Materiale inteligenteMaterialele inteligente sunt concepute ca materiale care indeplinesc functii naturale de detectie, comanda, control, etcMaterialele inteligente ( smart/intelligent materials) au proprietatea de a se auto-adapta la stimuli externi. Proprietatile acestor materiale se manifesta inteligent in functie de schimbarile mediului exterior (raspund la stimului externi)

STIMUL RASPUNS

Fig. 2 sub actiunea stimulilor extermi, materialul inteligent se modifica intrinsecRaspunsul materialelor active la schimbarile de mediu ( stimuli) poate consta in : modificarea lungimii materialului, modificarea vascozitatii, a conductivitatii electrice, magnetismului, sa.Forta exterioara aplicata poate fi clasificata in trei categorii:camp electric ceramici electrostrictive si piezoelectrice si polimeri piezoelectricicamp termic aliaje cu memoria formei;. camp magnetic materiale magnetostrictive si materiale magnetice cu memoria formei, aliaje feromagnetice cu memoria formei .

In functie de tipul de raspuns pe care il genereaza, materialele active (inteligente) pot fi impartite in doua categorii: 1) Raspuns dinamic. Semnalul de intrare este transformat intotdeauna in efort, care poate fi folosit pentru a introduce miscare ( dinamica) intr-un sistem. Aceste materiale constituie grupul cel mai des folosit pentru a construi o structura inteligenta. Sunt materiale active, integrate intr-o structura mecanica, cu scopul de a modifica dimensiunile geometrice ale structurlor.Dispozitivele pe baza de materiale care raspund prin modificarea lungimii sunt denumite adesea actuatori (sau actuatori in stare solida).Materialele active pot fi folosite si ca senzori, atunci cand efortul aplicat asupra materialului este transformat intr-un semnal care permite estimarea nivelurilor de tensiune in sistem.

Modificarea dimensiunilor sub un stimul electric (1) sau piezoelectric (2)

2) Raspuns cu modificarea proprietatii. A doua categorie de materiale active contine acele materiale care raspund la stimuli prin modificarea unei proprietati cheie, de exemplu conductivitatea electrica sau vascozitatea. Aceste materiale sunt mai putin integrate in structuri mecanice, fiind folosite mai degraba pentru module complexe, de exemplu cuple, dipozitive de fixare, valve, intrerupatoare. Aceste materiale sunt folosite in mod frecvent ca senzori.Desi materialele din aceasta categorie nu genereaza o tensiune la aplicarea unui stimul extern, ele sunt uneori denumite sisteme actuatoare. Exemple in acest sens sunt fluidele electro si magnetoreologice, care raspund prin cresterea vascozitatii la aplicarea unui camp electric sau magnetic extern.

PROPRIETATI DE MATERIAL CARE DETERMINA APLICATIILE MATERIALELOR INTELIGENTEAnumite caracteristici specifice ale materialelor fac ca acestea sa poata fi folosite in aplicatii ca materiale inteligente. Aceste proprietati sunt:efectul piezoelectricefectul magnetostrictivefectul electroplasticefectul de memorie a formeiproprietatile electroreologiceproprietatile neliniare electroopticeproprietatile neliniare electroacusticeproprietatile liniare elecromagneticeproprietati pirosenzitive

Materiale inteligente piezoelectrice

Printre primele aplicatii ale materialelor inteligente piezoelectrice au fost in structuri inteligente caracterizare prin sinergie elecroelastica. Pentru asemenea aplicatii au fost utilizate in principal materiale ceramice. Astfel sunt utilizate ceramici piezoelectrice policrisaline ( BaTiO3, CdTiO3, PbZrO3, PbTiO3) cu diferite proportii stoichiometrice. O alta clasa de compozite flexibile piezoelectrice care pot fi folopsite in aplicatii inteligente este constituita de sistemul PbTiO3 cauciuc cloroprenic.Materialele inteligente piezoelectrice pot fi , de asemenea realizate din polimeri si anume polivinili de fluorida (PVDF). Principalele avanteje ale acestui material rezida in faptul ca poate fi fasonat sub forma unor foi foarte subtiri si poseda o rezistenta mecanica excelenta, combinata cu o foarte mare sensibilitate la modificarile de presiune.Un alt material piezoelectric recent descoperit ( NTK Research Japonia) este un material pe baza de cauciuc numit piezoelectric. Acest material este format din cauciuc sintetic in care sunt dispersate particule fine de piezoceramica PZT. Cauciucul piezoelectric combina proprietatile PZT ( senzitivitate ridicata, inertie chimica, linearitate, simplitate) cu flexibilitatea cauciucului. Un asemenea tip de material a contribuit la dezvoltarea conexiunilor cu cablu coaxial.

Materile inteligente magnetostrictiveStructurile inteligente moderne contin materiale cu un grad ridicat de magnetostrictiune. In general aceste materiale pot induce un efort de aproximativ 2000ppm. Aceste materiale sunt aliaje de fier si metale- pamanturi rare cum ar fi teribiu, dyprosiu (Dy) si niobiu (Nb).

Materiale inteligente electroplasticeAceste materiale sunt utile ca medii elastice inteligente mai ales daca stimulul care modifica deformarea elastica este curentul electric, care poate fi controlat extern. Utilitatea acestor materiale in sisteme inteligente care functioneaza la temperatura camerei este inca in studiu.Fluide electroreologice inteligenteCercetarile curente asupra fluidelor electroreologice au ca obiectiv dezvoltarea unor sisteme purtatoare de particule, cu proprietati care sa permita obtinerea unui comportament elastic inteligent. Noile fluide electroreologice contin particule de polimeri, minerali sau ceramici dispersate in ulei siliconoc, ulei mineral sau parafina clorurata, prezentand urmatoarele avantaje: cresterea domeniului de operare la 200C, proprietati izolatoare bune, compatibilitate la dispersia particulelor.Materiale inteligente electroopticeFosfatul dihidrogenat de potasiu este un exemplu de material care prezinta proproetati electrooptice. Asemenea materiale de sinteza isi pot modifica indicele de refractie si deci caracteristicile de transmidie si reflectie optica, in prezenta unui stimul electric. Materialele din aceasta categorie pot fi utilizate ca stimuli inteligenti.

Materiale inteligente electroacusticeAsemena materiale prezinta vibratii puternice in functie de caracteristicile piezolectrice. Cauciucul piezoelectric, ceramicilePZT, LiNBO3, PZT cu dopanti donori sunt candidati viabili pentru aplicatii inteligente.Materiale inteligente electromagneticeSunt cunoscute numeroase materiale care poseda proprietati feroelectrice, cel mai cunoscut fiind titanatul de bariu (BaTiO3) . titanatul de bariu poate fi un foarte bun material inteligent datorita avantajelor pe care le prezinta: rezistenta mecanica ridicata, rezistenta la incalzire si uniditate, usurinta in procesare.Dintre materialele magnetice neliniare , materialele feromagnetice, platina cobalt sau feritele ar putea fi utilizate in aplicatii inteligente.

Materiale inteligente cu memoria formeiIn aceasta clasa intra 3 categorii de materiale si anume;aliaje cu memoria formeicompozite hibride cu memoria formeipolimeri cu memoria formeiAliajele nichel-Titan de compozitie adecvata prezinta caracteristici unice de memorie, respectiv de refacere a formei, fiind cele mai populare aliaje cu memoria formei. Atunci cand asemenea materiale sunt deformate plastic in starea de temperatura joasa si apoi incalzite deasupra temperaturii de tranzitie, are loc refacerea configuratiei (formei) originale

Compozitele hibride cu memoria formei sunt materiale compozite care contin fibre sau straturi de aliaje cu memoria formei (Ni-Ti), astfel incat ele sa poata fi controlate mecanic prin incalzire. Aceste materiale pot fi incalzite prin trecerea unui curent electric prin fibre. Materialele din aceasta categorie pot fi folosite in interactiuni metal-structura.Polimerii cu memoria formei sunt caracterizati prin memorie elastica, adica la temperatura de tranzitie vitroasa exista o larga modificare reversibila a modului elastic. Cu alte cuvinte, la temperatura de pranzitie vitroasa materialul poate trece din stare silicioasa in stare plastica. In general polimerii cu memoria formei sunt rezistenti, foarte usori si transparenti. Aceste materiale inteligente pot fi utilizate fie ca materiale elastice fie ca materiale cu memoria formei.

Cercetarile intreprinse la nivel mondial au stabilit pana acum urmatoarele domenii de aplicabilitate a materialelor inteligente.Inginerie strucurala / mecanicaCladiri inteligente rezistente la cutremureSisteme aeropurtate cu invelisuri inteligente cu capacitati auto-recoverStructuri spatialeEvaluari nedistructive a structurilor de mari dimensiuniInginerie elecromagneticaStructuri magnetice si electrostaticeScuturi de inalta frecventaMateriale radar absorbanteSuprafete active

Inginerie chimicaMateriale cu caracteristici adaptive de absorbtieMateriale adaptative rezistente la coroziune

Inginerie biomedicalaMateriale cu proprietati structurale inteligente utilizabile ca menbre artificialeMateriale cu proprietati biochimice adaptive

Inginerie termicaStructuri adaptive de transfer de caldura si structuri rezistente la calduraInginerie opticaCuloare adaptiva, transparenta optica, reflexie, controlul opacitatii in sticle si oglinziInginerie acusticaAbsorbtie / reflexie activa a radiatiei sonarCamere adaptive fara ecou

Sisteme de razboiAdaposturi inteligenteStructuri rezistente la soc.

Aliaje cu memoria formei-fenomenul de memorie a formei; baze teoretice Cele mai importante fenomene de memoria formei sunt efectul pseudoelastic, efectulsimplu de memoria formei, efectul dublu de memoria formei si efectul de amortizare a vibratiilor.Efectul pseudoelastic reuneste o serie de comportamente specifice aliajelor cu memoria formei, caracterizate prin apariia unei neliniaritti pe portiunea de descrcare a curbelor de variatie a efortului unitar n functie de deformatia specific, n conditii izoterme.Efectul simplu de memoria formei (EMF) este cel mai important dintre fenomenele dememoria formei. n esent, EMF reprezint redobndirea unic si spontan a "formei calde" prin nclzirea aliajului aflat n "forma rece". Forma cald este caracteristic strii austenitice iar cea rece domeniului martensitic. Efectul simplu de memoria formei cu revenire liber const din recptarea formei calde n absenta oricrei constrngeri exterioare, cu scopul unic de a produce miscare sau deformatie.Efectul simplu de memoria formei generator de lucru mecanic se regseste n constructia activatorilor si a motoarelor termice si reprezint cea mai complex aplicatie a acestor aliaje. n toate situatiile, efectul simplu de memoria formei generator de lucru mecanic presupune deplasarea prin nvingerea unei tensiuni.Efectul dublu de memoria formei (EDMF) presupune redobndirea spontan att a formei calde ct si a celei reci, la nclzire, respectiv rcire. Un aliaj cu memoria formei educat pentru efect dublu de memoria formei "si aminteste" toate formele intermediare, caracteristice temperaturilor atinse n timpul rcirii sau nclzirii. Pentru obtinerea efectului dublu de memoria formei trebuie aplicat un tratament termomecanic numit educare, care const din parcurgerea repetat a unui traseureversibil, n spatiul tensiune-deformatie-temperatur, pn la nchiderea complet.

Aliajele cu memoria formei fac parte din sistemele: Cu-Al-Ni; Au-Cd, Ti-Ni (nitinol- cel mai cunoscut si utilizat) sau pot fi compui: Cu3Al, Fe3Pt etc.Pentru astfel de aliaje se obine aceeai form fizic a produsului ca cea iniial la producerea transformrilor: austenit martensit austenitchiar dac n stare martensitic se aplic o deformare plastic . Exemplu: srme drepte din aliaj Ni-Ti n stare austenitic sunt rcite sub MS cnd sufer transformarea martensitic. n stare martensitic srmele sunt deformate plastic dndu-li-se form de spiral. La o uoar nclzire a srmelor peste AS materialul sufer transformarea martensitic invers trecnd n austenit i n aceste condiii srmele se despiraleaz relundu-i forma dreapt pe care au avut-o iniial

a) srma n stare austenitica; b) srma n stare martensitica se spiraleaza; c) srma n stare austenitica se despiraleaza singura lund forma iniiala.

Explicaia fenomenului de memorie a formei se bazeaz pe trei caracteristici eseniale ale martensitei din aceste aliaje:* reversibilitatea transformarii martensitice,* caracterul termoelastic al martensitei, * martensita cu substructur de macle.

Transformri martensitice reversibile

Spre deosebire de oeluri, n care transformarea martensitic este ireversibil, n unele aliaje cum sunt Cu-Al (bronzurile cu aluminiu), Ti-Cr, Ti-Sn, Ti-Zr, Fe-Ni, cu coninut ridicat de Ni etc. transformarea este reversibil.Reversibilitatea const n transformarea martensitei la nclzire peste temperatura de echilibru termodinamic, T0, n faza veche pentru care se folosete denumirea general de austenit prin extensie de la numele acelei faze din oeluri.Deoarece transformrile martensitice la rcire sunt numite transformri martensitice directe, transformrile martensitice la nclzire sunt numite i transformri martensitice inverse.Transformarea martensitic reversibil are loc n materiale care ndeplinesc condiia unei temperaturi T0 foarte sczute i nu conin elemente dizolvate interstiial ai cror atomi au mobilitate mare chiar la temperaturi mici.

Prin analogie cu transformarea direct, pentru transformarea invers, temperatura de nceput de transformare se noteaz cu As (austenit start) iar temperatura de sfrit de transformare cu Af (austenit finish), transformarea invers producndu-se de asemenea ntr-un interval de temperatur. Analiznd curbele de variaie a proporiei de faz transformat cu temperatura pentru transformarea martensitic direct i invers a dou aliaje (fig. 4.13) se constat c transformarea martensitfaz veche decurge prin acelai mecanism de cretere rapid prin procese fr difuzie (mecanism martensitic). Se observ de asemenea c As este mai mare dect Ms existnd un histerezis al transformrii (Thist) care n unele cazuri poate depi sute de grade.Bucle de histerezis la transformarea martensitic reversibil [5]a) Fe+30%Ni b) Cu+14% Al+2,5 % Ni.

Variaia cu compoziia a temperaturilor critice pentrutransformarea martensitic direct i invers Transformarea martensitic reversibil este influenat de deformrile mecanice n acelai mod ca transformarea martensitic, putndu-se defini, prin analogie cu Md, temperatura critic Ad, care reprezint cea mai sczut temperatur la care prin aplicarea unei deformri plastice se poate induce transformarea martensitic invers.Att temperaturile critice pentru transformarea martensitic direct ct i cele pentru transformarea martensitic invers depind de compoziia chimic a materialului n sensul unei scderi a acestora la creterea cantitii de element de aliere, aa cum rezult din fig.

Martensite termoelasticen majoritatea transformrilor martensitice creterea unui cristal de martensit conduce la creterea suprafeei limitelor coerente ce l mrginesc pn ce este atins limita de elasticitate a acestora i coerena se distruge. Nemaiexistnd limite coerente creterea cristalului prin mecanism martensitic nu mai este posibil, iar creterea prin difuzie este nul, datorit temperaturilor sczute la care se produce transformarea. n aceste condiii creterea cristalului de martensit nceteaz brusc.Exista ns sisteme de aliaje cum sunt: Ni-Ti, Cu-Zn, Ag-Zn, Cu-Al-Ni n care creterea cristalelor de martensit nceteaz naintea ruperii coerenei cu matricea (echilibru termodinamic). Martensita format n aceste sisteme are caracter termoelastic i se numete martensit termoelastic.Condiiile necesare apariiei acestui tip de martensit sunt: a) o valoare mic a deformrii reelei la transformarea martensitic;b) o distribuie ordonat a atomilor de specii diferite n reeaua cristalin a martensitei, distribuie ce nu poate fi distrus prin procese de alunecare;c) substructura martensitei caracterizt prin prezena maclelor interne (martensit n pachete).

n cazul martensitelor termoelastice creterea cristalelor de martensit este oprit cnd fora motrice a transformrii este n echilibru cu energia de deformaie nmagazinat n faza veche (F=Ue). Deoarece la aceste martensite deformaia este mic, acest echilibru se stabilete cnd deformaia fazei vechi este nc elastic i coerena interfeelor nu este distrus.Creterea martensitei termoelastice se face n mod sacadat, deoarece la rciri din ce n ce mai joase sub MS plachetele care i-au ncetat creterea la o temperatur mai nalt, n momentul atingerii echilibrului termoelastic (F=Ue), i reiau creterea cnd mrimea gradului de subrcire furnizeaz o for motrice mai mare (F>Ue).La aceast temperatur mai joas creterea nceteaz din nou cnd se stabilete iari echilibru ntre fora motrice i energia de deformare elastic nmagazinat n matrice.

Substructura de macle a martensitei. n aceste martensite interfeele M/A, au caracter coerent, deci, se pot deplasa foarte uor (glisile) la fel ca i interfeele din substructur (limita de macl). n aceste condiii deformarea plastic aplicat n stare martensitic se realizeaz printr-un fenomen invers maclrii (demaclarea) i nu prin alunecare. La transformarea invers, MA, tensiunile interne nmagazinate prin deformare, acioneaz n sens invers i ca urmare corpul i reia forma exterioar iniial.Pentru ca efectul de memorie a formei s se manifeste este deci necesar ca deformarea s nu se produc prin alunecare (deformare ireversibil).Aliajele cu memoria formei mai prezint i alte proprieti cum sunt: a) elasticitate de tip cauciuc. Exemplu: o bar deformat puternic i reia forma iniial la ndeprtarea sarcinii. Observaii microscopice n cursul deformrii arat ca aceasta s-a produs prin demaclarea martensitei.Proprietatea apare n martensite cu grad mic de tetragonalitate (a/c) aa nct distorsiunea la demaclare este redus (Au-Cd, In-Cd, Cu-Mn, Cr-Mn,etc.).b) capacitatea foarte mare de amortizare a vibraiilor se datoreaz uurinei de deplasare a interfeelor interne n aceste aliaje la transformarea martensitic direct i invers i se manifest n intervalul de temperaturi de transformare martensitic.c) memoria de form n dublu sens se poate obine prin aplicarea unor cicluri termice i mecanice adecvate. Odat reflexul format proba se va deforma spontan n stare martensitic i i va relua forma iniial la transformarea n austenit.Aliajele cu memoria formei prezint numeroase aplicaii n industrie, medicin, domeniu energetic, etc.

Aplicatiile aliajelor cu memoria formei

n functie de domeniul n care functioneaz aplicatiile aliajelor cu memoria formei pot fi:ingineresti (industriale) si medicale iar n functie de rolul pe care l joac se mpart n 4 categorii: cu revenire liber, cu revenire retinut, cu producere de lucru mecanic si superelastice.

Aplicatii ingineresti ale aliajelor cu memoria formeiAplicatiile cu revenire liber se regsesc n domenii foarte diferite cum ar fi : astronautic (antene auto-instabile n spatiul cosmic), vestimentatia (mbrcminte armat cu fir din aliaj cu memoria formei), jucrii sau obiecte artistice misctoarte (sculpturi metalice, scrumiere, etc.).Antenele auto-instalabile si alte structuri auto-erectile (scuturi) sunt utilizate de agentiile spatiale nationale, pentru instalarea n spatiul cosmic.Obiectele artistice misctoare, cu memoria formei sunt capabile s-si modifice forma sau pozitia unor prti din componenta lor.Aplicaiile cu revenire retinut includ dispozitivele de cuplare, dispozitivele de fixare si aplicatiile spatiale, toate cu histerezis termic majorat .

Aplicatiile generatoare de lucru mecanic includ dispozitivele de actionare (actuatori termici sau electrici si manipulatoare) si motoarele termice.Activatorii termici reactioneaz la variatiile termice ale mediului ambiant si pot ndeplini functiile de generare de lucru mecanic si de detectare a unei temperaturi prescrise. Prin natura lor, activatorii termici cu memoria formei au o serie de avantaje asupra activatorilor clasici cu bimetale termostatice (curs de cca. 20 de ori mai mare, forte dezvoltate de peste 200 de ori mai mari, disponibilitatea utilizrii si a altor solicitri dect ncovoierea, etc) sau a celor cu parafin (timp de reactie redus si simplitate constructiv).Industria de autovehicule ofer o gam extrem de larg de posibilitti de introducere a activatorilor termici cu memoria formei. Cele mai reusite aplicatii sunt supapele de reglare automat a presiunii uleiului n sistemele de transmisie, (dezvoltate n Japonia) si termostatele auto. Activatorii electrici sunt nclziti prin efect Joule n scopul exclusiv de a produce lucru mecanic. n aplicatii ei pot nlocui solenoizii, servomotoarele, precum si motoarele hidraulice sau pneumatice, datorit gabaritului mai mic, functionrii mai silentioase si mai ales datorit simplittii constructive.Industria de autovehicule beneficiaz din plin de aportul activatorilor electrici cu memoria formei. Aceste aplicaii includ: controlul motorului, al transmisiei si al combustibilului; reglarea sistemelor: de iluminare (faruri de ceat, proiectore retractile, etc) de vizualizare (oglinzi retrovizoare) si de mrire a vizibilittii etc .

Asigurarea si armarea focoaselor sunt dou functii pe care aliajele cu memoria formei le ndeplinesc cu succes, asigurnd importante simplificri constructive si o mai bun protectie a explozibililor .Controlul proportional poate fi realizat prin activatori electrici cu histerezis termic redus, care realizeaz, de exemplu, comanda liniar a unei supape prin deplasri controlate cu o precizie de 0,25mm.Mini si microactuatorii sunt utilizati la dispozitivele microelectromecanice (MEMS) fiind obtinuti, n special, prin tehnici de electroeroziune, la dimensiuni de ordinul micrometrilor.Motoarele termice, actionate de aliaje cu memoria formei au nceput s fie construite nc de la nceputul anilor '70, cnd se considera c aceste aliaje sunt foarte promittoare pentru dispozitivele de conversie a energiei. Pot fi mentionate urmtoarele prototipuri:- motorul cu excentric si ax vertical, construit n 1973, motorul oscilant, prezentat n 1975 la Royal Society Conversazione, motorul cu excentric si ax orizontal, prezentat n 1980, motoarele acionate cu arcuri elicoidale din srm de Ti-Ni;Aplicatiile superelastice se regsesc n aeronautic (csti de protectie a pilotilor), optic (elementele ramelor de ochelari din Ni-Ti), telecomunicatii (antenele telefoanelor mobile), electrotehnic (csti audio), vestimentatie (confectii "armate" cu fir de Ni-Ti), bijuterii.

Aplicatii medicale ale aliajelor cu memoria formeiToate aplicatiile medicale ale AMF se bazeaz pe Nitinol, datorit propriettilor speciale ale acestuia n ceea ce priveste: revenirea elastic, revenirea termic, rezistenta la deformare local (pliere), dezvoltarea unei tensiuni constante, interferenta dinamic, histerezisul tensiunii, dependenta tensiunii de temperatur, etc.Aplicatile superelastice se bazeaz pe revenirea elastic si capacitatea extrem de ridicat a Nitinolului de a inmagazina energie elastic de deformare, ceea ce permite unor dispozitive de mici dimensiuni s fie aduse n corp prin catetere sau alte sisteme.Aplicatile cu memoria formei se bazeaz pe revenirea termic. Cele mai multe implanturi auto-dilatante, cum sunt stenturile si filtrele, folosesc propriettile Nitinolului de memoria formei la actiunea cldurii.Aplicaiile Nitinolului care dezvolt tensiuni constante se bazeaz pe existenta palierelor lungi de tensiune ale curbelor superelastice. Aceasta permite proiectarea dispozitivelor care aplic o presiune constant peste o zon larg de forme. Srma ortodontic a fost primul dispozitiv care afolosit aceast proprietate, mai exact, presiunile constante de descrcare. Srmele din Nitiol sunt capabile s se miste odat cu dintii, aplicnd o fort constant ntr-un timp vast de tratament si pentru pozitii diferite ale dintilor.

Obtinerea aliajelor cu memoria formei

n prezent se folosesc uzual urmtoarele tipuri de tehnologii de obtinere si punere n form a aliajelor cu memoria formei:-1) Metode (tehnologii) conventionale de elaborare a aliajelor prin topire-turnare sipunere n form prin deformare plastic (laminarea, forjarea, extrudarea si trefilarea).2) Metode (tehnologii) neconvenionale:2.1 Metalurgia pulberilor - care permite obinerea de piese de form complex,controlul mrimii gruntelui si o bun omogenitate chimic.2.2 Centrifugarea topiturii (meltspinning) - metod utilizat n special pentruobtinerea de benzi sau srme subtiri prin solidificarea ultrarapid. Aceast metod are avantajul obtinerii unei faze initiale omogene, pentru un domeniul ntins de concentratii, o microstructur favorabil si obtinerea unor produse semifinite ntr-o singur etap tehnologic.2.3 Depunerea de straturi subtiri din aliaje cu memoria formei, n special ncazul obtinerii elementelor active ale microactivatorilor .2.1. Tehnologii conventionaleAMF de uz comercial sunt limitate la 3 categorii: Ti-Ni, pe baz de Cu , pe baz de Fe.

Obtinerea si prelucrarea aliajelor cu memoria formei pe baz de Ti-Nia. Topirea Deoarece Ti topit este foarte reactiv, aliajul Ti-Ni se topeste n vid ridicat sau atmosfer de gaz inert. Metoda topirii prin inductie cu nalt frecvent este cea mai des utilizat. Se mai folosesc si topirea cu fascicul de electroni topirea sub arc de argon si topirea sub arc de plasm. Primul avantaj al topirii cu inductie este omogenitatea compoziiei chimice pe tot cadrul lingoului, deoarece inductia n curent alternativ are un efect de amestecare asupra aliajului topit. Metoda topirii n plasm foloseste un fascicul de electroni de vitez sczut care se descarc de la un catod gol de plasm. n comparatie cu iradierea intens de la fasciculul de electroni de nalt tensiune sau de la arcul de argon, iradierea de la catodul de plasm este mai blnd. Ea duce la pierderi sczute de elemente de aliere. Distributia compoziiei n lingou este uniform n ciuda utilizrii unei forme rcite cu ap.b. Turnarea se face n forme metalice din font sau din cupru, rcite cu ap. c. Tratamentul termic primar (omogenizarea) se aplic imediat dup turnare si are rolul de a uniformiza compozitia chimic si granulatia n paralel cu mrirea plasticittii. Tratamentul cel mai larg aplicat este: 10000C/1h/ ap cu ghea. Rcirea brusc se aplic n scopul evitrii proceselor de precipitare a fazelor secundare.

d. Deformarea la cald si la receDup ndeprtarea stratului superficial, lingoul este forjat si laminat ntr-o bar sau o plac de mrime corespunztoare. Produsele tip bar sau srm sunt laminate folosind un laminor cu cilindri canelati.e. Formarea si tratamentul de memoria formeiSrma tras la rece, de Ti-Ni, este format dup forma produsului final. Un numr mic de resorturi se pot obine n mod ocazional printr-o metod simpl n cadrul creia srma de Ti-Ni se rsuceste pe un dispozitiv cilindric. La majoritatea procedeelor comerciale de productie resorturile elicoidale sunt formate pe o masin automat de format .f. Tratamentul de memoria formei este procesul final al fabricaiei AMF Ti-Ni.Tratamentul cel mai larg folosit este asa-numitul tratament la temperatur medie. Procedura acestui tratament este destul de simpl. Resortul format este fixat pe un dispozitiv si nclzit la 900-1000 C pentru a memora forma (cald). Fixarea este necesar pentru a nu se modifica forma resortului n timpul tratamentului termic. Timpul de mentinere se ncadreaz ntre 10 pn la 100 minute, n functie de mrimea produsului. Cel mai important punct al acestui tratament este ca srma de aliaj s fie ecruisat n mod adecvat naintea formrii. Dac rezistenta la ntindere a srmei este sub 1000 MPa, nu se poate obine un EMF suficient dup tratament. Din acest motiv, naintea procesului de formare este necesar s se verifice rezistenta la tractiune a srmei trase la rece.

Obtinerea aliajelor cu memoria formei prin metalurgia pulberilor.Comparativ cu metodele conventionale de obtinere a A.F.M., aceste metode prezintavantajul c se pot obine piese cu forme variate, iar fluxul tehnologic este mult mai scurt si ca atare mult mai putin costisitor, iar n anumite cazuri se obin proprietti mecanice si de memorie mbunatite. Procedeul permite obinerea unui aliaj omogen, deoarece pulberile se amestec naintea prelucrrii si sunt evitate astfel problemele legate de defectele de turnare datorate segregatiilor.Metode de obinere a AMF din pulberi metalice pot fi grupate n dou mari categorii:- l) obtinerea aliajelor din pulberile metalelor componente.-ll) obtinerea aliajelor din pulberi prealiate.2.2.1.2. Obinerea aliajelor Ti-Ni din pulberi prealiateTehnologia de obinere a A.M.F Ti-Ni din pulberi prealiate cuprinde 2 faze mari:I . producerea pulberilor prealiateII. presarea izostatic la caldCea mai dificil dintre aceste faze este producerea pulberilor prealiate. n prezent s-au experimentat mai multe metode de obinere a pulberilor prealiate si anume:a. atomizarea cu jeturi de gaz inert de nalt presiune sau cu fluide ( ap) - const n dezintegrarea unui fir de metal lichid cu ajutorul unor jeturi de gaze sau fluide de nalt presiune.b. procedeul electrodului rotativ (REP- rotating electrode process)- aplicabil n special la pulberile de metal greu fuzibile.Obinerea aliajelor cu memoria formei pe baz de cupru din pulberi metalice.Primele AMF pe baz de cupru din pulberi metalice au fost realizate n 1978 de ctreFallon si Aernoud [n139] i au fost de tip Cu-Zn-Al. Ulterior s-au realizat si cele de tip Cu-Al-Ni si cele polinare obinute pe baz de mangan.