Produzione e caratterizzazione di elementi in lega Ni-Ti a memoria di forma per micro-attuazione

The goal of this work was the study of the effect of laser machining and chemical etching on the thermo-mechanical properties of NiTi shape memory alloys elements. The contest is the production of an active element, made of NiTi shape memory alloy, for micro-actuation applications. The investigation has been performed on laser microcutting, using a nanosecond fiber laser, and then a chemical etching for the removal of thermal damages, associated to the previous machining, such as melted material and surface oxides. Thermo-mechanical characterizations has been also proposed in order to evaluate the performances, in terms of displacement and corresponding recovey used during the actuation, of the elements, characterized by different geometries.

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è stato quello di studiare l’effetto della lavorazione laser e di un processo chimico di pulizia sulle proprietà termo-meccaniche di un elemento di NiTi a memoria di forma. Il contesto individuato è quello relativo alla realizzazione di un elemento attivo, in lega Niti a memoria di forma, per applicazioni di micro-attuazione. Lo studio ha coinvolto la tecnologia laser per la realizzazione del taglio, effettuato mediante un laser in fibra ai nanosecondi, e successivamente un processo chimico di pulizia, per la rimozione del materiale ossidato e fuso durante la lavorazione laser. Infine, sono state proposte delle prove termo-meccaniche per la caratterizzazione delle prestazioni di elementi, aventi geometria differente, in termini di corsa e di recupero dell’allungamento.