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La aleación de nitinol también se conoce como aleación con memoria de forma (SMA). MetalsTek Engineering emerge como una fuerza pionera en NiTiNol, mostrando una experiencia e innovación sin parangón en la producción de aleaciones de Níquel Titanio de Laboratorio Naval de Artillería (NiTiNol). Nuestros productos de aleación de NiTiNol incluyen alambres, varillas, chapas, placas, muelles unidireccionales y bidireccionales y otras piezas mecanizadas.
Material: NiTi, NiTiCu, NiTiFe, NiTiCr, NiTiNb, etc.
Tamaño: Diámetro ≥0,05 mm
Forma: Recto, carrete, bobina; alambre redondo o alambre plano
Norma: ASTM F2063
Temperatura de acabado de austenita(Af): Típicamente 60 ℃, -15 ℃ ~ 100 ℃ disponible.
Aplicaciones: Usos Dentales, Alambre Guía, Marco de Vidrio, Joyería, Juguetes, etc.
Material: NiTi, NiTiCu, NiTiFe, NiTiCr, NiTiNb, etc.
Tamaño: Diámetro ≥1,27 mm
Forma: Recta, Carrete
Otros: Recocido o acabado
Temperatura de acabado de austenita(Af): Típicamente 60 ℃, -15 ℃ ~ 100 ℃ disponible.
Los tubos de aleación con memoria de forma de nitinol, recocidos rectos, pueden deformarse cuando se martensitan y volver a estar rectos cuando se calientan a sus temperaturas Af, proporcionando fuerza y movimiento.
Los tubos de aleación con memoria de forma (SMA) de nitinol, recocidos rectos, pueden deformarse cuando se martensitan y volver a estar rectos cuando se calientan a su temperatura Af, proporcionando fuerza y movimiento.
Los tubos de memoria de forma de nitinol con temperaturas de activación entre 40 y 60°C (104 – 140°F) están diseñados para bombear refrigerante a través de su núcleo, sirviendo como medio eficaz de transferencia de calor. A temperatura ambiente, estos tubos de aleación con memoria son excepcionalmente maleables y responden eficazmente a un calor relativamente bajo.
MetalsTek ofrece un suministro rápido de tubos de nitinol en varios acabados y tamaños, desde pequeños tubos hipo (muy solicitados por los diseñadores de productos intervencionistas avanzados) hasta tubos de precisión de mayor tamaño utilizados en endoprótesis periféricas y cardiovasculares.
Fabricamos estos tubos estirándolos a partir de barras de nitinol que fundimos internamente. La colaboración continua entre nuestros equipos de ingenieros garantiza una planificación y comunicación eficaces. Nuestros equipos de última generación nos permiten conseguir tolerancias muy ajustadas.
La longitud máxima de estos tubos es de 500 mm (19,5 pulgadas). Recomendamos comprar la longitud completa de 500 mm para evitar las imperfecciones que pueden producirse con secciones más cortas cortadas a mano. Estos tubos están cortados con láser de precisión. Debido a sus paredes muy finas, son susceptibles de aplastarse o doblarse, lo que puede provocar daños permanentes. El radio de curvatura más pequeño que se puede alcanzar sin que se doblen las paredes a temperatura ambiente es de aproximadamente 2 pulgadas.
Tenga en cuenta que las temperaturas de transición son aproximadas y pueden variar en ±10°C. La aleación de 60°C suele tener una temperatura Af cercana a 55°C y es ligeramente más maleable a temperatura ambiente. El tubo de 40 °C empieza a endurecerse en torno a los 35 °C.
Material: Aleación de titanio y níquel
Modelo: Resorte en espiral de alambre redondo, resorte en espiral de alambre plano
Tipo: Memoria de forma unidireccional, memoria de forma bidireccional
Temperatura de acabado de austenita: Unidireccional 0 ℃ ~ 100 ℃; bidireccional 15 ℃ ~ 60 ℃
Otros: Personalizado según datos/dibujo
Los muelles de 1 dirección “se contraen en caliente” deben abrirse manualmente en frío.
Los muelles bidireccionales “se contraen en caliente” se expanden al enfriarse sin necesidad de ningún mecanismo de retracción.
Los muelles de 1 y 2 vías tienen fuerzas de tracción y características distintas. Recomendamos probar ambos tipos para determinar cuál satisface mejor las necesidades específicas de su aplicación.
Material: NiTi, NiTiCu, NiTiFe, NiTiCr, NiTiNb, etc.
Tipo: Superelástico (SME, sin memoria) y con memoria de forma (SMA)
Tamaño: Espesor ≥0,05 mm, Superficie de laminación en frío
Forma: Recta, Carrete, Bobina
Norma: ASTM F2063
Temperatura de acabado de austenita(Af): Típicamente 60 ℃, -15 ℃ ~ 100 ℃ disponible.
Aplicaciones: Usos Dentales, Alambre Guía, Marco de Vidrio, Joyería, Juguetes, etc.
Composición: Níquel, Titanio
Pureza: 99,9% Mínimo
Propiedades: Gris, 4,0 g/cc Min. Densidad del grifo, velocidad de flujo en caliente ≤30,0 s/50g.
Tamaño de las partículas: 5-25μm, 15-45μm, 15-53μm, 45-75μm, 45-105μm, 5-150μm.
| Ni | Ti | Al | Cu | Mo | Si | Fe | Mg |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 40~50 | 50~60 | <0.1 | <0.03 | <0.01 | <0.01 | <0.05 | <0.02 |
Aplicaciones del polvo de NiTiNol
Aplicaciones biomédicas: La utilización de polvo de aleación de NiTi está muy extendida en el sector biomédico, sobre todo en la producción de dispositivos e implantes médicos. Aprovechando sus propiedades de memoria de forma, la aleación puede moldearse, activarse y desplegarse dentro del cuerpo. Las aplicaciones más destacadas son los stents, los implantes ortopédicos, los aparatos dentales, los implantes cardiovasculares y el instrumental quirúrgico.
Industrias aeroespacial y del automóvil: El polvo de aleación de NiTi desempeña un papel vital en los sectores aeroespacial y de automoción, donde contribuye a la fabricación de componentes que requieren alta resistencia, características de ligereza y una excepcional memoria de forma. Algunos ejemplos son actuadores, conectores, componentes de motores y amortiguadores de vibraciones.
Robótica y actuadores: En robótica y automatización, el polvo de aleación de NiTi es un material clave para producir actuadores y aleaciones con memoria de forma. Su efecto inherente de memoria de forma permite movimientos precisos y controlados, lo que lo hace idóneo para aplicaciones como pinzas robóticas, válvulas y microactuadores.
Electrónica y microtecnología: El polvo de aleación de NiTi encuentra aplicación en microtecnología y electrónica, especialmente en la creación de sistemas microelectromecánicos (MEMS), microsensores, microactuadores y otros dispositivos en miniatura que exigen un control preciso y propiedades de memoria de forma.
Materiales inteligentes: El polvo de aleación de NiTi se integra en materiales inteligentes, que muestran respuestas únicas a estímulos externos como la temperatura, la tensión o los campos magnéticos. Estos materiales se emplean en diversos campos, como el aeroespacial, la electrónica, la robótica y la ingeniería biomédica.
Investigación y desarrollo: En las tareas de investigación y desarrollo, el polvo de aleación de NiTi resulta inestimable para estudiar las propiedades y el comportamiento de las aleaciones con memoria de forma. Su uso permite crear prototipos y facilita la exploración de nuevas aplicaciones y tecnologías.
Material: Composición Personalizable
Forma y tamaño: Según datos/dibujos
Productos típicos: Circlips, anillos biestables de aleación con memoria de forma, pulseras superelásticas, cables de auriculares, etc.
El nitinol, también conocido como níquel-titanio, es un tipo de aleación con memoria de forma (SMA) compuesta de níquel y titanio. Tiene propiedades únicas que lo hacen útil en diversas aplicaciones. La superelasticidad, o pseudoelasticidad, permite al Nitinol recuperar su forma original tras ser deformado. Esta característica lo hace ideal para diversos usos, como dispositivos médicos como stents y válvulas cardíacas, monturas de gafas, robótica, actuadores y muchos otros campos de la ingeniería y la tecnología en los que la memoria de forma y la superelasticidad son beneficiosas. El efecto de memoria de forma del nitinol le permite “recordar” su forma y cambiarla en función de la temperatura. Las propiedades del nitinol surgen de las transformaciones reversibles entre las fases austenita y martensita, que pueden ser inducidas por la temperatura (memoria de forma) o por la tensión (pseudoelasticidad). La aleación se compone casi a partes iguales de níquel y titanio, representando el titanio entre el 43% y el 46%. Las propiedades y usos únicos del nitinol lo han convertido en un material esencial en robótica y dispositivos médicos.
Pequeños cambios en la composición del nitinol, una aleación de níquel y titanio, pueden tener un impacto significativo en sus propiedades. El nitinol puede clasificarse en dos categorías principales: aleación superelástica (SME) y aleación con memoria de forma (SMA).
El nitinol superelástico (SME) presenta extraordinarias deformaciones recuperables y resistencia al acodamiento debido a una transformación martensítica inducida por la tensión. Esto permite que el material muestre excelentes propiedades superelásticas a temperatura corporal.
La aleación con memoria de forma (SMA) Nitinol se valora por su capacidad de recuperar una forma preestablecida cuando se calienta por encima de su temperatura de transformación. Este efecto de memoria de forma se debe a una transformación de fase en la estructura cristalina cuando la aleación se calienta o se enfría, lo que le permite recuperar su forma anterior con gran fuerza.
Los principales productos de la aleación NiTiNol (SME y SMA) incluyen alambre y varilla, tubo, lámina y placa, muelles, montura de gafas, polvo y otras piezas mecanizadas.
| Grade | Cold Worked | Superelastic | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ingot As (℃) | Min. Uts (psi) | Elongation (%) | Min. Uts (psi) | Elongation (%) | Loading Plateau (ksi) | Unloading Plateau (ksi) | Active Af (℃) | |
| Nitinol #1 | -35 to -10 | 220,000 | >4 | 180,000 | >10 | >70,000 | >20,000 | +10 to +18 |
| Nitinol #2 | -45 to -15 | 250,000 | >4 | 210,000 | >10 | >80,000 | >35,000 | 0 to +18 |
| Nitinol #4 | -10 to +10 | 220,000 | >4 | 180,000 | >10 | >65,000 | >7,000 | +14 to +22 |
| Nitinol #9 | ≥ +35 | 220,000 | >4 | 160,000 | >10 | >75,000 | >25,000 | ≤0 |
| Grade | Cold Worked | Superelastic | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ingot As (℃) | Min. Uts (psi) | Elongation (%) | Min. Uts (psi) | Elongation (%) | Active Af (℃) | |
| Nitinol #5 | ≥ +85 | 220,000 | >3 | 160,000 | >10 | ≥ +85 |
| Nitinol #6 | +35 to +85 | 220,000 | >3 | 160,000 | >10 | +40 to +80 |
| Nitinol #8 | +10 to +35 | 220,000 | >3 | 160,000 | >10 | +22 to +40 |
Acabados superficiales
Óxido claro (LO) Color dorado a marrón – superficie diamantada
Óxido oscuro (DK) Color azul a negro – superficie diamantada
Óxido negro (BLK) Color negro brillante – superficie diamantada
Aguafuerte (E) Eliminación química de la capa de óxido – mantener una superficie lisa
Decapado (P) Eliminación química de la capa de óxido junto con una ligera cantidad de metal base. la superficie tendrá una textura rugosa. Grabado y pulido mecánico (EMP) Eliminación química de la capa de óxido seguida de pulido mecánico: la superficie tendrá un aspecto de acero inoxidable, aunque en > con un aumento de 40x se aprecian microarañazos.
El nitinol, una aleación de níquel y titanio, tiene diversas aplicaciones en diversos campos. Algunas de las aplicaciones fundamentales del nitinol son:
La versatilidad del nitinol, derivada de su superelasticidad y su efecto de memoria de forma, ha llevado a su adopción en diversas aplicaciones industriales y de consumo.
Nuestras aleaciones de NiTiNol están claramente etiquetadas externamente para garantizar una identificación y un control de calidad eficaces. Se tiene mucho cuidado para evitar cualquier daño que pudiera producirse durante el almacenamiento o el transporte.
Imagine un metal capaz de recordar su forma original, recuperándola incluso después de doblarlo, retorcerlo o estirarlo. No se trata de una escena de una película de ciencia ficción, sino de la realidad de la aleación NiTinol, una extraordinaria combinación de níquel (aproximadamente el 55%) y titanio (alrededor del 45%) que ofrece esta capacidad casi mágica. Conocido por su efecto único de memoria de forma y su superelasticidad, el NiTinol no sólo despierta curiosidad, sino que revoluciona aplicaciones que van desde los dispositivos médicos a los productos cotidianos.
El nitinol, una aleación metálica única, presenta propiedades notables que lo hacen muy versátil y valioso, sobre todo en aplicaciones médicas. Una de las principales características del nitinol es su efecto de memoria de forma y su superelasticidad. El efecto de memoria de forma permite que el nitinol se deforme a una temperatura, conserve su forma deformada cuando se retira la fuerza y recupere su forma original cuando se calienta por encima de su temperatura de transformación. Esta temperatura de transformación puede ajustarse con precisión ajustando la composición de níquel-titanio, normalmente entre -100 °C y +100 °C. La superelasticidad del nitinol le permite sufrir grandes deformaciones de hasta un 8% de deformación y recuperar su forma original sin deformación permanente.
Además de su capacidad única para cambiar de forma, el nitinol posee una excelente resistencia a la corrosión, con un índice de corrosión inferior a 0,1 μm/año en soluciones salinas. Es altamente biocompatible, sin reacciones tóxicas o alérgicas conocidas en el cuerpo humano. La elevada relación resistencia-peso del nitinol, con una resistencia a la tracción de 895 MPa y una densidad de 6,45 g/cm³, aumenta aún más su versatilidad.
La combinación de estas propiedades hace que el nitinol sea idóneo para diversas aplicaciones médicas, como endoprótesis para abrir arterias obstruidas, guías para navegar por los vasos sanguíneos, alambres de ortodoncia e implantes dentales, e instrumentos y dispositivos quirúrgicos. Al principio, dominar la compleja metalurgia y el procesamiento del nitinol fue todo un reto, pero los avances en fusión, fabricación y tratamiento térmico han permitido generalizar su uso comercial, sobre todo en el campo médico.
El nitinol es un material muy utilizado en la industria de los dispositivos médicos debido a sus propiedades únicas, como la superelasticidad, la memoria de forma y la biocompatibilidad. Algunas aplicaciones clave del nitinol en dispositivos médicos son:
Sensores y actuadores
El nitinol se utiliza mucho en la fabricación de sensores y actuadores industriales. Su memoria de forma y sus propiedades superelásticas permiten utilizarlo en componentes como los actuadores de autoenfoque de las cámaras y los estabilizadores ópticos de imagen de los teléfonos móviles.
Construcción
El nitinol se utiliza en aplicaciones de construcción, sobre todo en el hormigón reforzado inteligente (IRC). Los ingenieros incrustan hilos de nitinol en el hormigón, lo que le permite detectar grietas y autorrepararse, mejorando la durabilidad y resistencia de estructuras como rascacielos y puentes.
Aplicaciones militares
Los militares llevan utilizando acopladores de nitinol en los aviones de combate F-14 desde finales de los años sesenta. Estos acopladores unen los conductos hidráulicos con firmeza y facilidad, aprovechando las propiedades de memoria de forma del nitinol.
Electrodomésticos
La sensibilidad térmica del nitinol se aprovecha en electrodomésticos como las freidoras, donde se utiliza para bajar la cesta al aceite a la temperatura correcta.
Gafas
Las propiedades de superelasticidad y memoria de forma del nitinol lo han convertido en un material muy popular para monturas de gafas. Las monturas de nitinol ofrecen una flexibilidad y durabilidad inigualables, ya que pueden recuperar su forma original sin esfuerzo incluso tras una deformación importante.
Dispositivos inteligentes
El nitinol se utiliza cada vez más en dispositivos inteligentes, como relojes inteligentes con interfaces que cambian de forma y teléfonos inteligentes plegables, aprovechando su memoria de forma y sus cualidades superelásticas.2
Aplicaciones de automoción
Los actuadores de nitinol pueden utilizarse como soportes de motor y suspensiones para controlar las vibraciones, ayudando a evitar daños en las estructuras de los automóviles. También se prevé utilizar muelles de nitinol en la refrigeración de motores, controles de lubricación de carburadores y motores, y persianas de radiadores.
Otros productos de uso cotidiano
El nitinol permite que las cucharas mágicas de las tiendas de magia se doblen al introducirlas en agua caliente, lo que demuestra su efecto de memoria de forma en una aplicación lúdica para el consumidor.
A pesar de sus ventajas, trabajar con NiTinol presenta ciertos retos.
Retos de la fabricación
Propiedades de los materiales
Coste
Problemas de biocompatibilidad
El precio de la aleación NiTinol está influido por varios factores, principalmente los costes del níquel y el titanio, que son sus principales componentes. Los precios de mercado del níquel pueden oscilar entre 15.000 y 20.000 dólares por tonelada, mientras que el titanio puede costar entre 3.000 y 6.000 dólares por tonelada, dependiendo de las fluctuaciones del mercado. Otros factores son los costes de transformación, la complejidad del proceso de fabricación y la demanda en sectores como el médico y el aeroespacial, que pueden elevar los precios. Por lo general, el precio de la aleación de NiTinol oscila entre 300 y 500 dólares por kilogramo, variando en función de la pureza y los requisitos específicos de la aplicación.
De cara al futuro, las aplicaciones potenciales del NiTinol siguen ampliándose. Los investigadores están estudiando su uso en robótica, sobre todo para desarrollar “hilos musculares” que actúen como músculos artificiales y doten a los robots de la capacidad de moverse con un nuevo nivel de delicadeza. Estas innovaciones podrían revolucionar el sector de la robótica y allanar el camino a robots más avanzados, capaces y adaptables.
Además, los recientes avances en las técnicas de fabricación aditiva han ayudado a superar algunos de los retos tradicionales del procesamiento del nitinol, como las dificultades de mecanizado. Esto está abriendo nuevas posibilidades de diseño y mejorando la productividad de los productos basados en nitinol en todas las industrias.
La aleación NiTinol no es sólo un material, sino una innovación fundamental en la ciencia de los materiales. Su capacidad para recordar y recuperar su forma original abre un mundo de posibilidades en diversos sectores. Desde dispositivos médicos que salvan vidas hasta la mejora de la comodidad y la durabilidad de los productos cotidianos, el NiTinol sigue demostrando su valía como material mágico y transformador que amplía los límites de la tecnología y mejora nuestra vida cotidiana.