鈦絲驅動技術（NiTiDrivetech）的可靠性設計

【前言】

形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金，它是由Ni（鎳）- Ti（鈦）材料組成，經過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅動鈦絲發生運動。相比于傳統的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅動技術（nitidrivetech）目前已經在航空航天、醫療、無人機、手機、汽車、機器人等科技領域投入使用。

本文通過公開分享、科普鈦絲驅動技術的可靠性設計經驗，方便大家在機械電子工業設計等領域快速有效地轉化為科技成果。

十二 加工生產的影響

1、【鈦絲的折傷】

我們在實際生產應用當中，特別是手工或半自動化加工生產的環節，鈦絲有概率會出現發生彎折的情況。

生產過程中的工人或機械爪，在拾取鈦絲的時候，如果存在這種R形態，我們需要盡量讓R不要小于鈦絲線徑的20倍，如果R形態偏小可能會造成鈦絲的局部受到一定的損傷，這種損傷體現在驅動機構的壽命變短。

例如：我們的產品可能需要100萬次的使用壽命，但是這里曾經發生了極小的R折彎的現象，那么我們的驅動機構可能跑了50萬次的時候，R位置發生斷裂。

同類的現象還有交叉壓痕，造成這樣的現象的原因，一般是我們采用成匝的包裝形式的情況下，工人抽取的時候難以分離造成。我們的生產過程中可能因為鈦絲太細難以發現，雖然可以在通電形變中恢復，這種現象幾乎可以直接讓鈦絲發生斷裂。

以上兩種折傷的現象非常具有隱蔽性，在實際生產過程中我們基本上難以發覺。鈦絲的折傷現象，類似我們的寬帶光纖光纜一樣，在無法避免的折彎前提下，我們需要保證折彎的幅度。

2、【金屬工具的影響】

我們給驅動機構組裝鈦絲的過程中，應該避免尖銳或材質較硬的金屬工具或機械臂直接按、壓、翹等動作實施在鈦絲上面，這類動作同樣可能會造成鈦絲的局部受到一定的損傷，導致驅動機構的壽命變短。

3、【焊接式連接的影響】

我們的驅動機構如果采用的是焊接式的連接方式，財哥建議焊接時候增加對鈦絲的散熱裝置，一般采用銅、鋁等治具或裝置。

我們的電烙鐵溫度一般是300°上下，手工焊接或自動化點焊在端子頭部的時候，熱傳導可能會讓鈦絲根部產生較高的溫度，使得鈦絲發生局部熱處理定型的現象。

4、【接觸式連接的影響】

我們的驅動機構如果采用的是接觸式的連接方式連接，需要注意固定好疊加的導線端子和鈦絲端子，避免出現松動，導致接觸不良的情況。

作者 財哥說鈦絲