Caracterização eletromecânica de minimolas superelásticas de nitinol em regime de efeito memória de forma sob carga constante.

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: MONTEIRO , Roana d’Ávila Souza.
• Orientador(a): FERNANDES , Eisenhawer de Moura. , ARAÚJO , Carlos José de.
• Banca de defesa: ROCHA NETO, José Sérgio da., SOUTO, Cícero da Rocha.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
• Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
• Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Ligas de Ni-Ti; Nitinol; Minimolas Helicoidais; Superelasticidade; Caracterização Eletromecânica; Ni-Ti Alloys; Mini Coil Springs; Superelasticity; Electromechanical Characterization.
• Área do conhecimento CNPq: Ciências; Engenharia Mecânica
• Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/453

As Ligas com Memória de Forma (LMF) constituem uma classe de materiais metálicos que possuem a capacidade de recuperar uma deformação pseudo plástica, introduzida por aplicação de carga mecânica, e retornar à sua forma original através de um simples aquecimento. O principal interesse nos atuadores de LMF utilizados no formato de molas helicoidais reside no grande deslocamento proporcionado pelo fenômeno de Efeito Memória de Forma (EMF), que permite a realização de trabalho mecânico quando este componente é submetido a diferentes condições de temperatura e cargas mecânica. No caso de elementos de LMF em estado de superelasticidade (SE) na temperatura ambiente, quando a carga mecânica é aplicada e mantida sob o material, a deformação originada pela formação de martensita induzida por tensão poderá também ser revertida por meio de um aquecimento. Nesse caso, tem-se um EMF em um elemento de LMF originalmente superelástico. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é realizar a caracterização eletromecânica de uma mini mola superelástica de LMF NiTi (Nitinol) quando submetida a um carregamento mecânico constante, avaliando a influência da taxa de variação da corrente elétrica e do aumento da carga mecânica nas temperaturas de transformação, além de determinar o comportamento do deslocamento com a variação de resistência elétrica. Para isso, foi desenvolvida uma plataforma experimental capaz de submeter a mini mola a carregamento mecânico constante (peso) e sinais de corrente elétrica variáveis com o tempo. Verificou-se que, para todas as cargas mecânicas e níveis de corrente elétrica, os resultados para a taxa de variação da corrente elétrica mais lenta (6 mA/s) apresentou uma melhor resposta em deslocamento e na variação da resistência elétrica quando comparados com a taxa mais rápida (12 mA/s), embora esta última resulte em um comportamento histerético mais estreito (resistência elétrica versus deslocamento). Também foi observado um aumento das temperaturas de transformação com o aumento da carga mecânica, como esperado pela lei de Clausius-Clayperon para LMF. Finalmente, foi verificada uma relação praticamente linear entre a variação do deslocamento e a variação de resistência elétrica, no aquecimento e no resfriamento.