Design of an automatic crimping machine for SMA wires

The aim of this Thesis, done in collaboration with Dolphin Fluidics (Milan), is to develop an automatic crimping prototype machine for Shape Memory Alloys (SMA) wires. This represents a crucial aspect in the business plan of the company, as it is relaying on external suppliers at the present time. The design process starts from a preliminary overview on crimping techniques, choosing mechanical crimping as the method to be implemented thanks to its economical advantages and not hazardous consequences on the SMA properties. Then, a description of the crimps used is given, followed by multiple novel design proposals inspired by on-field observations and literature research. Successively, the design of the machine is presented, alongside the control algorithms, and thus results are reported. Up to today, this kind of automatic process study was not explored yet in the Dolphin Fluidics R&D department, so the developed prototypes are to be intended as the basis for the creation of a new research department inside the company.

Lo scopo di questo lavoro di Tesi, in collaborazione con Dolphin Fluidics (Milano), è di produrre un prototipo per la crimpatura automatica di fili in Shape Memory Alloy (SMA). Ciò rappresenta un aspetto cruciale nel business plan della compagnia, che ad oggi si basa interamente su fornitori esterni per questo prodotto. Il design parte da uno studio preliminare delle tecniche di crimpatura, optando per una crimpatura meccanica come soluzione per un processo economico che non vada ad alterare le proprietà dei fili SMA. Successivamente, viene condotta una descrizione dei crimp utilizzati e ne vengono proposte delle varianti ispirate da osservazioni pratiche in laboratorio e dalla letteratura dedicata. Si procede poi con la proposta di design della macchina automatica, assieme agli algoritmi di controllo del prototipo, e dunque ne vengono riportati i risultati. Ad oggi, questo tipo di ricerca non era stata ancora approfondita all’interno del dipartimento di Ricerca e Sviluppo dell’azienda, perciò i prototipi proposti sono da intendere come delle basi per la creazione di un nuovo ambiente di sviluppo all’interno della Dolphin Fluidics.