CARACTERIZACIÓN DE ALAMBRE DE NiTi PARA ACTUADORES

Abstract

Las aleaciones de níquel-titanio equiatómicas, conocidas comercialmente como NITINOL (NiTi), son capaces de producir fuerzas actuantes a través de una transformación de fase. El efecto es conocido como efecto de memoria de forma (Shape Memory Effect, SME) y puede ser de simple o de doble camino. El efecto memoria de forma simple consiste en lo siguiente: luego de deformase la aleación en su fase martensítica a baja temperatura, la misma retorna a su forma original cuando se calienta (por ejemplo con una corriente eléctrica) al haber formando su fase de alta temperatura, la austenita. Este efecto es en realidad una característica propia de la aleación, y puede ser inducido térmica o mecánicamente. Es un atributo interesante para potenciales aplicaciones como actuador en la industria aeroespacial. El SME permite recuperar completamente deformaciones del orden de 6-8 % o bien desarrollar elevadas fuerzas si el alambre esta unido a una estructura. El efecto memoria de forma de doble camino se basa en el hecho de que esta aleación puede ser entrenada a requerimiento, posibilitando que el alambre "recuerde" sus formas en baja y en alta temperatura. Sin embargo, las temperaturas de transformación de fase se ven modificadas por la aplicación de tratamientos térmicos, por lo que para su utilización mecánica se requiere del conocimiento profundo de sus propiedades y de su posible manipulación para modificar y obtener las características necesarias para el desarrollo de un dispositivo. La utilización de alambres de nitinol para la fabricación de actuadores manipulados eléctricamente, implica una considerable reducción de tamaño y de peso de los dispositivos. En este trabajo se caracteriza un alambre de NiTi comercial, se experimenta sobre las condiciones de tratamiento térmico para modificar las temperaturas de transformación de fase y se evalúan diferentes maneras de generarle memoria de forma de uno y dos caminos.