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Ligas com memria de forma SMA (Shape Memory Alloys)IntroduoAs ligas com memria de forma SMA (Shape Memory Alloys) pertencem a uma classe de materiais com memria de forma (SMMs), que tm a capacidade de "memorizar" ou conservam a sua forma anterior, quando sujeito a certos estmulos, tais como variaes termomecnicas ou magnticos;

O efeito de recuperao de forma no exclusivo das ligas metlicas, existindo tambm em polmeros e em cermicos;

Nos anos 30, foi descoberto a primeira transformao em SMA, com uma liga de cdmio ouro (Au-Cd), que poderia ser deformada plasticamente quando frio, voltando a sua configurao original quando aquecido;Durante os anos 60 estes materiais conheceram as primeiras aplicaes com a descoberta das propriedades das ligas Ni-Ti pelo Naval Ordonnance Laboratory, nos EUA ligas designadas por Nitinol ;

Industrialmente, o Nitinol foi utilizado pela primeira vez em 1967 na construo de mangas de juno para os avies F14;

Metais com memria de formaDefinioGrupo de metais que demonstra a capacidade de retomar uma forma ou tamanho previamente definidos quando sujeitas a um ciclo trmico apropriado smart materials

memria de forma trmica ou Efeito de memria de forma memria de forma elstica ou Superelasticidade

Transformao martenstica termoelsticaFuncionamentoEstes materiais so constitudos por duas fases slidas distintas com estruturas cristalinas diferentes

Austenita fase de alta temperatura dura estrutura geralmente cbica

Martensita fase de baixa temperatura flexvel e facilmente deformvel estrutura com pouca simetria

Por arrefecimento, a austenita que constitui o material transforma-se em martensita

Por aplicao de uma deformao, o material assume uma nova forma

Por aquecimento, o material recupera a forma original em consequncia da transformao reversvel da martensita em austenita

Transformao martensticaTemperaturas e histerese de transformao

Arrefecimento Ms temperatura de incio da transformao martenstica Mf temperatura final da transformao martenstica

Aquecimento As temperatura de incio da transformao austenticaAf temperatura final da transformao martenstica

H - HistereseMms - mxima temperatura para fase martensita superelstica;rea cinzenta - regio da superelasticidade tima.

Efeito de memria de formaMemria de forma simples A liga memoriza apenas a forma da fase me: austenita

Modificao da Memria Para se modificar a forma que o material tem partida necessrio aquecer o material no campo da fase me: austenita

Dupla memria de forma Efeito de memria de forma atravs da aplicao de tratamentos termomecnicos adequados, tais como deformaes sob tenso ou outros, consegue-se que um metal com memria de forma memorize tambm uma forma de baixas temperaturas

SuperelasticidadeSe a deformao imposta ao material por aplicao de uma carga a uma temperatura constante T>Af, for totalmente recuperada quando descarregado, o seu comportamento diz-se superelstico A transformao da austenita em martensita e vice-versa, de origem mecnica A martensita resultante d-se o nome de martensita induzida por tensoTipos de ligas

Apesar da variedade existente de ligas com memria de forma, somente as ligas Ni-Ti e as ligas base de cobre so comercializadas; As ligas de Ni-Ti so, mesmo assim, as lderes de mercado: - tm maior capacidade de memria ( deformam cerca de 8% contra os 4% obtidos com as ligas de Cu); so termicamente mais estveis; resistem melhor corroso;e tm uma gama maior de possveis temperaturas de transformao.Vantagens/desvantagens das SMAVantagens

Biocompatveis; Resistentes mecnicamente; Resistentes corroso; Aplicaes diversificadas

Desvantagens

Custos elevados de produo; Difcil informao; Controlo difcil de composio e homogeneidade;Pouco resistentes fadigaOutros tipos de materiais com memria de formaLigas com memria de forma em alta temperatura (HTSMAs),

Ligas magnticas com memria de forma (MSMAs),

SMM pelcula fina (por exemplo, NiTi pelcula fina);

Polmeros com memria de forma (SMPS) AplicaesA demanda por SMAs para aplicaes de engenharia e tcnicos tem aumentado em numerosos campos comerciais:Produtos de consumo e aplicaes industriais;Estruturas e compsitos;Automotivo;Aeroespacial;Mini atuadores e sistemas micro-eletromecnicos;Robtica;Biomdica;E at mesmo na moda