Filo e stelo in nitinol

Descrizione del filo e dell'asta di nitinol

Il nitinol è una lega di nichel{0}}titanio con il rapporto tipico 40-50% di nichel e 50-60% di titanio nota come lega a memoria di forma (SMA). Le leghe di nitinol presentano due proprietà strettamente correlate e uniche: l'effetto memoria di forma e la superelasticità (detta anche pseudoelasticità). La memoria di forma è la capacità del nitinol di subire una deformazione a una temperatura, rimanere nella sua forma deformata quando viene rimossa la forza esterna, quindi recuperare la sua forma originale e indeformata al riscaldamento al di sopra della sua "temperatura di trasformazione". La superelasticità è la capacità del metallo di subire grandi deformazioni e di tornare immediatamente alla sua forma indeformata una volta rimosso il carico esterno. Il nitinol può deformarsi 10-30 volte tanto quanto i metalli ordinari e tornare alla sua forma originale. Se il nitinol si comporta con l'effetto memoria di forma o la superelasticità dipende dal fatto che sia al di sopra della temperatura di trasformazione della lega specifica. Al di sotto della temperatura di trasformazione mostra l'effetto memoria di forma e al di sopra di tale temperatura si comporta in modo superelastico. Queste proprietà insolite vengono applicate a un vasto assortimento di applicazioni in numerosi campi diversi, tra cui l'industria dei dispositivi medici e aerospaziale. Le diverse leghe sono denominate in base alla percentuale in peso di nichel; ad esempio, Nitinol 55 e Nitinol 60. Esibisce l'effetto memoria di forma e la superelasticità a diverse temperature.

Il filo di nitinol e la bacchetta di nitinol sono i prodotti fabbricati in lega di nichel{0}}titanio. SSC produce filo e vergella in nitinol da vari gradi di leghe di nichel-titanio comunemente utilizzate nelle applicazioni mediche e per altre varie applicazioni. Il materiale in nitinol per uso medico comprende nichel e titanio in percentuali di peso atomico quasi uguali; per ASTM F2063, un contenuto di nichel del 54,5-57 percento in peso è specificato per l'uso negli impianti chirurgici. Nitinol con diverse composizioni e temperatura di trasformazione di fase può essere utilizzato per altre applicazioni.

Nitinol è particolarmente utile per applicazioni mediche perché ha memoria termica. Un'applicazione estremamente utile per il filo di nitinol è quando un dispositivo o una struttura deve essere inserito attraverso una piccola apertura e quindi rilasciato per aprirsi a una dimensione impostata più grande. Una struttura può essere compressa per inserirsi in un tubo di erogazione di piccolo diametro e quindi inserita in posizione e lasciata aprire per diverse volte il diametro del tubo di erogazione. Questa proprietà consente di realizzare stent a un certo diametro, raffreddarli e quindi comprimerli su un sistema di rilascio. Quando lo stent viene dispiegato a temperatura corporea, lo stent tenta di riguadagnare la configurazione e il diametro originali. Uno stent in nitinol leggermente sovradimensionato (di circa il 20 percento) rispetto al vaso esercita una forza verso l'esterno per mantenere il vaso aperto mentre lo stent tenta di riguadagnare il suo diametro originale.

Nella robotica, il nitinol può essere utilizzato come attuatore in cui una corrente elettrica (o calore) viene applicata a un filo teso e il filo si contrae mentre viene applicata la carica e si rilassa una volta rimossa la carica. A differenza della maggior parte dei metalli, il nitinol si contrae in lunghezza quando riscaldato, ma mantiene lo stesso volume assoluto. Inoltre, il suo movimento termico è 100 volte maggiore rispetto ad altri metalli.

Per il dispiegamento elastico, il filo di nitinol può essere tenuto meccanicamente in posizione in un dispositivo e quindi riscaldato in un bagno a temperatura fluidizzata, a una temperatura e un tempo prestabiliti, prima di essere rapidamente immerso in acqua fredda. Una volta rimosso dall'apparecchio, il filo mantiene la sua forma indipendentemente dall'angolo o dall'intensità della deformazione. Quando viene lasciato andare, il filo tornerà alla sua forma impostata. Esistono numerosi esempi di questa applicazione come il localizzatore di ago/filo Homer Mammalok. Il filo curvo viene fatto passare attraverso una cannula dritta e all'uscita si curva a forma di "J" su cui era precedentemente impostato. Questo processo può essere ripetuto decine di volte senza deformarsi.

I fili guida in nitinol vengono utilizzati per guidare i cateteri in punti del corpo difficili da raggiungere. Sono favorevoli perché sono resistenti alla piega, a differenza dell'acciaio inossidabile. Il filo è elastico e può seguire un percorso tortuoso nel corpo senza danneggiarsi. Il nitinol ruoterà senza intoppi e impartirà la coppia. I fili di nitinol sono anche comunemente usati per realizzare stent e filtri intrecciati.

SSC fornisce filo tondo e bacchetta in nitinol con Af diversi (-da 20 gradi a 120 gradi). Ora abbiamo la capacità di fare in modo che il filo e la barra di nitinol mantengano una super{4}}elasticità a -10 gradi . Produciamo anche filo piatto, barra quadra, barra rettangolare a richiesta. Sono inoltre disponibili cavi in ​​nitinol multifilare e altre barre e barre di forma personalizzata.

Proprietà del filo e della barra di nitinol

● I valori elencati si riferiscono alla transizione completa da martensite ad austenite.

● L'isteresi può essere notevolmente ridotta mediante trasformazioni parziali o leghe ternarie.

● Simile all'acciaio inossidabile o al titanio della serie 300

● Altamente non lineare con la temperatura

Applicazioni di fili e barre di nitinol e industrie correlate

● Apparecchi ortodontici

● Filo da pesca

● Sorgenti

● Montature per occhiali

● Fili guida

● Stent

● Filtri

● Mandrini

● Mandrini

● Cestini per il recupero delle pietre

● File ortodontici

● Applicazioni che richiedono un'elevata sollecitazione del plateau di carico e scarico a temperatura ambiente

● Cromo-drogato per ridurre la temperatura di trasformazione e aumentare la resistenza alla trazione

● Applicazioni che richiedono una maggiore rigidità

● Cobalto-drogato per ridurre la temperatura di trasformazione e aumentare la resistenza alla trazione

● Attuatori per{0}}alta temperatura

● Applicazioni che richiedono una trasformazione di fase a temperatura corporea (37 gradi)

● Utilizzato in un ambiente a temperature molto basse

● Produrre energia meccanica da fonti di calore calde e fredde

● Odontoiatria

● Scienze della vita

● Metallurgia

● Produzione di acciaio e leghe

● Biomateriali

● Ricerca e Laboratorio

Identificatori chimici

Proprietà del nitinolo (teoriche)

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