Scientific area: Electrónica e Instrumentação
Controlo do Comportamento de ligas SMA por defeito Peltier
Submited 2012-03-22
Student: Pedro Miguel Campos Pereira da Silva       Number: 47998       Email: a47998@alunos.uminho.pt
Start date: 11/10/2011   

Supervisor:
Name: João Monteiro
Email: joao.monteiro@dei.uminho.pt   
Name: André Paulo de Almeida Whiteman Catarino
Email: whiteman@det.uminho.pt   

Description:

As ligas com memória de forma, conhecidas como SMA (shape memory alloys), são ligas metálicas que apresentam características muito interessantes. Mediante um estímulo - temperatura, é possível fazer com que essas ligas se recordem de uma forma previamente programada. Outra característica interessante que estas ligas apresentam é conhecida por pseudo-elasticidade: mediante um estímulo exterior como a temperatura, a SMA sofre uma contração no seu comprimento, que pode atingir entre 5% a 8%. A remoção desse estímulo faz com que a SMA recupere o seu comprimento original. Estudos realizados indicam que estas ligas apresentam uma elevada resistência à fadiga, podendo ser submetidas a estes efeitos de contração-relaxamento cerca de um milhão de vezes, com uma resposta da ordem dos milissegundos. Assim, estas ligas podem ser utilizadas como atuadores em sistemas de controlo, com a vantagem do espaço reduzido que podem ocupar, assim como a inexistência de componentes mecânicos. Há vários trabalhos de investigação que reportam a utilização e controlo de ligas SMA na forma de fios, fitas ou outras formas e usá-los como atuadores em motores, músculos artificiais, asas de avião e também em aplicações domésticas e fisioterapia.

Um dos métodos usados para controlar o efeito de pseudo-elasticidade consiste na passagem de corrente pelo material. Ao apresentar uma determinada resistência elétrica, este material aquece, atingindo a temperatura de transição que lhe permite reduzir o seu comprimento. A interrupção de corrente elétrica faz com que a temperatura no material baixe, tendo por consequência a recuperação do comprimento inicial desse material. Este método apresenta vantagens, nomeadamente na rapidez de resposta mas como inconveniente apresenta a necessidade de se aplicar potenciais elevados, que podem ser perigosos quando em aplicações direcionadas para pessoas. O método de aquecimento/arrefecimento destes materiais pelo efeito peltier constitui uma alternativa que pode ser explorada de modo a constituir uma solução à atuação nestes materiais quando aplicadas em produtos em que o contacto próximo com o utilizador limita o recurso a corrente elétrica. 

 

 

 

 

 


Objectives:

Estudar a atuação de ligas SMA em fio ou fita através do controlo da temperatura com recurso ao efeito Peltier. 

 

 


Keywords:
SMAÂ’s, Efeito Peltier, Pseudo-elasticidade, Atuador

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