Fio de nitinol, haste de nitinol, fio de liga de níquel-titânio
Grau
Nitinol de grau médico para componentes de implantes
Armazenamento
Fresco e seco
O Nitinol Wire & Rod é bem conhecido por suas propriedades termomecânicas de superelasticidade e efeito de memória de forma. A Stanford Advanced Materials (SAM) tem vasta experiência na fabricação e no fornecimento de produtos de nitinol de alta qualidade .
O fio e a haste de nitinol são produtos fabricados a partir da liga de níquel-titânio. O nitinol é bem conhecido por suas propriedades termomecânicas de superelasticidade e efeito de memória de forma. A memória de forma refere-se à capacidade do nitinol de sofrer deformação a uma determinada temperatura e, em seguida, recuperar sua forma original, pré-definida, ao ser aquecido acima de sua temperatura de transformação.
A superelasticidade ocorre em uma faixa estreita de temperatura logo acima de sua temperatura de transformação; nesse caso, não é necessário aquecimento para que a forma original seja recuperada, e o material exibe uma elasticidade enorme, cerca de 10 a 30 vezes maior do que a de um metal comum.
Características do fio e da haste de Nitinol:
Os valores listados referem-se à transição completa de martensita para austenita.
A histerese pode ser significativamente reduzida por meio de transformação parcial ou ligas ternárias.
Semelhante ao aço inoxidável da série 300 ou ao titânio
Altamente não linear em relação à temperatura
Todas as matérias-primas de nitinol recebidas são verificadas para garantir que atendam às especificações internas proprietárias relativas à composição química, temperatura de transformação do lingote, homogeneidade do material e microestrutura. Otimizados para promover um acabamento superficial excepcionalmente liso e uniforme, todos os produtos em fio utilizam uma tecnologia proprietária de matrizes de trefilagem de diamante monocristalino e policristalino. O fio de Nitinol de grau médico pode ser adquirido na condição de trabalho a frio (CW) ou na condição superelástica (SE) e, após o tratamento térmico superelástico correto, suportará deformação de até 8% sem deformação permanente à temperatura corporal.
Especificações do fio e da haste de Nitinol
Nome do produto
Fio de Nitinol
Haste de Nitinol
Tamanho
Fio redondo:
0,0004”–0,20” de diâmetro
0,2” a 5,1” de diâmetro
Fio plano:, relação largura/espessura ~ 12
Espessura: ≥0,0004"; Largura: ≤0,450"
Formatos
Fios retos, bobinas, carretéis
Hastes retas
Outras geometrias disponíveis
Fios quadrados/retangulares e outras formas personalizadas
Barras ou formas personalizadas
Propriedades mecânicas para classes superelásticas
Laminado a frio
Superelástico
Tipo
Lingote como
(℃)
Resistência àtraçãomínima
(psi)
Alongamento
(%)
Resistência àtraçãomínima
(psi)
Alongamento
(%)
Plateau de carga
(ksi)
Plateau de descarga
(ksi)
Ativo
Af (℃)
Nitinol nº 1
-35 a -10
220.000
>4
180.000
>10
>70.000
>20.000
+10 a +18
Nitinol nº 2
-45 a -15
250.000
>4
210.000
>10
>80.000
>35.000
0 a +18
Nitinol nº 4
-10 a +10
220.000
>4
180.000
>10
>65.000
>7.000
+14 a +22
Nitinol nº 9
≥ +35
220.000
>4
160.000
>10
>75.000
>25.000
≤0
Propriedades mecânicas dos tipos de aço com memória de forma
Trabalhadas a frio
Superelástico
Tipo
Lingote como
(℃)
Resistência à traçãomínima
(psi)
Alongamento
(%)
Resistência à traçãomínima
(psi)
Alongamento
(%)
Plateau de carga
(ksi)
Plateau de descarga
(ksi)
Ativo
Af (℃)
Nitinol nº 5
≥ +85
220.000
>3
160.000
>10
N/A
N/A
≥ +85
Nitinol nº 6
+35 a +85
220.000
>3
160.000
>10
N/A
N/A
+40 a +80
Nitinol nº 8
+10 a +35
220.000
>3
160.000
>10
N/A
N/A
+22 a +40
Acabamentos de superfície de fios e hastes de nitinol
Óxido claro (LO) Cor que varia do dourado ao marrom – superfície trefilada com diamante
Gravado (E): remoção química da camada de óxido — mantém uma superfície lisa
Decapado (P) – Remoção química da camada de óxido juntamente com uma pequena quantidade do metal base – a superfície terá uma textura áspera Decapado e polido mecanicamente (EMP) Remoção química da camada de óxido seguida de polimento mecânico — a superfície terá aparência de aço inoxidável, embora, com ampliação > 40x, sejam visíveis microarranhões.
A faixa comum de diâmetros do fio de Nitinol varia de 0,025 mm a 6 mm, e seus acabamentos de superfície incluem óxido preto, decapado e polido.
Controle de Qualidade e Métodos de Teste
Análise da composição química – Verifica a proporção crítica de Ni/Ti e controla os níveis de impurezas. O ICP-OES avançado pode atingir uma incerteza de medição tão baixa quanto 0,2–0,3%.
Temperatura de transformação de fase (DSC) – A calorimetria diferencial de varredura mede temperaturas críticas, especialmente a temperatura de finalização da austenita (Af). Um desvio de alguns graus pode tornar um componente inoperante. Para stents autoexpansíveis, a Af deve ser ajustada para um valor próximo à temperatura corporal (37 °C).
Ensaios mecânicos (ASTM F2516) – O ensaio de tração avalia a resistência nos platôs superior e inferior, o alongamento residual e a resistência à fadiga.
Propriedades do fio de nitinol
Efeito de memória de forma (SME): Retorna à sua forma original quando aquecido.
Superelasticidade: Pode sofrer grandes deformações e se recuperar instantaneamente.
Resistência à corrosão: Excelente resistência à oxidação e ao desgaste.
Biocompatibilidade: Adequado para implantes e dispositivos médicos.
Aplicações do fio e da haste de nitinol
O fio de nitinol é utilizado em diversas aplicações médicas e industriais. A tabela abaixo apresenta algumas aplicações típicas de engenharia para cada um dos nossos tipos médicos padrão de nitinol:
O fio de nitinol é utilizado em fios-guia, stents, estiletes, mandris de conformação, cestas de remoção de cálculos, limas ortodônticas, etc.
O fio de nitinol é frequentemente utilizado em aplicações que exigem alta resistência de platô de carga e descarga à temperatura ambiente. Dopado com cromo para diminuir a temperatura de transformação e aumentar a resistência à tração.
O fio de Nitinol é utilizado em aplicações que exigem maior rigidez. É dopado com cobalto para reduzir a temperatura de transformação e aumentar a resistência à tração.
O fio de nitinol oferece o melhor desempenho em ciclos à temperatura corporal (37 °C).
Uma aplicação comum da liga de nitinol são os atuadores de alta temperatura.
O fio/haste de nitinol pode ser utilizado em ambientes com temperaturas muito baixas.
Fio de nitinol superelástico x fio de nitinol com memória de forma
O fio superelástico demonstra sua capacidade de deformação elástica à temperatura ambiente. É uma boa opção para estruturas estáticas que precisam se dobrar repetidamente — como fios-guia ou armações de óculos. O fio com memória de forma, por outro lado, precisa de calor para acionar sua recuperação. Isso o torna mais adequado para aplicações dinâmicas e com controle de temperatura — como atuadores térmicos ou conectores de tubos.
Embalagem de fios e hastes de Nitinol
Nossos produtos são embalados em caixas de papelão personalizadas de vários tamanhos, de acordo com as dimensões do material. Itens pequenos são embalados com segurança em caixas de PP, enquanto itens maiores são colocados em caixotes de madeira personalizados. Garantimos o cumprimento rigoroso das especificações de personalização da embalagem e o uso de materiais de amortecimento adequados para oferecer proteção ideal durante o transporte.
Embalagem: Caixa de papelão, caixa de madeira ou personalizada.
Experimento com fio de nitinol de memória de forma mágica
Embalagem de fios e hastes de nitinol
Nossos fios e hastes de nitinol são claramente identificados e rotulados externamente para garantir uma identificação eficiente e o controle de qualidade. A SAM é seu fornecedor confiável de fios de nitinol. Tomamos todo o cuidado para evitar qualquer dano que possa ser causado durante o armazenamento ou o transporte.
Informações de segurança
Categoria
Detalhes
Classificação GHS
Não classificado como perigoso na forma de sólido a granel.
Principais preocupações de segurança
Liberação de íons de níquel (Ni) e sensibilização; possíveis reações alérgicas a ligas contendo níquel.
Manuseio e armazenamento
Evite a geração de poeira durante a usinagem/soldagem. Armazene em local fresco e seco, longe de agentes oxidantes fortes.
Combate a incêndios
Utilize extintores da Classe D específicos para incêndios em metais; não use água nem espuma.
Não é considerado mercadoria perigosa para transporte. Para dispositivos médicos, recomenda-se a avaliação de biocompatibilidade conforme a norma ISO 10993.
Referência
Otto, Cory; Vaseghi, Majid; Davami, Keivan. (2024). Microusinagem a laser de liga de níquel-titânio: uma revisão dos processos a laser com nitinol e otimização para corte a laser de alta velocidade. Advanced Engineering Materials. 26. 10.1002/adem.202302112.
Fio quadrado/retangular e outros formatos personalizados
Barra ou personalizado
Propriedades mecânicas dos graus superelásticos
Trabalhado a frio
Superelástico
Grau
Lingote Como
(℃)
Min. Uts
(psi)
Alongamento
(%)
Mín. Uts
(psi)
Alongamento
(%)
Platô de carga
(ksi)
Platô de descarga
(ksi)
Ativo
Af(℃)
Nitinol nº 1
-35 a -10
220,000
>4
180,000
>10
>70,000
>20,000
+10 a +18
Nitinol #2
-45 a -15
250,000
>4
210,000
>10
>80,000
>35,000
0 a +18
Nitinol #4
-10 a +10
220,000
>4
180,000
>10
>65,000
>7,000
+14 a +22
Nitinol #9
≥ +35
220,000
>4
160,000
>10
>75,000
>25,000
≤0
Propriedades mecânicas para classes com memória de forma
Trabalhado a frio
Superelástico
Grau
Lingote Como
(℃)
Min. Uts
(psi)
Alongamento
(%)
Mín. Uts
(psi)
Alongamento
(%)
Platô de carga
(ksi)
Platô de descarga
(ksi)
Ativo
Af(℃)
Nitinol #5
≥ +85
220,000
>3
160,000
>10
N/A
N/A
≥ +85
Nitinol #6
+35 a +85
220,000
>3
160,000
>10
N/A
N/A
+40 a +80
Nitinol #8
+10 a +35
220,000
>3
160,000
>10
N/A
N/A
+22 a +40
Acabamentos de superfície:
Óxido claro (LO) Cor dourada a marrom - superfície com desenho de diamante
Óxido escuro (DK) Cor azul a preto - superfície desenhada com diamante
Óxido preto (BLK) Cor preta brilhante - superfície desenhada com diamante
Etch (E) Remoção química da camada de óxido - mantém uma superfície lisa
Pickled (P) Remoção química da camada de óxido junto com uma pequena quantidade de metal de base - a superfície terá uma textura áspera Etched and Mechanically Polished (EMP) Remoção química da camada de óxido seguida de polimento mecânico - a superfície terá uma aparência de aço inoxidável, embora, em uma ampliação de mais de 40x, haja micro arranhões.
Qual é a vida útil do fio de Nitinol sob cargas cíclicas repetidas?
Em ciclos superelásticos com deformação não superior a 6%, o fio de Nitinol normalmente tem uma vida útil de cerca de 10⁶ a 10⁷ ciclos. Sua vida útil depende da amplitude da deformação, da temperatura ambiente e da qualidade da superfície. Para aplicações em dispositivos médicos, geralmente são necessários ensaios de fadiga acelerada. Portanto, é recomendável realizar testes em condições reais para o seu caso de uso específico.
O fio de nitinol perde seu desempenho com o tempo, durante o armazenamento ou uso prolongado?
Em condições ambientais normais, o fio de Nitinol apresenta um bom desempenho. No entanto, se for exposto a tensão mecânica constante ou a um ambiente corrosivo, pode sofrer fadiga funcional. Procure evitar mantê-lo sob tensão superior a 6% por longos períodos e armazene-o em local seco, sem gases corrosivos.
Quais são os tamanhos padrão e os acabamentos de superfície disponíveis?
Diâmetros: Os fios começam em 0,02 mm (ultrafinos); as hastes variam até 20 mm ou mais.
Acabamentos: Superfície oxidada (preta/azul), sem óxido (decapada), polida ou retificada sem centro, dependendo dos requisitos de precisão.
A Stanford Advanced Materials pode personalizar as temperaturas e os formatos do Af (Acabamento Austenítico)?
Sim. Personalizamos a temperatura de afinação (de -20 °C a +110 °C) de acordo com o seu ambiente operacional, oferecemos tratamento térmico de conformação para geometrias personalizadas e cortamos no comprimento desejado de acordo com os desenhos de engenharia.
Envie-nos uma consulta hoje mesmo para saber mais e receber os preços mais recentes. Obrigado!
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