【前言】

形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態記憶合金、鈦鎳記憶合金，它是由Ti（鈦）-Ni（鎳）材料組成，經過多道工序制成的絲，我們簡稱鈦絲，可以通過電路驅動鈦絲發生運動。

相比于傳統的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。

鈦絲驅動技術目前已經在航空航天、洲際導彈、無人機、手機、汽車、機器人等科技領域投入使用。

本文通過分享、普及鈦絲驅動技術的可靠性設計，方便大家在機械電子工業設計等領域快速有效的轉化為科技成果。

第7節【接觸面設計】

1.【接觸面設計】

我們在第4節和6節中提到過：驅動鈦絲經過的轉軸或支點結構時，轉軸的軸徑，我們建議大于鈦絲線徑的30倍來設計，這樣可以降低驅動機構的阻力，也可以降低鈦絲在軸向應變帶來的損傷。

1）當轉軸設計的直徑偏小時，鈦絲自身應變除了給驅動機構帶來阻力的同時，也對鈦絲造成了一定的應變損傷。轉軸直徑越小，驅動機構帶來阻力越大，同時鈦絲越容易斷裂。

2）當驅動機構采用支點驅動時，支點應該采用R角的設計，不能是直角或銳角。

如果支點居中，鈦絲和驅動支點沒有發生摩擦運動，可以不用考慮R角的大小；

如果支點不居中，鈦絲和驅動支點發生摩擦運動，則需要參考第一條，將驅動支點的半徑設計成適當的R角。

2.【接觸面的分型面】

我們在驅動機構的接觸設計過程中，需要考慮接觸面的分型面問題，特別是金屬材質的分型面。

我們的驅動機構零件，在完成設計后進入模具的設計和模具的加工生產環節，其中分型面會導致零部件在模具的壓鑄過程中帶來合模線、披鋒、毛刺、斷面等現象。

所以我們在結構設計過程中，需要提前做好拔模斜度，避開合模線和鈦絲交集。

如果無法避免的情況下，我們可以增加批量零部件的拋光打磨工藝處理。

3.【模具的頂針】

我們的驅動機構零件，有可能會在模具加工生產過程中，脫模的頂針造成的凹面和凸面的現象，造成驅動機構卡頓或鈦絲刮傷或斷裂。這是一個很容易忽略的問題。

4.【接觸面的表面工藝】

接觸面的表面工藝要求光滑，避免磨砂面，以及第2點提到的需要避免的合模線、披鋒、毛刺、斷面等現象。

特別是偏硬材質的零件，表面工藝如果采用的是磨砂面，容易導致鈦絲斷裂。

例如陶瓷轉軸，大約5000 -8000次驅動運行后，鈦絲容易發生斷裂現象。

如果無法避免，我們需要對接觸面做拋光打磨工藝處理。

5.【驅動機構的運動零件】

前面說的4個方面的問題同樣適用于我們的驅動機構的運動零件。

如果后期工藝沒有處理好，很容易導致驅動機構的阻力增加、卡頓、卡死等現象，從而降低驅動機構的驅動能力。

所以我們在完成設計工作后，還需要進一步地關注模具設計和模具制造過程中可能出現的上述情況，提前做好預防。

為了讓驅動鈦絲在工業應用中切實落地，財哥制作整理了包括

《財哥說鈦絲視頻》

《SMA常見電路控制方案》

《電驅動鈦絲（SMA）計算模型》

《驅動鈦絲（SMA）的可靠性設計》

《電驅動鈦絲（SMA）常見十大結構模型》

等系列資源供大家參考，歡迎大家的關注和交流，請點贊收藏轉發！

審核編輯 黃宇

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作者財哥說鈦絲