Aleaciones de Ni-Ti con memoria de forma y sus componentes
Introducción a las aleaciones con memoria de forma
Las aleaciones con memoria de forma o SMA son aquellos tipos de aleaciones que siempre tienden a "recordar" su forma original. Esto significa que recuerdan sus formas forjadas en frío y vuelven a sus formas predeformadas u originales cuando se calientan. Otros nombres por los que se conocen las aleaciones con memoria de forma son aleaciones con memoria, metal con memoria, aleaciones inteligentes de metal inteligente, etc. Las SMA suelen ser ligeras y se utilizan en numerosas aplicaciones. A continuación se enumeran algunos usos y aplicaciones de las aleaciones con memoria de forma.
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1. Principales aplicaciones de las SMA
Las aleaciones con memoria de forma se utilizan en varias industrias como la aeroespacial para fabricar aviones y motores, para reducir el ruido de los aviones, etc.
- Estas aleaciones inteligentes también se utilizan en tuberías, por ejemplo, tuberías de agua, tuberías de oleoductos, etc.
- Otro uso de las aleaciones con memoria de forma es en la industria del automóvil.
- Estas aleaciones también se utilizan en robótica, telecomunicaciones, optometría, odontología y medicina.
- Muchos motores se fabrican con aleaciones con memoria y la cirugía ortopédica es otro campo en el que se pueden aplicar.
2. Aleaciones con memoria de forma Ni-Ti
Lasaleaciones con memoria de forma Ni-Ti son aquellos tipos de aleaciones con memoria que se fabrican utilizando níquel-titanio, en cantidades aproximadamente iguales. Aparte de estos dos elementos, otros que pueden utilizarse para fabricar aleaciones con memoria de forma son el cobre, el zinc, el oro y el hierro, pero la Ni-Ti es la aleación con memoria más común. Hay muchas razones para utilizar estos dos elementos en la fabricación de aleaciones inteligentes, las principales de las cuales se exponen a continuación:
- Las aleaciones con memoria de forma de Ni-Ti son preferibles porque son estables, prácticas y presentan un rendimiento termomecánico superior al de otros metales.
- El límite elástico de las SMA basadas en Ni-Ti es inferior al del acero, pero se sabe que ciertas composiciones pueden dar un mejor límite elástico que el plástico e incluso que el aluminio. De hecho, el límite elástico del Ni-Ti puede llegar a 500 MPa.
- El uso de aleaciones basadas en Ni-Ti puede dar lugar a un alto nivel de deformación plástica recuperable inducida.
3. Producción de SMA de Ni-Ti
El Ni-Ti, o nitinol, es muy difícil de crear o fabricar. Esto se debe al control excepcionalmente estricto de la composición que se necesita y a la reactividad excepcionalmente alta del metal de titanio. Los dos principales métodos de fusión utilizados hoy en día para obtener nitinol son:
- Refusión por arco en vacío: se trata de un método en el que se produce un arco eléctrico entre la materia prima y la placa de cobre refrigerada por agua. Este procedimiento de fusión se realiza en un alto vacío. El molde utilizado en este procedimiento es de cobre refrigerado por agua y no se introduce carbono durante el proceso de fusión.
- Fusión por inducción en vacío: es un método de obtención de nitinol que se realiza utilizando campos magnéticos alternativos para calentar las materias primas en un crisol. Este proceso también se realiza mediante alto vacío, pero con la única diferencia de que se introduce carbono en el proceso.
No hay pruebas que demuestren cuál de estos métodos es mejor que el otro y ambos tienen ventajas propias.
