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。

十三 生產過程中的偏差和誤差

1、【鈦絲的長度偏差和誤差】

鈦絲在加工生產環節中也會給鈦絲的長度帶來一些偏差和誤差。

鈦絲的長度偏差

鈦絲的長度偏差一般是廠家的工藝環節中導致的，例如：規格：?0.15mm，長度100mm的鈦絲表現出來的特性包括：

1）   第一次給鈦絲通電加熱后，經過冷卻恢復，鈦絲的長度由原始的100mm，變成了99mm，我們的鈦絲縮短了1mm。

2）   第一次給鈦絲通電加熱后，經過冷卻恢復，鈦絲的長度由原始的100mm，變成了101mm，我們的鈦絲變長了1mm。

這種現象有可能導致我們的驅動機構初始位置和驅動位置發生偏移。

由于不同的驅動鈦絲生產廠家的生產流程和工藝區別，造成了不同廠家的驅動鈦絲出現了參差不齊的偏差現象。

我們在采購鈦絲的時候，需要提前預防，并且需要做長度偏差的補償設計。

鈦絲的長度誤差

鈦絲的長度誤差一般是廠家在定制我們所需長度的時候，例如：規格：?0.15mm，長度100mm的鈦絲，表現出來的特性是：

正負公差：100±0.1mm

正公差：100+0.2mm

負公差100-0.2mm

我們需要結合我們的驅動機構特性，選擇合適的公差類型，例如驅動機構的：

初始位置容差范圍較大，我們要求正公差：100+0.2mm

驅動位置容差范圍較大，我們要求負公差：100-0.2mm

驅動機構富余位移較多，我們要求正負公差：100±0.1mm

2、【鈦絲的裝配偏差】

我們的產品在加工組裝生產過程中，驅動機構的裝配間隙會帶來一定的偏差，活動結構件的裝配間隙和鈦絲端子掛靠的定位柱間隙，會導致我們的驅動機構的鈦絲長度偏長。

我們需要根據驅動機構的實際情況來調整鈦絲的長度。

3、【通過工裝治具差消除驅動機構的偏差和誤差】

我們可以在產品的生產過程中，增加工裝治具來消除驅動機構的偏差和誤差。

例如上節中提到的焊接式連接的驅動機構，因為焊接點的位置定位容易出現偏差，我們可以在焊接工藝的環節增加彈性的焊接治具或自動化裝置。

我們可以根據我們的驅動機構設定好一個絕對位置，然后給驅動鈦絲一個動態彈性的相對位置，接下來實施焊接工藝。

如果鈦絲長度偏長或偏短，我們的動態彈性滑塊會主動將端子左移或右移，讓鈦絲始終處于繃直的狀態。

這類的裝置就可以消除我們的鈦絲長度誤差、鈦絲的裝配偏差。

簡單來講就是通過動態調整來消除鈦絲或驅動接機構的相對偏差。

作者 財哥說鈦絲