Resistenza elettrica a spirale in lega di Nicr da 1 a 5 Mohm per elementi riscaldanti del condizionatore d'aria
1. Descrizione generale del materiale
Costantanaè una lega di rame-nichel nota anche comeEureka,Anticipo, ETraghettoDi solito è composta per il 55% da rame e per il 45% da nichel. La sua caratteristica principale è la resistività, che rimane costante in un ampio intervallo di temperature. Sono note altre leghe con coefficienti di temperatura altrettanto bassi, come la manganina (Cu86Mn12Ni2).
Per la misurazione di deformazioni molto grandi, pari al 5% (50.000 microstrian) o superiori, la costantana ricotta (lega P) è il materiale della griglia normalmente selezionato. La costantana in questa forma è moltoduttile; e, in lunghezze di calibro di 0,125 pollici (3,2 mm) e più lunghe, può essere deformato fino a >20%. Va tenuto presente, tuttavia, che sotto elevate deformazioni cicliche la lega P mostrerà una certa variazione di resistività permanente ad ogni ciclo e causerà una corrispondentezerospostamento dell'estensimetro. A causa di questa caratteristica e della tendenza alla rottura prematura della griglia con sollecitazioni ripetute, la lega P non è generalmente raccomandata per applicazioni con sollecitazioni cicliche. La lega P è disponibile con numeri STC 08 e 40 per l'uso rispettivamente su metalli e materie plastiche.
2. Introduzione e applicazioni primaverili
Una molla a spirale di torsione, o spirale, in una sveglia.
Una molla a voluta. Sotto compressione, le spire scorrono l'una sull'altra, consentendo così una corsa più lunga.
Molle a voluta verticali del serbatoio Stuart
Molle di tensione in un dispositivo di riverberazione a linea piegata.
Una barra di torsione attorcigliata sotto carico
Balestra su un camion
Le molle possono essere classificate in base al modo in cui viene applicata loro la forza di carico:
Molla di tensione/estensione: la molla è progettata per funzionare con un carico di tensione, quindi si allunga quando le viene applicato il carico.
Molla di compressione: è progettata per funzionare con un carico di compressione, quindi la molla si accorcia man mano che le viene applicato il carico.
Molla di torsione: a differenza dei tipi sopra descritti in cui il carico è una forza assiale, il carico applicato a una molla di torsione è una coppia o una forza di torsione e l'estremità della molla ruota di un angolo quando viene applicato il carico.
Molla costante: il carico supportato rimane lo stesso durante l'intero ciclo di flessione.
Molla variabile: la resistenza della bobina al carico varia durante la compressione.
Molla a rigidità variabile: la resistenza della bobina al carico può essere variata dinamicamente, ad esempio tramite il sistema di controllo; alcuni tipi di queste molle variano anche la loro lunghezza, garantendo così anche la capacità di attuazione.
Possono essere classificati anche in base alla loro forma:
Molla piatta: questo tipo è realizzato in acciaio per molle piatte.
Molla lavorata meccanicamente: questo tipo di molla viene prodotta tramite tornitura e/o fresatura di barre grezze, anziché tramite avvolgimento. Essendo lavorata meccanicamente, la molla può incorporare caratteristiche aggiuntive rispetto all'elemento elastico. Le molle lavorate meccanicamente possono essere realizzate nei tipici casi di carico di compressione/estensione, torsione, ecc.
Molla a serpentina: uno zig-zag di filo spesso, spesso utilizzato nei rivestimenti e nei mobili moderni.
3. Composizione chimica e proprietà principale della lega Cu-Ni a bassa resistenza
ProprietàGrado | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Composizione chimica principale | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Temperatura massima di servizio continuo (oC) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Resistività a 20 °C (Ωmm2/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Densità (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
Conduttività termica (α×10-6/oC) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Resistenza alla trazione (Mpa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
EMF vs Cu(μV/oC)(0~100oC) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Punto di fusione approssimativo (oC) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Struttura micrografica | austenite | austenite | austenite | austenite | austenite | austenite | |
Proprietà magnetica | non | non | non | non | non | non | |
ProprietàGrado | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Composizione chimica principale | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
Mn | 0,3 | 0,5 | 0,5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Temperatura massima di servizio continuo (oC) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Resistività a 20 °C (Ωmm2/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Densità (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
Conduttività termica (α×10-6/oC) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Resistenza alla trazione (Mpa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
EMF vs Cu(μV/oC)(0~100oC) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Punto di fusione approssimativo (oC) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Struttura micrografica | austenite | austenite | austenite | austenite | austenite | austenite | |
Proprietà magnetica | non | non | non | non | non | non |