形状記憶合金の加工・販売・少量試作もお受けします | 株式会社 吉見製作所

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試作開発

試作開発にあたって 回復可能な歪み

TiNi形状記憶合金の超弾性材は見かけの歪みが7~8%変形させても元の形状に戻ると言われていますが、部品として設計するにあたり、一つの目安が歪み5%程度かと思われます。

歪み5%というのは丸線であった場合、線の直径(D)のおよそ20倍の直径(20D)の円に沿って曲げたくらいになります。すなわち、φ1.0mmの線材であった場合、直径20mmの円に沿って曲げたくらいになります。

また、繰り返し曲げのばしする際は歪みが大きいほど急激に疲労が蓄積し、破断等が起こります。おおよその目安として10万回の曲げのばしをもたせたいのであれば歪みを1.5%程度までに、1万回以上もたせたいのであれば歪みを2%くらいまでにしてご検討いただければと思います。

これは一つの目安であり、実際はその材料がどのような経緯で加工されてきたかや、曲げるときの温度と変態点の関係、曲げる速度、材料の疲労の程度などによって変わってまいります。また、両端をもって曲げていくと応力誘起マルテンサイトが起こり、カクンと曲がってそこに力が集中する為、くせがつきやすかったりもします。

しかし、一般的なステンレスのバネ材の回復可能な歪みが0.5%程度と言われていますので、超弾性は非常に魅力的な特性なのではと思います。