【前言】

形状记忆合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形态记忆合金、钛镍记忆合金，它是由Ti（钛）-Ni（镍）材料组成，经过多道工序制成的丝，我们简称钛丝，可以通过电路驱动钛丝发生运动。

相比于传统的电机、电磁铁动力，钛丝是一种新型的动力元件。

钛丝驱动技术目前已经在航空航天、洲际导弹、无人机、手机、汽车、机器人等科技领域投入使用。

本文通过分享、普及钛丝驱动技术的可靠性设计，方便大家在机械电子工业设计等领域快速有效的转化为科技成果。

由于当前钛丝应用还较少，大家对钛丝了解不够，导致部分钛丝驱动的产品表现出不稳定、寿命不行、反应慢，开锁、锁不住、时好时坏、容易烧、力量不够等现象，然后工程师陷入反复的修改设计、修改模具、修改生产工艺的境地，很多人对钛丝应用的可靠性提出了质疑，我们今天就来针对这些常见问题，从工业应用的角度，展开讲一讲。

关于钛丝应用的可靠性，涵盖了钛丝驱动应用的稳定性和寿命，这个问题涉及多个方面，

我们整理了几个关键的要点：

1、钛丝的选型和参数适配

2、钛丝的生产厂家选择

3、钛丝驱动的机械结构设计

4、钛丝驱动的电路和软件设计

5、相关物料的影响和选择

6、工业化加工生产工艺的影响

由于上述各个方面均涉及较多专业知识点，我们将分成多个章节一一阐述，为大家在钛丝应用方面答疑解惑，消除大家的顾虑。

第1节 钛丝的选型和适配

先说一下钛丝的选型和参数适配，目前市面上常用的钛丝线径有0.2mm、0.18mm、0.15mm、0.1mm、0.05mm、0.025mm。我们在设计工业产品前，需要根据我们产品的功能需求，做不同规格的钛丝选型，做好线径、力量、功耗、电流、位移、响应时间适配。

如果选型不当，需求的力量超过钛丝的驱动力，或者驱动电流偏差过大，就会容易产生执行机构不到位、功耗偏大、力量不够、位移不够、响应时间不够、稳定性差、寿命短、过烧、温度不够等现象。

所以，第一步的选型至关重要。

如何做到选择合适规格的钛丝呢？我们整理了一套《驱动钛丝（SMA）基础参数计算模型》（简称SMA基础模型），这个计算模型基于市面上常用的钛丝型号，通过热功方程、电阻定律、焦耳定律、金属材料力学公式，模拟了钛丝在常温下直线驱动所需的热量、电流、响应时间、位移、收缩应力等基础参数的关系。

《表1钛丝位移形变热功方程模拟计算表》

《表2钛丝电阻计算表》

《表3钛丝直线位移响应时间/电流关系计算表》

《表4钛丝直线位移响应时间/电流基础参数表》

《表5钛丝通电加热收缩力计算表》

大家只要掌握了上述计算模型表，基本就能做好钛丝的选型和适配了。

另外大家也不要担心，上述表看着比较多，其实全部都是用的初中物理知识，非常容易掌握。

结束语

为了让驱动钛丝在工业应用中切实落地，我们制作了包括《财哥说钛丝》、《驱动钛丝（SMA）的可靠性设计》等系列视频和文章供大家参考，欢迎大家的关注和交流，请点赞收藏！

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作者   财哥说钛丝

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