鎳鈦
關(guān)注創(chuàng)建者：La nieve 創(chuàng)建時間：2019-12-14
鎳鈦的實例教程
為了將鎳鈦諾成型為所需的結(jié)構(gòu)，需使用特殊設計的心軸元件，從而使3D打印發(fā)揮作用。心軸由多個零部件制成，具有復雜的幾何形狀，使用傳統(tǒng)技術(shù)很難制造。此外，由于在加熱鎳鈦諾時使用心軸，因此必須要求完全均勻的對流。為實現(xiàn)這一目標，壁厚必須非常薄——再加之復雜的幾何形狀，使用傳統(tǒng)技術(shù)進行制造變得極具挑戰(zhàn)性。
使用3D Systems的ProX DMP 200打印機和3DXpert軟件，3D ProMetal能夠制造表面厚度僅為0.4 毫米的高度復雜不銹鋼心軸。此外，還能夠在心軸上直接打印螺紋絲錐，而非焊接螺母，從而消除額外的組裝工作。
3D ProMetal專注于金屬3D打印帶來最大優(yōu)勢的案例
未來不斷增長的市場
3D ProMetal公司的創(chuàng)始人看到了增材制造技術(shù)將加快重塑未來醫(yī)療設備制造方式的巨大機會。
“產(chǎn)品設計師受益于設計軟件的使用，由此體現(xiàn)出其決策對打印質(zhì)量和成本的影響——例如零件方向、定位和支撐，” Harari和Shasha說。“通過整合增材制造，我們可以生產(chǎn)出超越以往質(zhì)量的零件，并且比以往任何時候都更有效地完成工作。而且隨著更多客戶了解如何更好的利用增材制造所提供的一切時，增材制造的優(yōu)勢將會繼續(xù)增長。”
來源：南極熊3D打印
展開 雖然支架通常使用鎳鈦記憶合金材料，鎳鈦記憶合金的材料非線性需要單獨的討論，為了演示該問題的建模方法，模型中使用線彈性材料316L鋼替代。
動脈和斑塊建模
簡化的兩層動脈和斑塊模型使用3D實體單元劃分，如下圖所示：
動脈層用9000個SOLID185層結(jié)構(gòu)實體單元劃分，使用簡化加強應變公式（KEYOPT(2)=3），使用混合的u-P公式（KEYOPT(6)=1）來克服不可壓縮生物組織相關(guān)聯(lián)的體積自鎖。
斑塊層也用9000個SOLID185層結(jié)構(gòu)實體單元劃分，對斑塊層使用全積分B-bar方法，因為鈣化斑塊被看成是線彈性材料。
在動脈和斑塊的交界處使用重合的網(wǎng)格以保證二者之間的牢固粘接。
根據(jù)圣維南法則，將動脈和斑塊分別擴展3mm來減小端部效應的影響，在兩個端部劃分細密的網(wǎng)格，來減輕由于大局部塑性變形的收斂性困難。
支架和斑塊的接觸建模
支架和斑塊的接觸建模通過線-面接觸實現(xiàn)，支架線由CONTA177接觸單元劃分網(wǎng)格。在目標法向上使用拉格朗日乘子法和切向罰因子法（KEYOPT(2)=3），并使用自動二等分（KEYOPT(7)=1）和標準接觸行為（KEYOPT(12)=0）。
內(nèi)部斑塊壁表面由TARGE170單元劃分網(wǎng)格，假設零摩擦。
材料參數(shù)
材料參數(shù)如下：
邊界條件和加載：
動脈邊界條件
通過設置CONTA174單元的關(guān)鍵字KEYOPT(2)=2，KEYOPT(4)=1和KEYOPT(12)=5，在動脈的近端和遠端面上施加多點約束（MPC）和分布力約束。MPC的引導點（TARGE170）在所有六個自由度上均固定，邊界條件允許動脈的徑向擴張，同時必須充分限制動脈的剛體位移。
展開 在使用鎳鈦絲作為固態(tài)制冷劑的基礎上，正在研發(fā)使用鎳鈦片的第二代彈熱制冷冰箱，預期可將制冷量和制冷功率密度提升六倍以上，有望在環(huán)保、高效、低振動的小型制冷裝置中得到應用，實現(xiàn)“碳中和”的可持續(xù)發(fā)展目標，助力《基加利修正案》削減高溫室效應制冷劑計劃的順利實施。
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原文鏈接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(22)00001-7
本文內(nèi)容來自Cell Press合作期刊The Innovation第三卷第二期以Report發(fā)表的“A compact elastocaloric refrigerator” (投稿: 2021-09-06；接收: 2022-01-10；在線刊出: 2022-01-11)。
DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100205
引用格式：Chen Y., Wang Y., Sun W., et al. (2022). A compact elastocaloric refrigerator. The Innovation. 3(2),100205.
文章來源：蔻享學術(shù)
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展開 鈦絲驅(qū)動技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)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(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅(qū)動技術(shù)（nitidrivetech）目前已經(jīng)在航空航天、醫(yī)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(qū)動技術(shù)的可靠性設計經(jīng)驗，方便大家在機械電子工業(yè)設計等領域快速有效地轉(zhuǎn)化為科技成果。
二、不同廠家生產(chǎn)的鈦絲有什么區(qū)別
目前全球的鈦絲生產(chǎn)廠家，同樣規(guī)格的鈦絲特性都有所不同，選擇合適自己產(chǎn)品的鈦絲至關(guān)重要，我們需要檢測和驗證不同廠家的鈦絲，能否滿足自己產(chǎn)品的需求。
下面財哥從鈦絲的驅(qū)動力、鈦絲的驅(qū)動相變溫度、鈦絲的記憶特性和鈦絲的收縮率這4個方面來分享不同廠家的鈦絲特點。
1、鈦絲的驅(qū)動力
財哥在上一章節(jié)有提到這項關(guān)聯(lián)性指標，同時強調(diào)了每個不同廠家的鈦絲，驅(qū)動力是不一樣的。通常鈦絲的驅(qū)動力在150-200MPA；有些鈦絲能做到300-500MPA，有些細的鈦絲可以做到500-600MPA。
舉例來說：
假如175MPA的0.15mm線徑的鈦絲，驅(qū)動力量是315g
假如350MPA的0.15mm線徑的鈦絲，驅(qū)動力量是631g
顯然，350MPA的鈦絲，具備更加強勁的驅(qū)動力量。我們在設計產(chǎn)品的過程中，選擇高兆帕值的鈦絲，具有相當多的力量空間和余量空間。同時也奠定了我們的產(chǎn)品具備較高的可靠性和使用壽命基礎。
2、鈦絲的驅(qū)動相變溫度
鈦絲的驅(qū)動相變溫度指標，財哥從其驅(qū)動溫度、溫度偏差值、冷卻恢復溫度來講。
展開 鈦絲驅(qū)動技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)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(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅(qū)動技術(shù)（nitidrivetech）目前已經(jīng)在航空航天、醫(yī)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(qū)動技術(shù)的可靠性設計經(jīng)驗，方便大家在機械電子工業(yè)設計等領域快速有效地轉(zhuǎn)化為科技成果。
十一 供電線路材料的影響和選擇
我們完成了產(chǎn)品的機械設計、電路設計和軟件控制還沒有完事，接下來進入物料采購、3D結(jié)構(gòu)制作、電路板打板等驗證環(huán)節(jié)。
其中供電線路材料的選擇比較重要，財哥從以下幾個方面來提醒大家注意。
1、【PCB LAYOUT的線路和電路板工藝】
電子工程師在對電路板進行LAYOUT的時候，驅(qū)動鈦絲的供電線路寬度，需要滿足驅(qū)動鈦絲的足夠電流；在無法滿足足夠電流寬度的線路的情況下，可以在PCB板下單的時候，增加外層銅厚，例如：常規(guī)是1盎司，也可以選擇2盎司；再或者把線增加助焊層鍍鎳處理。
這類電流和線寬的關(guān)系表非常的常見，大家可以根據(jù)鈦絲的最大驅(qū)動電流來對照設計。
2、【驅(qū)動鈦絲的連接電線】
我們在選擇鈦絲驅(qū)動的連接電線的時候，盡量采用線芯8芯或以上的國標銅芯線，也可以用8芯以上的漆包線。
3、【供電線路的電纜電線】
有些大規(guī)模的密集型機柜應用，容易出現(xiàn)供電不平衡的現(xiàn)象，距離遠的執(zhí)行電流不夠，距離近的電流偏大，可能燒壞。
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鎳鈦的最新內(nèi)容
鈦絲驅(qū)動技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)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(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。
鈦絲驅(qū)動技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)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(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。
鈦絲驅(qū)動技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)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(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。
鈦絲驅(qū)動技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)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(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。
支架的常用材料是鎳鈦合金鎳鈦。在制造過程中，支架被退火和淬火成特定形狀。退火法是一種使支架在高溫下保持一定時間的熱處理，而淬火過程是將支架浸入淬火劑中，以一定的速度冷卻。支架的冷卻速度應加以控制，因為冷卻速度太慢對制造過程效率不高，而冷卻速度太快會增加支架的脆性，導致熱誘發(fā)應力和裂紋。
在本次模擬中，我們模擬了退火支架從 400°C 到室溫（20°C）的淬火過程。
鈦絲驅(qū)動應用案例（NiTiDrivetech）
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)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(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。
鈦絲驅(qū)動應用案例（NiTiDrivetech）
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)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(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。
鈦絲驅(qū)動技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)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(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。
鈦絲驅(qū)動技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)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(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。
鈦絲驅(qū)動技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)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(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。
