ANÁLISE EXPERIMENTAL DO COMPORTAMENTO ELETROMECÂNICO DE MINI MOLAS SUPERELÁSTICAS DE Ni-Ti EM REGIME DE EFEITO MEMÓRIA DE FORMA SOB CARGA CONSTANTE

Roana d'Ávila Souza Monteiro¹; Eisenhawer de Moura Fernandes¹; Carlos José de Araújo¹

¹ Universidade Federal de Campina Grande - UFCG

doi:10.20906/CPS/CON-2016-0637

Resumo

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. Adicionalmente, o principal interesse em atuadores de LMF 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 carga 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. O objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento do deslocamento com a variação de resistência elétrica em mini molas de LMF do sistema Ni-Ti. Para isso, foi desenvolvida uma plataforma experimental capaz de submeter a mini mola a carregamento mecânico constante (peso) e a excitação em corrente elétrica variável com o tempo para promover o aquecimento por efeito Joule. Foi verificada uma relação praticamente linear e sem histerese entre a variação do deslocamento e a variação de resistência elétrica, no aquecimento e no resfriamento da mini mola de LMF. Esse comportamento é importante pois pode permitir o controle da posição da mini mola de LMF apenas monitorando a resistência elétrica, independentemente deste atuador estar sendo aquecido ou resfriado em um determinado instante.

Palavras-chave: Ligas de Ni-Ti; Nitinol; Mini molas helicoidais; Superelasticidade; Caracterização eletromecânica