[发明专利]形状记忆合金电-热驱动组件的连接方法

说明书

本发明涉及一种形状记忆合金电‑热驱动组件的连接方法。所述连接方法包括如下步骤:套接：将形状记忆合金管的第一端与第一连接件套接，并形成第一重合点，将形状记忆合金管的第二端与第二连接件套接，并形成第二重合点；焊接：采用脉冲激光热源在第一重合点将形状记忆合金管的第一端与第一连接件焊接，并在第二重合点焊接将形状记忆合金管的第二端与第二连接件。其中，第一连接件为形状记忆合金丝，第二连接件为导电金属丝或形状记忆合金丝。根据本发明的形状记忆合金电‑热驱动组件的连接方法成本较低，而且控制精度较高。

技术领域

本发明涉及一种形状记忆合金电-热驱动组件的连接方法。

背景技术

形状记忆合金是一种兼具感知和驱动功能的智能材料，该合金经过较大变形以后，可以通过自发(超弹性)或加热(形状记忆效应)恢复其原始形状，所以在某种程度上来说其具有自适应、自感知和自诊断的能力。形状记忆效应(Shape Memory Effect，简称SME)是它最为显著的特性，即在高温定形后SMA材料，经过冷却到达低温状态，施加形变并留下残余形变，如果通过再次加热，升温到某个明确的温度时，就能使它恢复到形变前的状态。以上过程可以反复出现，就像合金记住了它在高温时的状态一样。此外，除了其拥有的如高阻尼特性、超弹性、形状记忆效应等基本特性，并且具有特别的弹性模量随温度变化的特性及电阻温度特性，所以研究镍钛形状记忆合金的热驱动控制技术具有较好的前景。

此外以前研究的都是镍钛形状记忆合金的驱动控制，一部分采用夹子加紧单根镍钛形状记忆合金，然后对其加热，由于用夹子夹紧的稳定性不够好，容易脱落。此外电路稳定性差。还有一部分采用的对镍钛形状形状记忆合金整根丝进行驱动，这样成本较高，而且控制精度较低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种具有成本低，控制精度高的形状记忆合金电-热驱动组件的连接方法。

根据本发明实施例的一种形状记忆合金电-热驱动组件的连接方法,包括如下步骤:套接：将形状记忆合金管的第一端与第一连接件套接，并形成第一重合点，将形状记忆合金管的第二端与第二连接件套接，并形成第二重合点；焊接：采用脉冲激光热源在所述第一重合点将形状记忆合金管的第一端与第一连接件焊接，并在第二重合点焊接将形状记忆合金管的第二端与第二连接件。其中，第一连接件为形状记忆合金丝，第二连接件为导电金属丝或形状记忆合金丝。

根据本发明的一种形状记忆合金电-热驱动组件的连接方法具有如下优势：

(1)焊接口连接稳定、不脱落、抗拉强度高；

(2)形状记忆效应回复率超过85％；

(3)焊接口的延展性超过基材的75％；

(4)实现镍钛合金的超弹性和形状记忆功能的叠加；

(5)实现镍钛形状记忆合金的多重自由度的电-热驱动控制；

(6)通过控制焊接点的电阻实现一根驱动器上可以实现多根镍钛形状记忆合金的多种驱动控制功能。

在本发明中,焊接参数设置为：峰值功率为2kw～4.5kw，脉宽为15ms～25ms，脉冲能量为20J～40J。

进一步地,在焊接步骤前，还包括以下步骤：通保护气，保护气的流量为10L/min～20L/min，通保护气的时间大于或等于20秒。

进一步地,在套接步骤前，还包括前处理步骤：分别用丙酮、乙醇和去离子水清洗形状记忆合金管；分别用丙酮、乙醇和去离子水清洗形状记忆合金丝；分别用丙酮、乙醇和去离子水清洗导电金属丝。

进一步地,前处理步骤还包括：打磨导电金属丝。