深圳市武哥实业有限公司

镍钛合金丝（记忆合金丝）因其独特的形状记忆效应和超弹性，在医疗、航空航天、电子等领域应用广泛。折弯工艺是其成型的关键技术之一，需结合材料特性与工艺参数精准控制。以下从工艺特点、设备工具、操作流程、应用案例等方面详细介绍：

 一、镍钛合金丝的材料特性

1. 形状记忆效应：在高温（奥氏体相）下定型后，低温（马氏体相）变形，升温后可恢复原有形状。  

2. 超弹性：在室温奥氏体状态下，可承受较大变形而不发生永久损伤。  

3. 加工难点：  

    硬度高、韧性强，常规折弯易产生回弹或断裂。  

    对温度敏感，需控制加工过程中的温升。  

 二、折弯工艺分类与设备

根据加工温度，镍钛合金丝折弯可分为冷折弯和热折弯两类，对应设备与工艺差异显著：

 1. 冷折弯工艺

适用场景：  

 小规模加工或室温下的简单形状成型（如弹簧、钩状结构）。  

 利用材料超弹性，变形量通常小于其弹性极限（约8%应变）。  

设备与工具：  

 手动折弯工具：如折弯钳、定制模具（需耐磨材料，如硬化钢）。  

 数控折弯机：适用于复杂曲线或批量生产，通过编程控制折弯角度和路径。  

操作要点：  

1. 清洁线材表面，避免油污或杂质影响成型精度。  

2. 缓慢施加压力，避免急弯导致内部应力集中。  

3. 对于多段折弯，需分步进行，每步后检测回弹量（镍钛丝回弹率可达5%15%）。  

4. 必要时采用预变形处理：先轻微拉伸线材，再折弯以减少回弹。  

局限性：  

 复杂形状难以一次成型，需多次调整。  

 大角度折弯（如＞90°）易产生塑性变形或断裂。  

 2. 热折弯工艺

适用场景：  

 高精度复杂形状（如医疗支架的三维结构）或需利用形状记忆效应定型的场景。  

 高温下材料塑性提高，可实现大变形量（＞10%应变）。  

设备与工具：  

 加热装置：如烤箱、热风枪（温度控制精度±5℃），常用温度范围：200500℃（需根据合金成分调整，镍钛合金相变温度通常为60100℃，但热处理温度需高于相变点）。  

 定制模具：耐高温材料（如不锈钢或陶瓷），需预先设计目标形状。  

操作流程：  

1. 预热线材：将镍钛丝均匀加热至设定温度（如300℃），保温510分钟，使内部组织均匀化。  

2. 模具折弯：迅速将热态线材放入模具，施加压力固定形状，保持13分钟（避免过热导致晶粒粗大）。  

3. 冷却定型：空冷或水冷（取决于后续性能需求，水冷可保留更多马氏体相）。  

4. 去应力退火（可选）：若需消除内部应力，可在150200℃下退火30分钟。  

关键优势：  

 成型精度高，回弹可控（通过调整温度和冷却速度）。  

 可实现复杂三维形状（如螺旋状、波浪形）。  

三、常见问题与解决方法

1. 折弯处断裂  

    原因：折弯半径过小、冷加工应力集中。  

    解决：增大折弯半径，热折弯前预热或退火。  

2. 回弹超差  

    原因：未充分考虑材料超弹性或温度控制不足。  

    解决：冷折弯时增加过弯角度（如目标90°，先折至100°）；热折弯时延长保压时间。  

3. 表面损伤  

    原因：模具粗糙或压力不均。  

    解决：模具表面抛光（粗糙度Ra≤0.8μm），使用润滑剂（如石墨粉）。  

 四、应用案例

1. 医疗领域：  

    血管支架：热折弯成型复杂网状结构，利用形状记忆效应在体内扩张。  

2. 电子领域：  

    连接器弹簧：冷折弯制成高精度弹性元件，利用超弹性保持接触压力。  

3. 航空航天：  

    可展开结构件：热折弯定型后，通过温度触发记忆效应实现折叠展开功能。  

 镍钛合金丝折弯工艺需结合材料特性（超弹性、记忆效应）与目标形状，选择冷/热工艺并精准控制参数。冷折弯适合简单形状和小批量生产，热折弯则用于复杂结构和高精度需求。通过优化模具设计、温度控制和压力参数，可实现高质量成型，满足不同领域的应用需求。