Способ изготовления спирали с обратным эффектом памяти формы

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станкостроении, приборостроении, медицине и других областях народного хозяйства при создании компактных, экономичных, надежных и технологичных механизмов перемещения прямого и обратного действия. Цель изобретения - улучшение рабочих характеристик спирали за счет увеличения шага перемещения. Материал в виде проволоки наматывают с заданным шагом, заневоливают с одновременной фиксацией взаимной ориентации ее концов и термообрабатывают для сохранения заданной формы, после чего вторично деформируют вдоль направления перемещения, сохраняя взаимную ориентацию концов. При этом отношение длины шага растянутой спирали к среднему диаметру сжатой спирали составляет 2...3,5, а отношение среднего диаметра сжатой спирали к диаметру проволоки 6...9. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность спирального механизма в работе. 3 табл.

.СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (1!) (51) 4 С 22, F 1/10, 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4247187/31-02 (22) 04 ° 03.87 (46) 23.07.89 ° Бюл. 1(27 (71) Институт металлургии им. А. Н, Байкова и Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (72) Л. P. Диамент, Ф. P. Карелин, Ю. К. Ковнеристый, Л. А. Матлахова .и С. Г. Федотов (53) 621.785.79(088.8) (56) Патент ФРГ 1(1516749, кл. С 22 F 1/10, 1/00, 24.07.80.

Заявка Японии ВО-17062, кл. С 22 F 1/10, 08.07.83. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПИРАЛИ С

0SPATHblN ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМ11 (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станкостроении, приборостроении, медицине и других областях народного !

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станкостроении, приборостроении, медицине и других отраслях народного хоз.яйства при создании компактных, экономичных, надежных, простых и технологичных механизмов перемещения прямого и обратного действия.

Цель изобретения — улучшение рабочих характеристик спирали за счет увеличения шага перемещения. г

Пример. Проволоку сплава на основе никелида титана диаметром

2,2 и 0,77 мм (Ti — 55,0 мас.Х Ni) 2 хозяйства при создании компактных, экономичных, надежных и технологичных механизмов перемещения прямого и обратного действия. Цель изобретения — улучшение рабочих характеристик спирали за счет увеличения нага перемещения. Материал в виде проволоки наматывают с заданным шагом, заневоливают с одновременной фиксацией взаимной ориентации ее концов и термообрабатывают для сохранения заданной формы, после чего вторично деформируют вдоль направления перемещения, сохраняя взаимную ориентацию концов.

При этом отношение длины шага растянутой спирали к среднему диаметру с сжатой спирали составляет 2...3,5, а отношение среднего диаметра сжатой спирали к диаметру проволоки — 6...9.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность спирального меха-. низма в работе. 3 табл. наматывают виток к витку на втулку приспособления, имеющую различные диаметры, заневоливают с фиксированable концами и отжигают при 900 С для снятия напряжений от навивки 1 ч с охлаждением на воздухе и при 400500 С 1 ч как оптимальный отжиг сплавов на основе никелида титана с ЭПФ.

При этом отношение С„, где С„ — отношение среднего диаметра сжатой спирали к диаметру проволоки для исходных отожженных спиралей изменялось от 4,5 до 10 (табл. 1). Далее спирали дефоро мировали растяжением при 20 С с различными степенями, характеризуемыми

3 1495389 4 отношением Д/m (длина измененного ma- при охлаждении +30 С), и измеряли . га к среднему диаметру сжатой спира- величину ТХ и развиваемых при нагре" ли) . При деформации фиксировали уси- ве ТМУ. Данные представлены в табл. 1. лия, необходимые для растяжения (Р), Соотношение геометрических параметПосле деформации спирали нагревали ров спиралей из проволок (диаметр до 250 С с целью проявления ЭПФ, пос- 0,55 мм) сплавов Ti - 54,5 мас.X Ni ле чего термоциклировали в интервале и Ti — 55,0 мас.Х Ni представлено в

10-150 С (ниже и выпе температур кон- табл. 2. Сравнение параметров спираца обратимых мартенситных превраше- 10 лей при Ш/Д = 3,5 представлено в

cq ний, равных при нагреве 90-100 С и табл. 3.

Т аб лица 1

С„Ш/Д ТХ, мм 7. внутренний диаметр спирали, MM

Диаметр проволоки, мм

ТМУ при нагреве, кг (Х) 2,2 17,5

5,4 (023)

15,5 (068)

22,9 (100) 2,0

3,1

3,5.2,9 (074)

3 5 (090)

3,5-3,9 (100) 2,2 14,0 7,3

3,5 (074)

4.0-4,5 (084-095)

4,5 (095)

4,75 (1,00) 7,8 (034)

l1,7 (052)

22,0 (098)

22,5 (100) 2,0

2 5

3,3

3,5

2,2 11,0 6,0

4,0 (080)

4,5-5,0 (090-100)

5,0 (100) 3, 9 (022)

13,1 (073)

18,0 (100) 2,0

3,2

3,5

0,77

6,2 9,0

2,0

3,3

3,5

0,3-0,4 (067)

0 55 (092)

0,6 (100) 1,2 (015)

4,5 (056)

8,0 (100) 0,77

5,0 7,7

0,45 (064)

0,65 (092)

0,7 (100) 1,2 (016)

5,9 (078)

7,6 (100) 2,0

3,3

3,5

3,9 6,0

2,0

2,8

3,5

0,5 (063)

0,7 (088)

0,8 (100) 1,2 (024)

2,2 (044)

5 0 (100) 1495389 а 2,Таб лиц

ТМУ при нагреве,кг (7) ТХ, мм (7.) Внутренний диаметр спи рапи, мм

4,4 9

0,2

0,3

0,35 (057) (086) (100) 2,0

2,6

3,5

0,8 (016)

2,8 (056)

5 0 (100) 7,5

2,0

3,0

3,5

3,6

0,3

0,4

0,4 (075) (100) (100) I 0 (022)

2,9 (064)

4,5 (100) 2,8 6

1,0 (029)

2,0 (057)

3,5 (!00) 2,0

2,4

3,5 (070) (080) (100) 0,35

0,4

0,5

5,6 9

1,2 (017)

4,3 (061)

7,0 (100) (083) (083) (100) 2,0

2,8

3,5

0,5

0,5

0,6

4,6 7,6

2,0

2,5

3,5

3 5

6 1,0

1,4

2,0

2,6

3,5

15,0 22,4 0,22

Известньй а 3

Таб лиц

Сплав (диаметр С„ТХ, мм . (Ж) проволоки, мм) при нагреве, кг (Ж) 2,5-2,8 (050-056)

3 5-3,9 (070-078) 9,0 22,9 (IОО)

7,4 22,5.(098)

6,0 18.,0 (078)

9,0 8,0 (100)

7,7 7,6 (095) 6, О 5, 0-5,5 (069) 9,0 5,0 (100)

7,5 4,5 (090)

6,0 3,5 (070)

9,0 7,0 (100)

7,5 6,0 (086)

6,0 5,0 (071) Ti — 54,0 мас Х Ni (2, 2) Ti - 54,0 мас.й Ni (0,77) Ti — 54,5 мас.й Ni (0,55) Ti — 55,0 мас.Ж Ni (О, 7) 1,0 (017)

3,2 (053)

6,0 (100)

0,3 (006)

0,5 (010)

0,7 (014)

2,8 (056)

5,0 (100)

0,2

0,5

0,6

0,7

0,1

0,4

0;6

0,7

0,8

4,75

5 0

0,6

0,7

0,8

0,35

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

014 (071) (086) (100) (012) (050) (075) (088) (100) (095) (100) (075) (088) (100) (070) (080) (100) (075) (088) (100) 1495389

1О

Составитель О. Сидорова

Редактор Л. Зайцева, Техред А. Кравчук Корректор М.Максимишинец

Заказ 4219/26 Тираж 576 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óêãoðîä, ул. Гагарина,101

Формула изобретения

Способ изготовления спирали с обратным эффектом памяти формы, включающий намотку спиральной заготовки с заданным шагом, проведение отжига

5 для сохранения заданной формы, изменение шага намотки и окончательную термическую обработку, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улу" чшения рабочих характеристик спирали за счет увеличения шага перемещения, перед проведением отжига производят заневоливание концов спиральной заготовки с одновременной фиксацией ориентации ее концов относительно друг друга, а изменение шага намотки проводят деформированнем вдоль направления перемещения путем растяжения при сохранении взаимной ориентации концов, причем отношение длины измененного шага к среднему диаметру сжатой спирали равно 2 - 3 5, а отношение среднего диаметра сжатой спирали к диаметру проволоки 6 - 9.