[发明专利]一种具有高疲劳寿命的记忆合金肌肉丝及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高疲劳寿命的记忆合金肌肉丝，包括以下质量百分比的组份：Ni：54～56，Cu：6～8，Fe≤0.04，C≤0.04，O≤0.05，N≤0.05。本发明还公开了一种具有高疲劳寿命的记忆合金肌肉丝的制备方法，包括如下步骤：（1）将熔炼后的合金铸锭加热；（2）扒皮后去除表面裂纹、折叠和夹杂；（3）将直条加热；（4）将盘条酸洗氧化皮并打磨表面缺陷；（5）将丝材减面拉伸；（6）将记忆合金肌肉丝表面涂敷耐高温绝缘涂层。本发明能够有效解决目前的机器人采用多电机联动，使得机器人重量增加，降低了安全性也使传送机构复杂化，束缚了微型化的进一步发展的问题。

技术领域

本发明涉及驱动机构技术领域，特别涉及一种具有高疲劳寿命的记忆合金肌肉丝及其制备方法。

背景技术

近年来机器人技术得到了快速发展。小型化、微型化是当前爬壁机器人发展的趋势之一，也是机器人的关键技术之一。而机器人要作用于各种共工作场所，其重量安全性是必须首要考虑的问题。但是传统的电机驱动器其电机的功重比随着电机体积的减小而迅速降低，传动误差增加、摩擦增大等一系列问，同时采用电机驱动，要实现机器人的多方位移动则必须采用多电机的联动，使得机器人重量大大增加，降低了安全性也使传送机构复杂化，束缚了微型化的进一步发展。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种具有高疲劳寿命的记忆合金肌肉丝及其制备方法，能够避免目前的机器人采用多电机联动，使得机器人重量增加，降低了安全性也使传送机构复杂化，束缚了微型化的进一步发展的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：

一种具有高疲劳寿命的记忆合金肌肉丝，包括以下质量百分比的组份： Ni：54～56，Cu：6～8，Fe≤0 .04，C≤0 .04，O≤0 .05，N≤0 .05，H≤0 .005，Nb≤0 .005，其余为Ti。

一种具有高疲劳寿命的记忆合金肌肉丝的制备方法，包括如下步骤：

（1）将各组份熔炼后的合金铸锭在950℃±10℃温度区间加热，2-3min/mm计算保温，将铸锭不小于3次墩打后锻造，加工成锻棒；

（2）将步骤（1）中得到的锻棒，经过扒皮后去除表面裂纹、折叠和夹杂，并一端倒圆角，在850℃±10℃温度区内加热，保温时间以1-3min/mm计算，将棒材热轧至φ10直条；

（3）将步骤（2）中得到的直条，在800-850℃加热，保温0.8-1min/mm计算,道次减面率以8%-10%计算，以石墨和二硫化钼混合为润滑，将直条拉拔至φ1mm，得到φ1mm盘条；

（4）将步骤（3）中得到的φ1mm盘条，酸洗氧化皮并打磨表面缺陷后进行冷拉拔至目标丝径的1.18倍，拉伸道次减面率以12-15%计算，并将丝材加热至120-150℃；

（5）将丝材减面8%拉伸，并加热至120-150℃，获得具有高疲劳寿命的记忆合金肌肉丝；

（6）将记忆合金肌肉丝表面涂敷耐高温绝缘涂层，并在200-250℃的恒温箱内烘干。

本发明的有益效果是：

1．与传统机器人所用的较复杂昂贵的驱动器件相比,记忆合金肌肉丝的价格相对低廉。

2．本发明的制备方法，能够使记忆合金肌肉丝在大应变下还具有较高的使用寿命。

3．经过特殊表面处理的记忆合金肌肉丝具有绝缘特性，可防止在驱动过程中出现短路，影响驱动性能。

4．记忆合金驱动器的功率/质量比大, 结构简单、轻巧。这使得在具有相近的动态特性的机器人中,使用记忆合金肌肉丝结构相对简单。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。