקה רכה, מיקרו-מפעילים, רכיבי הנעת אצבע ביונית, תפסנים עם איפוס עצמי, מפרקים רובוטיים גמישים.

Sunxin מספקת Nitinol / NiTi Alloy בצורות גיליון, בר, חוט וצינורות, כמו גם מידות חתוכות בהתאמה אישית.

ניתן לדון בדרישות רלוונטיות כגון ASTM F2063, ASTM F2004 ו-ASTM F2005 בהתאם לצורת המוצר ולשימוש הסופי. יש לאשר תקנים ישימים ספציפיים, דרישות טמפרטורת מעבר שלב, תנאי אספקה ​​ופריטי בדיקה בהתאם לשרטוטי הלקוח, מפרטי הרכש והשימוש הסופי.

מפרטים זמינים כוללים:

יריעות: T0.5–T200.0 מ'מ, בגימור כרסום, אורכים סטנדרטיים 200 / 250 / 300 מ'מ, רוחבים 200 / 300 / 500 / 1000 מ'מ, סובלנות -0.0 / +1.0 מ'מ, מסופקים במצב חישול או בעיבוד קר.

סורגים: Φ1.0–Φ100.0 מ'מ, מלוטשים או מלוטשים בדייקנות, אורך סטנדרטי 3 מ' לחתיכה, סובלנות לאישור כ-h6–h9, מסופק במצב חישול או עיבוד קר.

חוט: Φ0.6–Φ3.0 מ'מ, מלוטש או מלוטש בדיוק, אורך סטנדרטי 1 מ' לכל חתיכה, סובלנות לאישור כ-h6–h9, מסופק במצב חישול או עיבוד קר.

צינורות: קוטר חיצוני 1.0-10.0 מ'מ, קוטר פנימי 0.08-2.0 מ'מ, מלוטש או מלוטש בדיוק, אורך סטנדרטי 3 מ' לחתיכה, סובלנות לאישור כ-h6-h9, מסופק במצב חישול או בעיבוד קר.

לפני הייצור של פרויקטים של Nitinol / NiTi Alloy, מומלץ לאשר את צורת החומר, מצב האספקה, הממדים, הסובלנות, גימור פני השטח ודרישות טמפרטורת מעבר שלב. עבור מכשירים רפואיים, חוטי הדרכה, סטנטים, חוטי יישור שיניים, חוטי הינע ופרויקטים של מיקרו-מפעילים, יש צורך גם לאשר את הרכב ניקל-טיטניום, תכונות מכניות, דרישות גמישות על, דרישות עייפות, איכות פני השטח, פריטי בדיקה, תיעוד איכות ודרישות עקיבות.

Sunxin מוסמכת למערכות ניהול האיכות ISO 13485 ו-ISO 9001 ויכולה לתמוך בניהול אצווה, בקרת עקיבות, תיאום בדיקות וניהול תיעוד איכות.