Şekil hafızalı alaşımlar ve endüstriyel uygulamaları

Şekil Hafızalı Alaşımlar (ŞHA) terimi, geometrisinin değiştiği durumlarda uygun ısı prosedürü uygulanarak kristal yapılarında faz dönüşümleri etkisiyle önceki şekline tekrar dönebilen metalik malzemeler için kullanılır. Bu malzemeler belirli sıcaklık farkı altında faz değişimine uğrayarak hacimsel ve geometrik şekil değişiklikleri göstermektedir. Eğer bu malzemeler doğru bir biçimde tasarlanısa, bu değişim tamamen tersinir kılınabilmekte ve bu alaşımlar aktüatör olarak kullanılabilmektedir. Şekil Hafızalı Alaşımların sahip oldukları üstün özelliklerin, araştırmalar neticesinde bulunulması ve ilan edilmesi ile birlikte kısa zamanda endüstrinin ilgisini çekmiştir. Bu nedenle şekil hafıza alaşımların deformasyonlar sonucunda alaşımın minimum iş yaparak önceki şekline geri dönebilmesinin yanında faz dönüşümleri sırasında ürettiği güç üretimi ile birlikte güç/ağırlık oranın diğer iletim organlarından büyük olması endüstriye yeni bir bakış açısı sunmuştur. Bu makalede ŞHA sahip olduğu özellikler tanıtılarak endüstriyel uygulamalar hakkında örnekler ile bilgi verilmiştir.

Shape memory alloys and industrial applications

The Shape Memory Alloys (SMAs) is the name of group materials which have ability to return to previously defined shape with effects of phase transformations in the crystal structure when subjected to the appropriate temperature or geometry change. These materials show volume and geometry change under certain temperature by phase transformations. They have completely reversible shape changes which are very important for actuators if they are properly designed. SMAs become very interesting material for the industrial companies after their superior properties were discovered and well understood. The industrial companies which have interest at SMAs have found a new point of view because they need minimum energy to return to initial shape and geometry and their Power/Weight ratio is very high if compared with conventional materials. The mechanical properties of SMAs with general knowledge are introduced and examples of industrial applications are given in the present study.

___

  • 1. Akdoğan, A., 2004, “Akıllı Malzemeler” MakinaTek, Sayı 85, İstanbul
  • 2. Vizyon 2023 Projesi Malzeme Teknolojileri Strateji Grubu, 2004, “Malzeme Teknolojileri Stratejisi” Tubitak, Ankara
  • 3. Hodgson,D.E., 2002, “Shape Memory Applications”, Inc., Wu, M.H., Memory Technologies, and Biermann R.J., Harrison Alloys, Inc.,
  • 4. Texas A&M University, 2006, http://smart.tamu.edu.
  • 5. Mihalcz,I. 2001, “Fundamental Characteristics And Design Method For Nickel-Titanium Shape Memory Alloy”, Periodica Polytechnica Ser. Mech. Eng.,Vol. 45, No 1, pp. 75-86,
  • 6. Huang, W., 1998, “Shape Memory Alloys and their Application to Actuators for Deployable Structures”, Doktora Tezi, University of Cambridge , Peterhouse
  • 7. Gorbet, R. 1996, “A Study of the Stability and Design of Shape Memory Alloy Actuators”, Doktora Tezi, University of Waterloo , Canada
  • 8. Akdoğan A., Nurveren K., 2003, “Şekil Hafızalı Alaşımlar”, Mühendis ve Makine Dergisi, Ankara
  • 9. Callister,W., 1994, "Mateials Science and Enginnering: An Introduction", John Wiley & Sons, Inc. New York, NY.
  • 10. Otsuka, K.,Kakeshita, T., 2002 “Science and Technology of Shape-Memory Alloys:New Developments”, MRS Bulletin
  • 11. Funakubo, H., 1987, "Shape Memory Alloys",Translated by J.B. Kennedy, Gordon and Breach Science Publishers, New York
  • 12. Sivakumar, S., Kumar, K., Rao, L., Rao, M., 2005 “A Review of the Constitutive Models for Shape Memory Alloys”, International Conference on Smart Materials Structures and Systems, Bangalore, India
  • 13. Auricchio, F., Di Loreto, M., Sacco, E., 2000, “Finite Element Analysis of a Stenotic Artery Revascularization Through A Stent Insertion”, Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, Vol. 00, PP. 1-15, Malaysia
  • 14. Auricchio, F., 2002, “Shape Memory Alloys:Applications and Finite-Element Modeling”, Meccanica Strutturake, Universita delgi Studi di Pavia, Italy
  • 15. Tremblay, M., 2004, “Les Implants Medicaus en Alliage a Memoriede Forme”, Memry