[공학]형상기억합금을 이용한 스티키토 만들기

소개

전기전자 기초시간에 중요 실습 과제인 형상기억합금을 이용한 스티키토 만드는 실습 보고서 입니다. 스티키토의 만드는 자세한 실습 과정과 관련이론, 그리고 실습결과의 대해 자세히 그림, 사진과 함께 자세히 논술되어 있습니다.
스티키토를 처음 만들어보는 분이나, 보고서를 어떻게 써야 할지 막막한 분들에게 필요할 것입니다.

< 2006년 2학기 전기전자기초실습 과제로 이미 제출한 것이므로 한국기술교육대 학생은 가급적 받아가지 마세요>

목차

형상기억합금을 이용한 스티키토 만들기
( Make a Stiquito Robot using Flexinol Wires)

1. 실습목적

2. 실습준비물

3. 관련이론
◆ 형상기억합금
1. 형상기억합금의 정의
2. 형상기억효과와 메카니즘
3. 형상기업합금의 특징
4. 형상기억합금의 종류
5 .Ti-Ni계 형상기억합금과 Cu계 형상기억합금의 특성비교
6. 형상기억합금의 한계성(Ti-Ni계) Nitinol 포함

4. 실습과정
▶ 회로부
▶ 몸체부

5. 실습 결과 및 완성된 모델

6. 고찰

본문내용

3. 관련이론

◆ 형상기억합금

1. 형상기억합금의 정의

형상기억합금은 어떤 형상의 재료를 임계온도보다 고온(형상기억처리 온도)에서 성형시킨 후 급냉하여 형상을 기억시킨 다음 실온 부근에서 변형시키면 본래의 형상으로 되돌아가지는 않지만, 어떤 변태온도 이상으로 가열하면 변형이 없어져서 기억하고 있던 원래의 모양으로 되돌아가는 재료이다. 이와 같은 변형과 형상회복은 몇 번이고 반복될 수 있고, 처리 여하에 따라서 가열과 냉각만으로도 형상이 변하는 가역적 특성도 있으며, 어떤 변태온도에서 형상이 회복될 때 큰 회복력을 발생하여 기계적인 동작에도 응용할 수 있다.
또한 초전성이란 형상기억효과(SME)와 같이 겉보기에는 소성범위라 생각되는 상태에서도 언떤 변형량 이내에서는 하중을 제거하면 원래의 형상으로 되돌아 가는 현상을 말한다.

2. 형상기억효과와 메카니즘

형상기억효과는 일방향성(one way)의 현상이다. 이것은 합금을 저온에서 변형한 후 가열하면 1회에 한해서만 원래의 형상으로 되돌아 오는 현상이며 이것을 다시 저온으로 하여도 저온에서 처음 만든 형상으로는 되지 않는다.
<그림 1> 는 형상기억합금, 초탄성 합금과 일반금속 재료의 응력-스트레인 곡선이며, 일반 금속재료는 변형응력이 작고 스트레인도 작은 변형 초기에는 스트레인과 변형응력은 비례 관계에 있으며, 변형응력을 제거하면 스트레인은 완전히 zero상태로 되는데 이 단계의 변형을 탄성변형이라고 한다. 탄성 변형 영역보다 더욱 변형을 진행시키면 응력의 증가가 점차 완만하게 되어 결국 거의 일정한 응력으로 변형이 진행되게 된다.

참고자료

· 없음