驱动钛丝（SMA）的可靠性设计（12） 生产过程中的偏差和误差

【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。

第12节 【生产过程中的偏差和误差】

1、【钛丝的长度偏差和误差】

钛丝在加工生产环节中也会给钛丝的长度带来一些偏差和误差。

钛丝的长度偏差

钛丝的长度偏差一般是厂家的工艺环节中导致的，例如：规格：∅0.15mm，长度100mm的钛丝表现出来的特性包括：

1） 第一次给钛丝通电加热后，经过冷却恢复，钛丝的长度由原始的100mm，变成了99mm，我们的钛丝缩短了1mm。

2） 第一次给钛丝通电加热后，经过冷却恢复，钛丝的长度由原始的100mm，变成了101mm，我们的钛丝变长了1mm。

这种现象有可能导致我们的驱动机构初始位置和驱动位置发生偏移。

由于不同的驱动钛丝生产厂家的生产流程和工艺区别，造成了不同厂家的驱动钛丝出现了参差不齐的偏差现象。

我们在采购钛丝的时候，需要提前预防，并且需要做长度偏差的补偿设计。

钛丝的长度误差

钛丝的长度误差一般是厂家在定制我们所需长度的时候，例如：规格：∅0.15mm，长度100mm的钛丝，表现出来的特性是：

正负公差：100±0.1mm

正公差：100+0.2mm

负公差100-0.2mm

我们需要结合我们的驱动机构特性，选择合适的公差类型，例如驱动机构的：

初始位置容差范围较大，我们要求正公差：100+0.2mm

驱动位置容差范围较大，我们要求负公差：100-0.2mm

驱动机构富余位移较多，我们要求正负公差：100±0.1mm

2、【钛丝的装配偏差】

我们的产品在加工组装生产过程中，驱动机构的装配间隙会带来一定的偏差，活动结构件的装配间隙和钛丝端子挂靠的定位柱间隙，会导致我们的驱动机构的钛丝长度偏长。

我们需要根据驱动机构的实际情况来调整钛丝的长度。

3、【通过工装治具差消除驱动机构的偏差和误差】

我们可以在产品的生产过程中，增加工装治具来消除驱动机构的偏差和误差。

例如上节中提到的焊接式连接的驱动机构，因为焊接点的位置定位容易出现偏差，我们可以在焊接工艺的环节增加弹性的焊接治具或自动化装置。

我们可以根据我们的驱动机构设定好一个绝对位置，然后给驱动钛丝一个动态弹性的相对位置，接下来实施焊接工艺。

如果钛丝长度偏长或偏短，我们的动态弹性滑块会主动将端子左移或右移，让钛丝始终处于绷直的状态。

这类的装置就可以消除我们的钛丝长度误差、钛丝的装配偏差。

简单来讲就是通过动态调整来消除钛丝或驱动接机构的相对偏差。

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作者 财哥说钛丝