Paduan Nitinol-Nikel Titanium-NiTi

Nitinol, juga dikenal sebagai Paduan NiTi atau Paduan Nikel-Titanium, adalah paduan nikel-titanium dengan rasio mendekati ekuiatomik, terkenal dengan efek memori bentuk dan superelastisitasnya. Nilai inti Nitinol terletak pada 'pemulihan deformasi'. Dalam kondisi suhu tertentu, material dapat kembali ke bentuk aslinya; ia juga dapat menahan deformasi elastis yang signifikan dan pulih dalam kondisi tertentu. Sejak diperkenalkan pada tahun 1960an, bahan ini secara bertahap berevolusi dari bahan kelas militer menjadi bahan paduan utama di sektor medis dan teknik presisi.

Perkembangan Nitinol dapat ditelusuri kembali ke awal tahun 1960an. Ini pertama kali ditemukan oleh US Naval Ordnance Laboratory saat meneliti senyawa intermetalik nikel-titanium; nama 'Nitinol' berasal dari Ni, Ti dan Naval Ordnance Laboratory.

Saat itu, sektor kedirgantaraan, pertahanan, dan teknik presisi membutuhkan material logam khusus. Meskipun logam konvensional memberikan kekuatan dan baja pegas menawarkan elastisitas, keduanya tidak mampu memulihkan bentuknya secara aktif saat dipanaskan, dan juga tidak dapat secara andal mencapai pemulihan dari deformasi besar dalam struktur skala kecil. Efek memori bentuk dan superelastisitas Nitinol justru mengisi celah ini—nitinol mengalami transisi fase antara fase austenitik dan martensit, sehingga mengembalikan bentuknya yang telah ditentukan setelah perubahan suhu atau penerapan gaya eksternal.

Kemampuan Nitinol untuk mencapai fungsi ini disebabkan oleh sistem nikel-titaniumnya, yang memiliki rasio mendekati stoikiometri. Dengan kandungan nikel sebesar 54,50–57,00 persen dan sisanya adalah titanium, komposisi ini mendasari perilaku transformasi fasa paduan nikel-titanium. Suhu memori bentuk akhir material, perilaku superelastis, dan stabilitas lelah selanjutnya dipengaruhi oleh kontrol komposisi, pengerjaan dingin, perlakuan panas, dan kondisi pemrosesan akhir.

Dalam keadaan anil, Nitinol memiliki kekuatan tarik ≥551 MPa dan perpanjangan ≥10–15 persen. Meskipun memiliki memori bentuk atau sifat superelastis, ia mempertahankan tingkat kekuatan dan keuletan tertentu, sehingga cocok untuk fabrikasi menjadi kabel pemandu, stent, komponen elastis, dan aktuator mikro.

Pada tahap awal, Nitinol terutama digunakan dalam elemen yang responsif terhadap suhu, aktuator, dan komponen struktur elastis khusus.

Pegas yang dikontrol suhu, aktuator memori bentuk, pengencang, aktuator mikro, dan struktur yang dapat disetel ulang sendiri merupakan beberapa area penerapan paling awal. Fokus dari komponen-komponen ini bukan pada penahan beban tradisional, melainkan pada pemanfaatan kemampuan material untuk memulihkan bentuknya sebagai respons terhadap perubahan suhu atau tekanan.

Nitinol juga diadopsi pada tahap awal di sektor kedirgantaraan dan teknik presisi. Aktuator memori bentuk, elemen peredam, komponen struktural yang dapat dipasang, dan elemen pengontrol suhu semuanya memerlukan material untuk melakukan operasi yang stabil dalam ruang terbatas.

Nitinol Alloy saat ini digunakan terutama di bidang medis, ruang angkasa, struktur cerdas, kontrol industri, dan sektor teknik presisi, dan sangat cocok untuk komponen yang memerlukan memori bentuk, superelastisitas, ketahanan lelah, dan kemampuan aktuasi mikro secara bersamaan.

Aplikasi umum meliputi:

Medis: stent vaskular, kabel pemandu, kawat lengkung ortodontik, filter vena cava inferior, keranjang pengambilan batu, kabel penguat kateter, dan perangkat fiksasi memori bentuk ortopedi.

Dirgantara: aktuator memori bentuk, komponen penggerak yang dikontrol suhu, komponen struktural yang dapat digunakan, elemen peredam, dan mekanisme pengaturan ulang mandiri kecil.

Aplikasi industri: pegas yang dikontrol suhu, komponen katup yang digerakkan secara termal, klem yang dapat disetel ulang sendiri, pengencang cerdas, komponen sensor.

Teknik mesin: kabel penggerak robotika lunak, aktuator mikro, komponen penggerak jari bionik, gripper yang dapat disetel ulang sendiri, sambungan robotik yang fleksibel.

Sunxin memasok Nitinol / NiTi Alloy dalam bentuk lembaran, batangan, kawat dan tabung, serta dimensi yang dipotong khusus.

Persyaratan yang relevan seperti ASTM F2063, ASTM F2004 dan ASTM F2005 dapat didiskusikan tergantung pada bentuk produk dan penggunaan akhir. Standar khusus yang berlaku, persyaratan suhu transisi fase, kondisi pengiriman, dan item pengujian harus dikonfirmasi sesuai dengan gambar pelanggan, spesifikasi pengadaan, dan penggunaan akhir.

Spesifikasi yang tersedia antara lain:

Lembaran: T0,5–T200,0 mm, selesai digiling, panjang standar 200/250/300 mm, lebar 200/300/500/1000 mm, toleransi -0,0 / +1,0 mm, dipasok dalam kondisi anil atau pengerjaan dingin.

Batangan: Φ1,0–Φ100,0 mm, dipoles atau dipoles presisi, panjang standar 3 m per potong, toleransi harus dikonfirmasi sebagai h6–h9, dipasok dalam kondisi anil atau pengerjaan dingin.

Kawat: Φ0,6–Φ3,0 mm, dipoles atau dipoles presisi, panjang standar 1 m per potong, toleransi harus dikonfirmasi sebagai h6–h9, dipasok dalam kondisi anil atau pengerjaan dingin.

Tabung: Diameter luar 1,0–10,0 mm, diameter dalam 0,08–2,0 mm, dipoles atau dipoles presisi, panjang standar 3 m per potong, toleransi harus dikonfirmasi sebagai h6–h9, disuplai dalam kondisi anil atau pengerjaan dingin.

Sebelum produksi proyek Nitinol / NiTi Alloy, disarankan untuk memastikan bentuk material, kondisi pengiriman, dimensi, toleransi, permukaan akhir, dan persyaratan suhu transisi fase. Untuk perangkat medis, kabel pemandu, stent, kabel ortodontik, kabel penggerak, dan proyek aktuator mikro, komposisi nikel-titanium, sifat mekanik, persyaratan superelastisitas, persyaratan kelelahan, kualitas permukaan, item inspeksi, dokumentasi kualitas, dan persyaratan ketertelusuran juga perlu dikonfirmasi.

Sunxin bersertifikat sistem manajemen mutu ISO 13485 dan ISO 9001 dan dapat mendukung manajemen batch, kontrol keterlacakan, koordinasi pengujian, dan manajemen dokumentasi kualitas.