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L’alliage de nitinol est également connu sous le nom d’alliage à mémoire de forme (SMA). MetalsTek Engineering fait figure de pionnier dans le domaine du NiTiNol, en faisant preuve d’une expertise et d’une innovation inégalées dans la production d’alliages Nickel Titane Naval Ordnance Laboratory (NiTiNol). Nos produits en alliage NiTiNol comprennent des fils, des barres, des tôles, des plaques, des ressorts unidirectionnels et bidirectionnels et d’autres pièces usinées.
Matériau : NiTi, NiTiCu, NiTiFe, NiTiCr, NiTiNb, etc.
Taille : Diamètre ≥0,05 mm
Forme : Droit, bobine, rouleau ; fil rond ou fil plat
Norme : ASTM F2063
Température de finition de l’austénite (Af) : Typiquement 60 ℃, -15 ℃ ~ 100 ℃ disponible
Applications : Utilisations dentaires, fils de guidage, cadres de verre, bijoux, jouets, etc.
Matériau : NiTi, NiTiCu, NiTiFe, NiTiCr, NiTiNb, etc.
Taille : Diamètre ≥1,27 mm
Forme : droit, bobine
Autre : Entièrement recuit ou fini
Température de finition de l’austénite(Af) : Typiquement 60 ℃, -15 ℃ ~ 100 ℃ disponible
Les tubes en alliage à mémoire de forme de Nitinol, recuits droits, peuvent être déformés lorsqu’ils sont martensitisés et revenir droits lorsqu’ils sont chauffés à la température Af, ce qui leur confère force et mouvement.
Les tubes en alliage à mémoire de forme (SMA) de nitinol, recuits droits, peuvent être déformés lorsqu’ils sont martensitisés et revenir droits lorsqu’ils sont chauffés à la température ambiante, ce qui leur confère force et mouvement.
Les tubes à mémoire de forme en nitinol, dont la température d’activation se situe entre 40 et 60°C, sont conçus pour pomper le liquide de refroidissement à travers leur cœur, servant ainsi de moyen de transfert de chaleur efficace. À température ambiante, ces tubes en alliage à mémoire de forme sont exceptionnellement malléables et réagissent efficacement à une chaleur relativement faible.
MetalsTek propose une livraison rapide de tubes en nitinol dans différentes finitions et tailles, allant des petits tubes hypo (recherchés par les concepteurs de produits d’intervention avancés) aux tubes de précision plus grands utilisés dans les endoprothèses périphériques et cardiaques.
Nous fabriquons ces tubes en les étirant à partir de barres de Nitinol que nous faisons fondre en interne. La collaboration permanente entre nos équipes d’ingénieurs garantit une planification et une communication efficaces. Notre équipement de pointe nous permet d’obtenir des tolérances serrées.
La longueur maximale de ces tubes est de 500 mm (19,5 pouces). Nous recommandons d’acheter la longueur totale de 500 mm pour éviter les imperfections qui peuvent se produire avec des sections plus courtes coupées à la main. Ces tubes sont découpés avec précision au laser. En raison de leurs parois très fines, ils sont susceptibles d’être écrasés ou pliés, ce qui peut entraîner des dommages permanents. Le plus petit rayon de courbure réalisable sans déformation de la paroi à température ambiante est d’environ 2 pouces.
Veuillez noter que les températures de transition sont approximatives et peuvent varier de ±10°C. L’alliage 60°C a généralement une température Af plus proche de 55°C et est légèrement plus malléable à température ambiante. Le tube à 40°C commence à se raidir à environ 35°C.
Matériau : Alliage de titane et de nickel
Modèle : Ressort hélicoïdal en fil rond, Ressort hélicoïdal en fil plat
Type : Mémoire de forme à une voie, Mémoire de forme à deux voies
Température de finition de l’austénite : Une voie 0 ℃ ~ 100 ℃ ; Deux voies 15 ℃ ~ 60 ℃
Autre : Personnalisé selon données/dessin
Les ressorts à 1 voie “contractés à chaud” doivent être ouverts manuellement lorsqu’ils sont froids.
Les ressorts à 2 voies “se contractent à chaud” se dilatent lorsqu’ils sont refroidis sans nécessiter de mécanisme de rappel.
Les ressorts à 1 voie et à 2 voies ont des forces de traction et des caractéristiques différentes. Nous recommandons de tester les deux types de ressorts pour déterminer lequel répond le mieux aux besoins spécifiques de votre application.
Matériau : NiTi, NiTiCu, NiTiFe, NiTiCr, NiTiNb, etc.
Type : Superélastique (SME, sans mémoire) et à mémoire de forme (SMA)
Taille : Epaisseur ≥0.05 mm, Surface de laminage à froid
Forme : Droit, bobine, rouleau
Norme : ASTM F2063
Température de finition de l’austénite(Af) : Typiquement 60 ℃, -15 ℃ ~ 100 ℃ disponible
Applications : Utilisations dentaires, fils de guidage, cadres de verre, bijoux, jouets, etc.
Composition : Nickel, Titane
Pureté : 99,9% Minimale
Propriétés : Gris, 4.0g/cc Min. Densité à la prise, débit à chaud ≤30.0 s/50g
Taille des particules : 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 |
Applications de la poudre NiTiNol
Applications biomédicales : L’utilisation de la poudre d’alliage NiTi est très répandue dans le secteur biomédical, en particulier dans la production de dispositifs médicaux et d’implants. Grâce à ses propriétés de mémoire de forme, l’alliage peut être façonné, activé et déployé dans le corps. Les applications notables comprennent les stents, les implants orthopédiques, les appareils dentaires, les implants cardiovasculaires et les instruments chirurgicaux.
Industries aérospatiale et automobile : La poudre d’alliage NiTi joue un rôle essentiel dans les secteurs de l’aérospatiale et de l’automobile, où elle contribue à la fabrication de composants nécessitant une grande résistance, des caractéristiques de légèreté et une mémoire de forme exceptionnelle. Il s’agit par exemple d’actionneurs, de connecteurs, de composants de moteurs et d’amortisseurs de vibrations.
Robotique et actionneurs : Dans le domaine de la robotique et de l’automatisation, la poudre d’alliage NiTi est un matériau clé pour la production d’actionneurs et d’alliages à mémoire de forme. Son effet de mémoire de forme inhérent permet des mouvements précis et contrôlés, ce qui le rend approprié pour des applications telles que les pinces robotiques, les vannes et les micro-actionneurs.
Électronique et microtechnique : La poudre d’alliage NiTi trouve des applications dans la microtechnique et l’électronique, en particulier dans la création de systèmes microélectromécaniques (MEMS), de microcapteurs, de micro-actionneurs et d’autres dispositifs miniatures exigeant un contrôle précis et des propriétés de mémoire de forme.
Matériaux intelligents : La poudre d’alliage NiTi est intégrée dans des matériaux intelligents, qui présentent des réactions uniques à des stimuli externes tels que la température, le stress ou les champs magnétiques. Ces matériaux sont utilisés dans divers domaines, notamment l’aérospatiale, l’électronique, la robotique et l’ingénierie biomédicale.
Recherche et développement : Dans le cadre de la recherche et du développement, la poudre d’alliage NiTi s’avère inestimable pour étudier les propriétés et le comportement des alliages à mémoire de forme. Son utilisation permet la création de prototypes et facilite l’exploration de nouvelles applications et technologies.
Matériau : Composition Peut être personnalisé
Forme et taille : Selon les données/les dessins
Produits typiques : Circlips, anneaux bistables en alliage à mémoire de forme, bracelets super-élastiques, câbles pour écouteurs, etc.
Le nitinol, également connu sous le nom de nickel-titane, est un type d’alliage à mémoire de forme (AMF) composé de nickel et de titane. Il possède des propriétés uniques qui le rendent utile dans une variété d’applications. La superélasticité, ou pseudoélasticité, permet au Nitinol de reprendre sa forme initiale après avoir été déformé. Cette caractéristique le rend idéal pour toute une série d’utilisations, notamment les dispositifs médicaux tels que les stents et les valves cardiaques, les montures de lunettes, la robotique, les actionneurs et de nombreux autres domaines techniques et technologiques dans lesquels la mémoire de forme et la superélasticité sont bénéfiques. L’effet de mémoire de forme du nitinol lui permet de “se souvenir” de sa forme et de la modifier en fonction de la température. Les propriétés du nitinol résultent des transformations réversibles entre les phases austénite et martensite, qui peuvent être induites par la température (mémoire de forme) ou par la contrainte (pseudoélasticité). L’alliage est composé à parts presque égales de nickel et de titane, ce dernier représentant environ 43 à 46 %. Les propriétés et utilisations uniques du nitinol en ont fait un matériau essentiel pour la robotique et les dispositifs médicaux.
De petites modifications dans la composition du Nitinol, un alliage de nickel et de titane, peuvent avoir un impact significatif sur ses propriétés. Le nitinol peut être classé en deux catégories principales : l’alliage super élastique (SME) et l’alliage à mémoire de forme (SMA).
Le nitinol super élastique (SME) présente des déformations récupérables extraordinaires et une résistance au pliage grâce à une transformation martensitique induite par la contrainte. Cela permet au matériau d’afficher d’excellentes propriétés superélastiques à la température du corps.
L’alliage à mémoire de forme (SMA) Nitinol est apprécié pour sa capacité à reprendre une forme prédéfinie lorsqu’il est chauffé au-dessus de sa température de transformation. Cet effet de mémoire de forme est dû à une transformation de phase dans la structure cristalline lorsque l’alliage est chauffé ou refroidi, ce qui lui permet de reprendre sa forme antérieure avec une grande force.
Les principaux produits de l’alliage NiTiNol (SME et SMA) comprennent les fils et les barres, les tubes, les feuilles et les plaques, les ressorts, les montures de lunettes, la poudre et d’autres pièces usinées.
| 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 |
Finitions de surface
Oxyde léger (LO) Couleur dorée à brune. surface dessinée au diamant
Oxyde foncé (DK) couleur bleu à noir – surface diamantée
Oxyde noir (BLK) couleur noire brillante – surface diamantée
Mordançage (E) Élimination chimique de la couche d’oxyde maintenir une surface lisse
Décapé (P) Élimination chimique de la couche d’oxyde et d’une légère quantité de métal de base – la surface a une texture rugueuse. la surface présente une texture rugueuse. Gravé et poli mécaniquement (EMP) Élimination chimique de la couche d’oxyde suivie d’un polissage mécanique – la surface a l’aspect de l’acier inoxydable, bien qu’à > un grossissement de 40x révèle la présence de micro-rayures.
Le nitinol, un alliage de nickel et de titane, trouve diverses applications dans différents domaines. Parmi les applications essentielles du nitinol, on peut citer les suivantes :
La polyvalence du nitinol, qui découle de sa superélasticité et de son effet de mémoire de forme, a conduit à son adoption dans diverses applications industrielles et grand public.
Nos alliages NiTiNol sont clairement étiquetés et marqués à l’extérieur pour garantir une identification et un contrôle de qualité efficaces. Le plus grand soin est apporté pour éviter tout dommage qui pourrait être causé pendant le stockage ou le transport.
Imaginez un métal capable de se souvenir de sa forme initiale, de la retrouver même après avoir été plié, tordu ou étiré. Il ne s’agit pas d’une scène d’un film de science-fiction, mais de la réalité de l’alliage NiTinol, une combinaison remarquable de nickel (environ 55 %) et de titane (environ 45 %) qui offre cette capacité presque magique. Connu pour son effet unique de mémoire de forme et sa superélasticité, le NiTinol ne suscite pas seulement la curiosité, il révolutionne aussi des applications allant des appareils médicaux aux produits de la vie courante.
Le nitinol, un alliage métallique unique, présente des propriétés remarquables qui le rendent très polyvalent et précieux, en particulier dans les applications médicales. L’une des principales caractéristiques du nitinol est son effet de mémoire de forme et sa superélasticité. L’effet de mémoire de forme permet au nitinol d’être déformé à une température donnée, de conserver sa forme déformée lorsque la force est supprimée, puis de retrouver sa forme initiale lorsqu’il est chauffé à une température supérieure à sa température de transformation. Cette température de transformation peut être réglée avec précision en ajustant la composition nickel-titane, généralement entre -100°C et +100°C. La superélasticité du nitinol lui permet de subir de grandes déformations allant jusqu’à 8 % et de reprendre sa forme initiale sans déformation permanente.
Outre ses capacités uniques de changement de forme, le nitinol possède également une excellente résistance à la corrosion, avec un taux de corrosion inférieur à 0,1 μm/an dans des solutions salines. Il est hautement biocompatible, sans réaction toxique ou allergique connue dans le corps humain. Le rapport résistance/poids élevé du nitinol, avec une résistance à la traction de 895 MPa et une densité de 6,45 g/cm³, renforce encore sa polyvalence.
La combinaison de ces propriétés rend le nitinol bien adapté à une variété d’applications médicales, y compris les stents pour ouvrir les artères obstruées, les fils-guides pour naviguer dans les vaisseaux sanguins, les fils orthodontiques et les implants dentaires, ainsi que les instruments et les dispositifs chirurgicaux. La maîtrise de la métallurgie et du traitement complexes du nitinol a constitué un défi au départ, mais les progrès réalisés en matière de fusion, de fabrication et de traitement thermique ont permis de généraliser son utilisation commerciale, en particulier dans le domaine médical.
Le nitinol est un matériau couramment utilisé dans l’industrie des dispositifs médicaux en raison de ses propriétés uniques, notamment sa superélasticité, sa mémoire de forme et sa biocompatibilité. Les principales applications du nitinol dans les dispositifs médicaux sont les suivantes :
Capteurs et actionneurs
Le nitinol est largement utilisé dans la fabrication de capteurs et d’actionneurs de qualité industrielle. Ses propriétés de mémoire de forme et de superélasticité lui permettent d’être utilisé dans des composants tels que les actionneurs d’autofocus des appareils photo et les stabilisateurs d’image optiques des téléphones portables.
La construction
Le nitinol est utilisé dans les applications de construction, en particulier dans le béton armé intelligent (IRC). Les ingénieurs intègrent des fils de nitinol dans le béton, ce qui lui permet de détecter les fissures et de s’auto-cicatriser, améliorant ainsi la durabilité et la résistance de structures telles que les gratte-ciel et les ponts.
Applications militaires
L’armée utilise des coupleurs en nitinol dans les avions de chasse F-14 depuis la fin des années 1960. Ces coupleurs relient les conduites hydrauliques de manière étanche et facile, en tirant parti des propriétés de mémoire de forme du nitinol.
Appareils ménagers
La sensibilité thermique du Nitinol est utilisée dans les appareils ménagers tels que les friteuses, où il sert à abaisser le panier dans l’huile à la bonne température.
Lunettes
Les propriétés de superélasticité et de mémoire de forme du Nitinol en ont fait un matériau très prisé pour les montures de lunettes. Les montures en nitinol offrent une flexibilité et une durabilité inégalées, car elles peuvent reprendre leur forme initiale sans effort, même après une déformation importante.
Appareils intelligents
Le nitinol trouve de plus en plus sa place dans les appareils intelligents, tels que les smartwatches dotées d’interfaces à changement de forme et les smartphones pliables, tirant parti de sa mémoire de forme et de ses qualités superélastiques.2
Applications automobiles
Les actionneurs en nitinol peuvent être utilisés comme supports de moteur et suspensions pour contrôler les vibrations, ce qui permet d’éviter d’endommager les structures automobiles. Les ressorts en nitinol sont également envisagés pour le refroidissement du moteur, les commandes du carburateur et de la lubrification du moteur, et les stores de radiateur.
Autres produits de la vie courante
Le nitinol permet aux cuillères magiques des magasins de magie de se plier lorsqu’elles sont placées dans de l’eau chaude, démontrant ainsi son effet de mémoire de forme dans une application ludique destinée aux consommateurs.
Malgré ses avantages, le travail avec le NiTinol présente certains défis.
Défis en matière de fabrication
Propriétés des matériaux
Coût
Problèmes de biocompatibilité
Le prix de l’alliage NiTinol est influencé par plusieurs facteurs, principalement les coûts du nickel et du titane, qui sont ses principaux composants. Les prix du marché du nickel peuvent varier entre 15 000 et 20 000 dollars par tonne, tandis que le titane peut coûter entre 3 000 et 6 000 dollars par tonne, en fonction des fluctuations du marché. Les coûts de traitement, la complexité du processus de fabrication et la demande dans des secteurs tels que la médecine et l’aérospatiale sont autant de facteurs supplémentaires qui peuvent faire grimper les prix. En général, le prix de l’alliage NiTinol se situe entre 300 et 500 dollars par kilogramme, en fonction de la pureté et des exigences spécifiques de l’application.
Pour l’avenir, les applications potentielles du NiTinol continuent de s’étendre. Les chercheurs étudient son utilisation en robotique, notamment pour développer des “fils musculaires” qui agissent comme des muscles artificiels, donnant aux robots la capacité de se déplacer avec un nouveau degré de finesse. De telles innovations pourraient révolutionner le secteur de la robotique et ouvrir la voie à des robots plus avancés, plus performants et plus adaptables.
En outre, les récents développements dans les techniques de fabrication additive ont aidé à surmonter certains des défis traditionnels dans le traitement du nitinol, tels que les difficultés d’usinage. Cela ouvre de nouvelles possibilités de conception et améliore la productivité des produits à base de nitinol dans toutes les industries.
L’alliage NiTinol n’est pas seulement un matériau, c’est une innovation capitale dans la science des matériaux. Sa capacité à se souvenir de sa forme initiale et à la retrouver ouvre un monde de possibilités dans divers secteurs. Qu’il s’agisse d’appareils médicaux destinés à sauver des vies ou d’améliorer le confort et la durabilité des produits de tous les jours, le NiTinol continue de démontrer sa valeur en tant que matériau magique et transformateur qui repousse les limites de la technologie et améliore notre vie quotidienne.