前言

形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態記憶合金、鎳鈦記憶合金，它是由TI（鈦）-IN（鎳）材料組成，這里我們方便描述，簡稱鈦絲或者驅動鈦絲。

鈦絲驅動本身的壽命是相當不錯的，一般最少也能用個幾十萬到幾百萬次，鈦絲天然的物理特性也決定了它的穩定性和壽命必然優于傳統的電機電磁動力源。

由于當前鈦絲應用還較少，大家對鈦絲了解不夠，導致部分鈦絲驅動的產品表現出不穩定、壽命不行、反應慢，開鎖、鎖不住、時好時壞、容易燒、力量不夠等現象，然后工程師陷入反復的修改設計、修改模具、修改生產工藝的境地，很多人對鈦絲應用的可靠性提出了質疑，我們今天就來針對這些常見問題，從工業應用的角度，展開講一講。

關于鈦絲應用的可靠性，涵蓋了鈦絲驅動應用的穩定性和壽命，這個問題涉及多個方面，

我們整理了幾個關鍵的要點：

1、鈦絲的選型和參數適配

2、鈦絲的生產廠家選擇

3、鈦絲驅動的機械結構設計

4、鈦絲驅動的電路和軟件設計

5、相關物料的影響和選擇

6、工業化加工生產工藝的影響

由于上述各個方面均涉及較多專業知識點，我們將分成多個章節一一闡述，為大家在鈦絲應用方面答疑解惑，消除大家的顧慮。

第1節鈦絲的選型和適配

先說一下鈦絲的選型和參數適配，目前市面上常用的鈦絲線徑有0.2mm、0.18mm、0.15mm、0.1mm、0.05mm、0.025mm。我們在設計工業產品前，需要根據我們產品的功能需求，做不同規格的鈦絲選型，做好線徑、力量、功耗、電流、位移、響應時間適配。

如果選型不當，需求的力量超過鈦絲的驅動力，或者驅動電流偏差過大，就會容易產生執行機構不到位、功耗偏大、力量不夠、位移不夠、響應時間不夠、穩定性差、壽命短、過燒、溫度不夠等現象。

所以，第一步的選型至關重要。

如何做到選擇合適規格的鈦絲呢？我們整理了一套《驅動鈦絲（SMA）基礎參數計算模型》（簡稱SMA基礎模型），這個計算模型基于市面上常用的鈦絲型號，通過熱功方程、電阻定律、焦耳定律、金屬材料力學公式，模擬了鈦絲在常溫下直線驅動所需的熱量、電流、響應時間、位移、收縮應力等基礎參數的關系。

《表1鈦絲位移形變熱功方程模擬計算表》

《表2鈦絲電阻計算表》

《表3鈦絲直線位移響應時間/電流關系計算表》

《表4鈦絲直線位移響應時間/電流基礎參數表》

《表5鈦絲通電加熱收縮力計算表》

大家只要掌握了上述計算模型表，基本就能做好鈦絲的選型和適配了。

另外大家也不要擔心，上述表看著比較多，其實全部都是用的初中物理知識，非常容易掌握。

結束語

為了讓驅動鈦絲在工業應用中切實落地，我們制作了包括《財哥說鈦絲》、《驅動鈦絲（SMA）的可靠性設計》等系列視頻和文章供大家參考，歡迎大家的關注和交流，請點贊收藏！ （需要這套SMA基礎模型計算表的，可以關注《財哥說鈦絲》公眾號獲取）

鈦絲科技 出 品作者 財哥說鈦絲