BR112016000341B1 - Sistema para aquecer um atuador em liga, e, método para fabricação de um sistema de aquecimento por indução - Google Patents
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Abstract
SISTEMA PARA AQUECER UM ATUADOR EM LIGA, E, MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO. Um sistema para aquecer um atuador em liga com memória de forma (SMA) pode incluir um atuador de SMA, um susceptor inteligente, uma pluralidade de bobinas de indução, e um módulo de controle. O atuador de SMA pode ter pelo menos uma camada. O atuador de SMA pode ser seletivamente aquecido até uma temperatura de transição. O susceptor inteligente pode ficar em contato térmico com a pelo menos uma camada do atuador de SMA. As bobinas de aquecimento por indução podem ser configuradas para receber uma corrente alternada e gerar um campo magnético com base na corrente alternada. O campo magnético pode criar uma corrente parasita em pelo menos um do atuador de SMA e do susceptor inteligente para aquecer o atuador de SMA até a temperatura de transição. O médulo de controle pode ser configurado para acionar a corrente alternada suprida nas bobinas de aquecimento por indução.
Description
[001] O sistema e método descritos se referem ao aquecimento de um atuador em liga com memória de forma (SMA) e, mais particularmente, a sistemas e métodos para aquecer um atuador de SMA com um susceptor inteligente.
[002] Ligas com memória de forma podem ser usadas para formar um atuador que tem propriedades térmicas e mecânicas exclusivas. Esses tipos de atuadores podem ser referidos como atuadores em liga com memória de forma (SMA). Por exemplo, se uma liga com memória de forma for plasticamente deformada enquanto em um estado martensítico e então aquecida a uma temperatura de transição de fase até atingir um estado austenítico, a liga com memória de forma retorna para sua forma não deformada original. A taxa de retorno para a forma não deformada original depende da quantidade e da taxa de energia térmica aplicada na liga com memória de forma.
[003] Atuadores de SMA podem ser ativados pelo aquecimento da liga com memória de forma até sua temperatura de transição de fase, que faz com que a liga com memória de forma passe por uma transformação de fase do estado martensítico para o austenítico e volte para sua forma não deformada original. Atuadores de SMA podem ser usados em uma variedade de aplicações tais como, por exemplo, um sistema de aerofólio para uma aeronave. Entretanto, atuadores de SMA têm, em pelo menos alguns casos, se mostrado desafiadores quanto ao controle. Por exemplo, um atuador de SMA pode ser ativado por um elemento de aquecimento por resistência. Um inconveniente desta abordagem é que o elemento de aquecimento por resistência não pode aquecer a liga com memória de forma do atuador de SMA rapidamente o bastante até sua temperatura de transição de fase. Dessa maneira, existe uma necessidade no campo de técnicas melhoradas para controlar atuadores de SMA.
[004] Em uma modalidade, um sistema para aquecer um atuador em liga com memória de forma (SMA) pode incluir um atuador de SMA, um susceptor inteligente, uma pluralidade de bobinas de indução, e um módulo de controle. O atuador de SMA pode ter pelo menos uma camada. O atuador de SMA pode ser seletivamente aquecido até uma temperatura de transição. O susceptor inteligente pode ficar em contato térmico com pelo menos uma camada do atuador de SMA. As bobinas de aquecimento por indução podem ser configuradas para receber uma corrente alternada e gerar um campo magnético com base na corrente alternada. O campo magnético pode acionar uma corrente parasita em pelo menos um do atuador de SMA e do susceptor inteligente para aquecer o atuador de SMA até a temperatura de transição. O módulo de controle pode ser configurado para acionar corrente alternada suprida nas bobinas de aquecimento por indução.
[005] Em uma outra modalidade, um sistema para aquecer um atuador de SMA pode incluir um atuador de SMA, um susceptor inteligente, uma pluralidade de bobinas de indução, e um módulo de controle. O atuador de SMA pode ser seletivamente aquecido até uma temperatura de transição. As bobinas de aquecimento por indução podem ser configuradas para receber uma corrente alternada e gerar um campo magnético com base na corrente alternada. O campo magnético pode acionar uma corrente parasita pelo menos no atuador de SMA e um campo magnético secundário no susceptor inteligente. O susceptor inteligente pode ser posicionado em relação ao atuador de SMA de maneira tal que o campo magnético secundário induza uma corrente parasita adicional no atuador de SMA. O módulo de controle pode ser configurado para acionar a corrente alternada suprida nas bobinas de aquecimento por indução.
[006] Em também uma outra modalidade, um método para fabricação de um sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma pode incluir prover um atuador em liga com memória de forma (SMA). O atuador de SMA pode ter pelo menos uma camada. O método pode incluir colocar um susceptor inteligente em contato térmico com pelo menos uma camada do atuador de SMA. O método pode também incluir prover uma pluralidade de bobinas de aquecimento por indução configurada para receber uma corrente alternada e gerar um campo magnético com base na corrente alternada. O campo magnético pode criar uma corrente parasita em pelo menos um do atuador de SMA e do susceptor inteligente para aquecer o atuador de SMA até uma temperatura de transição. O método pode incluir prover um módulo de controle configurado para acionar a corrente alternada suprida nas bobinas de aquecimento por indução.
[007] Outros objetivos e vantagens do método e sistema revelados ficarão aparentes a partir da descrição seguinte, dos desenhos anexos e das reivindicações anexas.
FIG. 1 é uma vista esquemática do sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma revelado; FIG. 2 é uma vista seccional transversal de um atuador em liga com memória de forma (SMA) feita ao longo da linha 2-2 na FIG. 1; FIG. 3 é uma vista esquemática do atuador de SMA e uma bobina de indução mostrada na FIG. 1, ilustrando um campo magnético e uma corrente parasita; FIG. 4A é uma vista seccional transversal de uma modalidade alternativa do atuador de SMA mostrado na FIG. 1; FIG. 48 é uma vista em perspectiva de uma outra modalidade do atuador de SMA mostrado na FIG. 1; FIG. 4C é uma vista seccional transversal de também uma outra modalidade do atuador de SMA mostrado na FIG. 1; e FIG. 5 é um fluxograma de processo ilustrando uma abordagem exemplar de fabricação do sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma.
[008] Como mostrado na FIG. 1, o sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma, designado no geral por 10, pode compreender um atuador em liga com memória de forma (SMA) 20, uma bobina de aquecimento por indução 22, uma fonte de alimentação 24 e um módulo de controle 26. Corrente elétrica alternada pode ser suprida na bobina 22 pela fonte de alimentação 24 para aquecer por indução o atuador de SMA 20. O sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma 10 pode ser usado em uma variedade de aplicações, tais como, por exemplo, uma aeronave, sistemas de potência, equipamento de perfuração de petróleo, aeronave com asa rotativa e componentes automotivos. Especificamente, o sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma 10 pode ser usado para atuar uma asa ou porta de uma aeronave, uma pá de uma turbina eólica, ou um engate de pressão pneumática localizado em um truque de um veículo. Deve-se entender que esses são exemplos meramente ilustrativos, e que o sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma 10 pode ser usado igualmente em outras aplicações.
[009] O atuador de SMA 20 pode ser construído de uma liga com memória de forma (também conhecido metal inteligente, metal com memória, liga com memória e liga inteligente). Por exemplo, em uma modalidade, a liga com memória de forma pode ser uma liga de níquel-titânio ou uma liga de cobre-alumínio-níquel. Adicionalmente, a liga com memória de forma pode ser criada ligando zinco, cobre, ouro e ferro. O atuador de SMA 20 pode ser ativado pelo aquecimento da liga com memória de forma até uma temperatura de transição, que pode fazer com que a liga com memória de forma passe por uma transformação de fases de um estado martensítico para um austenítico, que pode acionar uma mudança de forma no atuador de SMA 20. Especificamente, por exemplo, uma primeira extremidade 28 do atuador de SMA 20 pode ser mantida estacionária, e uma segunda extremidade 29 do atuador de SMA 20 pode torcer ou deformar e mudar para o contorno do cvwcfqt"fg"UOC"42Ó"swcpfq"c"nkic"eqo"ogo„tkc"fg"hqtoc"fi"cswgekfc"cvfi"uwc temperatura de transição. Similarmente, a segunda extremidade 29 do atuador de SMA 20 pode retornar para seu estado não mudado uma vez que a liga com memória de forma é resfriada abaixo de sua temperatura de transição.
[0010] Nas modalidades exemplares mostradas na FIG. 1, o atuador de SMA 20 pode incluir um corpo geralmente tubular alongado 30 que se estende ao longo de um eixo A-A. Embora a FIG. 1 ilustre o atuador de SMA 20 com um corpo geralmente tubular, deve-se entender que o atuador de SMA 20 pode ser modelado em uma variedade de diferentes configurações. Por exemplo, FIGS. 4A-4C ilustram várias modalidades alternativas do atuador de SMA 20, que são discutidas com mais detalhes a seguir. O corpo 30 do atuador de SMA 20 pode incluir uma camada externa 32 e uma camada interna 34. Uma camada pode ser definida como uma disposição ou estratificação do corpo 30 do atuador de SMA 20. Um susceptor inteligente 40 pode ser localizado ao longo da camada interna 34 do atuador de SMA 20. Na modalidade ilustrada, o susceptor inteligente 40 pode ser em uma forma de folha, onde uma série de arames relativamente finos construídos do material do susceptor inteligente é embutida na folha (os arames não estão visíveis na FIG. 1). Uma camada externa 52 do susceptor inteligente 40 pode fazer contato térmico com a camada interna 34 do atuador de SMA 20. Embora a FIG. 1 ilustre o susceptor inteligente 40 na forma de folha, deve-se entender que o susceptor inteligente 40 pode incluir uma variedade de diferentes configurações. Por exemplo, em uma modalidade alternativa, o susceptor inteligente 40 pode ser uma série de arames recebida em entalhes (não ilustrados) localizados ao longo da camada interna 34 do atuador de SMA 20.
[0011] O susceptor inteligente 40 pode ser aquecido por indução até atingir seu ponto Curie ou temperatura Curie. A temperatura Curie depende do material específico do susceptor inteligente 40. Por exemplo, em uma modalidade não limitante, o susceptor inteligente 40 pode ser construído de uma liga níquel-ferro com um teor de níquel de cerca de 34%, um teor de ferro de cerca de 66%, e uma temperatura Curie de cerca de 138°C (280°F), entretanto, deve-se entender que o susceptor inteligente 40 pode igualmente ser outros tipos de ligas. O susceptor inteligente 40 só pode ser aquecido por indução até sua temperatura Curie, mas não além desta. Uma vez que o susceptor inteligente 40 atinge a temperatura Curie, a permeabilidade magnética do susceptor inteligente 40 cai vertiginosamente, e o susceptor inteligente 40 pode ficar substancialmente não magnético.
[0012] A bobina 22 pode ser disposta a uma distância efetiva D (mostrada na FIG. 2) da camada externa 32 do atuador de SMA 20. Corrente elétrica alternada pode ser suprida na bobina 22 pela fonte de alimentação 24. O módulo de controle 26 pode ficar em comunicação de sinal com a fonte de alimentação 24 para controlar ou acionar o suprimento de corrente alternada na bobina 22. A frequência da corrente alternada pode ser qualquer valor de cerca de 10 kHz a cerca de 500 kHz. Na modalidade mostrada na FIG. 1, a bobina 22 pode ser uma bobina de aquecimento por indução tipo solenoide incluindo um corpo geralmente cilíndrico alongado com uma pluralidade de espiras individuais 54 que cria um túnel ou passagem 56 para receber o atuador de SMA 20. O atuador de SMA 20 pode ser posicionado dentro da passagem 56 da bobina 22. Embora a FIG. 1 ilustre a bobina 22 como uma bobina de aquecimento por indução tipo solenoide, deve-se entender que outros tipos de bobinas de aquecimento por indução podem ser igualmente usados. Por exemplo, em uma modalidade, o atuador de SMA 20 pode ser um atuador tipo chapa (mostrado na FIG. 4B) onde uma bobina de aquecimento por indução tipo panqueca pode ser usada.
[0013] Referindo-se à FIG. 3, as bobinas 22 podem gerar um campo magnético B com base na corrente alternada, onde o campo magnético B pode ser no geral paralelo com relação ao eixo A-A do atuador de SMA 20. O campo magnético B induz uma corrente parasita E dentro do atuador de SMA 20. A corrente parasita E gerar calor dentro do atuador de SMA 20. Referindo-se a ambas as FIGS. 2-3, o campo magnético B pode também igualmente acionar a corrente parasita E dentro do susceptor inteligente 40, desde que o susceptor inteligente 40 não atinja sua temperatura Curie. As correntes parasitas E geram calor dentro do susceptor inteligente 40.
[0014] O contato térmico entre o atuador de SMA 20 e o susceptor inteligente 40 pode acelerar a velocidade na qual o atuador de SMA 20 aquece por indução até a temperatura de transição. Especificamente, o susceptor inteligente 40 pode acelerar o aquecimento do atuador de SMA 20 com base no contato térmico entre a camada externa 52 do susceptor inteligente 40 e a camada interna 34 do atuador de SMA 20. Quando corrente elétrica alternada é suprida nas bobinas 22 pela fonte de alimentação 24, a corrente parasita E pode ser induzida no susceptor inteligente 40. A corrente parasita E gerar calor dentro do susceptor inteligente 40. O calor gerado pela corrente parasita E dentro do susceptor inteligente 40 pode ser transferido condutivamente para o atuador de SMA 20 através do contato térmico entre a camada externa 52 do susceptor inteligente 40 e a camada interna 34 do atuador de SMA 20. O contato térmico entre o atuador de SMA 20 e o susceptor inteligente 40 pode ser de maior importância em uma modalidade onde o atuador de SMA 20 é construído de um material não condutor. Nesta modalidade, a corrente parasita não pode ser induzida no atuador de SMA 20 pelo campo magnético B, assim calor não pode ser gerado no atuador de SMA 20. Assim, a única fonte de calor para o atuador de SMA 20 é o contato térmico entre o atuador de SMA 20 e o susceptor inteligente 40.
[0015] O susceptor inteligente 40 pode aumentar a quantidade de corrente parasita E induzida no atuador de SMA 20, que também acelera a velocidade na qual o atuador de SMA 20 aquece por indução até a temperatura de transição. Especificamente, quando corrente elétrica alternada é suprida nas bobinas 22, o campo magnético B induz um campo magnético secundário (não mostrado) no susceptor inteligente 40, desde que o susceptor inteligente 40 permaneça abaixo da temperatura Curie. Referindo-se à FIG. 2, o susceptor inteligente 40 pode ser posicionado em relação ao atuador de SMA 20 de maneira tal que o campo magnético secundário induzido no susceptor inteligente 40 induza uma corrente parasita adicional E1 no atuador de SMA 20. A corrente parasita adicional E1 gera calor adicional no atuador de SMA 20, aumentando assim a velocidade na qual o atuador de SMA 20 aquece por indução até a temperatura de transição.
[0016] Em uma modalidade, o susceptor inteligente 40 pode ser posicionado em relação ao atuador de SMA 20 a fim de maximizar a quantidade de corrente parasita induzida no atuador de SMA 20. Por exemplo, se o atuador de SMA 20 incluir o corpo geralmente tubular 30 mostrado nas FIGS. 1-3, então o susceptor inteligente 40 pode ser posicionado em torno da camada interna 34 do corpo 30 a fim de acionar a máxima quantidade de corrente parasita E no susceptor inteligente 40.
[0017] Referindo-se a FIG. 1, o módulo de controle 26 aciona a fonte de alimentação 24 de maneira tal que corrente elétrica alternada é suprida na bobina 22 por um intervalo de tempo predeterminado. O intervalo de tempo predeterminado pode representar a quantidade de tempo necessária para aquecer o atuador de SMA 20 até pelo menos a temperatura de transição. O intervalo de tempo predeterminado pode depender de variáveis tais como, mas não se limitando às exigências de uso do atuador de SMA 20, o tipo de liga do qual o susceptor inteligente 40 é construído, a quantidade de corrente suprida na bobina 22, a frequência da corrente suprida na bobina 22, a geometria ou forma do atuador de SMA 20, qualquer força que o atuador de SMA 20 tem que superar antes de ser capaz de defletir, e a quantidade de deflexão que o atuador de SMA 20 é submetida. O módulo de controle 26 pode acionar a fonte de alimentação 24 usando controle de realimentação direta, onde o módulo de controle 26 não pode monitorar a temperatura do atuador de SMA 20 ou do susceptor inteligente 40.
[0018] Uma vez que corrente tenha sido suprida na bobina 22 no intervalo de tempo predeterminado, o módulo de controle 26 pode então transmitir um sinal de controle para desativar a fonte de alimentação 24. Uma vez que corrente deixa de ser suprida na bobina 22, aquecimento por indução do atuador de SMA 20 pode parar. Assim, no geral não existe atraso térmico no sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma 10, e o atuador de SMA 20 não pode ser superaquecido.
[0019] Em uma modalidade, o atuador de SMA 20 e o susceptor inteligente 40 podem ser termicamente ligados um no outro, onde a temperatura Curie do susceptor inteligente 40 pode ser aproximadamente igual à temperatura de transição do atuador de SMA 20. Assim, se o atuador de SMA 20 atingir a temperatura de transição, o susceptor inteligente 40 também atinge sua temperatura Curie, e o susceptor inteligente 40 para de aquecer. Portanto, o susceptor inteligente 40 não pode superaquecer o atuador de SMA 20.
[0020] O módulo de controle 26 pode também ajustar a quantidade de corrente que a fonte de alimentação 24 supre na bobina 22. Variação da quantidade de corrente na bobina 22 pode também variar a quantidade de tempo necessária para aquecer o atuador de SMA 20 até a temperatura de transição (isto é, o intervalo de tempo predeterminado). Por exemplo, em uma modalidade, pode levar cerca de sessenta segundos para aquecer o atuador de SMA 20 de cerca de 32°C (90°F) a cerca de 99°C (210°F) com base em uma corrente de cerca de 18 Amps que é suprida na bobina 22. Nesta modalidade, a bobina 22 tem um comprimento de bobina de cerca de 10 centímetros (4 polegadas). Ao contrário, a mesma bobina 22 pode levar cerca de trinta segundos para aquecer com base em uma corrente de cerca de 25 Amps que é suprida na bobina 22, quinze segundos para aquecer com base em uma corrente de cerca de 39 Amps que é suprida na bobina 22, e cerca de dez segundos para aquecer com base em uma corrente de cerca de 50 Amps que é suprida na bobina 22.
[0021] FIGS. 4A-4C ilustram modalidades alternativas do atuador de SMA 20. FIG. 4A é uma ilustração de um atuador de SMA 120 com uma seção transversal no geral quadrada ou retangular. O atuador de SMA 120 inclui uma camada externa 132 e uma camada interna 134, onde um susceptor inteligente 140 pode fazer contato térmico com a camada interna 134 do atuador de SMA 120. FIG. 4B ilustra uma outra modalidade de um atuador de SMA 220. O atuador de SMA 220 pode ser um atuador tipo chapa com uma parede superior 242, uma parede inferior 244, e duas paredes laterais 246. Um susceptor inteligente 240 pode ficar em contato térmico com uma camada interna 234 do atuador de SMA 220. Uma bobina de indução tipo panqueca (não ilustrada) pode ser posicionada acima da parede superior 242, e uma outra bobina de indução tipo panqueca (não ilustrada) pode ser posicionada abaixo da parede inferior 244 para aquecer por indução o atuador de SMA 220. Em ainda uma outra modalidade mostrada na FIG. 4C, o atuador de SMA 320 pode ter uma configuração no geral sinuosa. Um susceptor inteligente 340 pode ser localizado ao longo de uma camada superior 342 do atuador de SMA 320. Uma bobina de indução tipo panqueca (não ilustrada) pode ser posicionada abaixo de uma camada inferior 344 do atuador de SMA 320 para aquecer por indução o atuador de SMA 320.
[0022] Um método de fabricar o sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma 10 será agora discutido. A FIG. 5 é um fluxograma de processo exemplar ilustrando um método 400 de fabricar o sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma 10. Referindo-se no geral às FIGS. 1-3 e 5, o método 400 pode começar no bloco 402, onde o atuador de SMA 20 pode ser provido. O método 400 pode então ir para bloco 404. No bloco 404, o susceptor inteligente 40 pode ser colocado ao longo de uma camada do atuador de SMA 20. Referindo-se especificamente à FIG. 1, em uma modalidade, a camada interna 34 do atuador de SMA 20 pode ficar em contato térmico com a camada externa 52 do susceptor inteligente 40. O método 400 pode então ir para o bloco 406. No bloco 406, a bobina 22, a fonte de alimentação 24, e o módulo de controle 26 podem ser providos, onde corrente elétrica alternada pode ser suprida na bobina 22 pela fonte de alimentação 24 para aquecer por indução o atuador de SMA 20. O módulo de controle 26 pode ficar em comunicação de sinal com a fonte de alimentação 24 para acionar o suprimento de corrente alternada na bobina 22. As bobinas 22 podem ser dispostas na distância efetiva D (mostrada na FIG. 2) da camada externa 32 do atuador de SMA 20. O método 400 pode então terminar.
[0023] Referindo-se no geral às FIGS. 1-4C, o sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma revelado da maneira descrita anteriormente fornece uma abordagem relativamente simples para aquecer por indução o atuador de SMA de forma relativamente rápida. O susceptor inteligente pode aquecer o atuador de SMA de uma maneira no geral uniforme, independentemente das heterogeneidades na liga com memória de forma do atuador de SMA e do tamanho do atuador de SMA. O susceptor inteligente acelera a velocidade na qual o atuador de SMA pode ser aquecido, assim um atuador de SMA relativamente grande com um volume de pelo menos cerca de 0,81 centímetro cúbico (0,05 polegada cúbica) pode ser usado. Além disso, em virtude de o susceptor inteligente pode ser aquecido somente até sua temperatura Curie, isto no geral impede superaquecimento do atuador de SMA 20. Alguns tipos de sistemas de aquecimento atualmente disponíveis utilizam elementos de aquecimento por resistência para aquecer um atuador de SMA até a temperatura de transição. Entretanto, elementos de aquecimento por resistência não podem aquecer a liga com memória de forma do atuador de SMA rapidamente o bastante. Ao contrário, os susceptores inteligentes revelados podem aumentar a velocidade na qual os atuadores de SMA podem ser aquecido por induçãos até a temperatura de transição, quando comparados com aquecimento do atuador de SMA com um elemento de aquecimento por resistência convencional.
[0024] Adicionalmente, a revelação compreende modalidades de acordo com as seguintes cláusulas: 1. Um sistema para aquecer um atuador em liga com memória de forma (SMA), o sistema compreendendo: um atuador de SMA com pelo menos uma camada, o atuador de SMA seletivamente aquecido até uma temperatura de transição; um susceptor inteligente em contato térmico com o pelo menos uma camada do atuador de SMA; uma pluralidade de bobinas de aquecimento por indução configurada para receber uma corrente alternada e gerar um campo magnético com base na corrente alternada, o campo magnético criando uma corrente parasita em pelo menos um do atuador de SMA e do susceptor inteligente para aquecer o atuador de SMA até a temperatura de transição; e um módulo de controle configurado para acionar a corrente alternada suprida nas bobinas de aquecimento por indução. 2. O sistema da cláusula 1, em que o susceptor inteligente é seletivamente aquecido até uma temperatura Curie, e em que a temperatura Curie é aproximadamente igual à temperatura de transição. 3. O sistema da cláusula 1, em que o atuador de SMA inclui um corpo geralmente tubular com uma camada interna e uma camada externa. 4. O sistema da cláusula 3, em que o susceptor inteligente fica em contato térmico com a camada interna do atuador de SMA. 5. O sistema da cláusula 1, em que o campo magnético induz um campo magnético secundário no susceptor inteligente, e em que o susceptor inteligente é posicionado em relação ao atuador de SMA de maneira tal que o campo magnético secundário induz uma corrente parasita adicional no atuador de SMA. 6. O sistema da cláusula 1, em que as bobinas de aquecimento por indução incluem um corpo geralmente cilíndrico com uma pluralidade de espiras individuais que cria uma passagem, e em que o atuador de SMA é posicionado na passagem das bobinas de aquecimento por indução. 7. O sistema da cláusula 1, compreendendo adicionalmente um suprimento de corrente para suprir a corrente alternada nas bobinas de aquecimento por indução, em que o módulo de controle fica em comunicação de sinal com o suprimento de corrente. 8. O sistema da cláusula 1, em que a corrente alternada é suprida nas bobinas de aquecimento por indução por um intervalo de tempo predeterminado para aquecer o atuador de SMA até a temperatura de transição. 9. O sistema da cláusula 8, em que o intervalo de tempo predeterminado depende de pelo menos um do grupo que consiste em: uma exigência de uso do atuador de SMA, um tipo de liga do qual o susceptor inteligente é construído, uma quantidade de corrente suprida na bobina de aquecimento por indução, uma frequência da corrente alternada, uma geometria do atuador de SMA, forças que o atuador de SMA supera antes de defletir, e uma quantidade de deflexão do atuador de SMA. 10. Um sistema para aquecer um atuador em liga com memória de forma (SMA), o sistema compreendendo: um atuador de SMA seletivamente aquecido até uma temperatura de transição; um susceptor inteligente; uma pluralidade de bobinas de aquecimento por indução configurada para receber uma corrente alternada e gerar um campo magnético com base na corrente alternada, o campo magnético induzindo uma corrente parasita em pelo menos o atuador de SMA e um campo magnético secundário no susceptor inteligente, e em que o susceptor inteligente é posicionado em relação ao atuador de SMA de maneira tal que o campo magnético secundário induza uma corrente parasita adicional no atuador de SMA; e um módulo de controle configurado para acionar a corrente alternada suprida nas bobinas de aquecimento por indução. 11. O sistema da cláusula 10, em que o susceptor inteligente fica em contato térmico com pelo menos uma camada do atuador de SMA. 12. O sistema da cláusula 10, em que o susceptor inteligente é seletivamente aquecido até uma temperatura Curie, e em que a temperatura Curie é aproximadamente igual à temperatura de transição. 13. O sistema da cláusula 10, em que o atuador de SMA inclui um corpo geralmente tubular com uma camada interna e uma camada externa. 14. O sistema da cláusula 13, em que o susceptor inteligente fica em contato térmico com a camada interna do atuador de SMA. 15. O sistema da cláusula 10, compreendendo adicionalmente um suprimento de corrente para suprir a corrente alternada nas bobinas de aquecimento por indução, em que o módulo de controle fica em comunicação de sinal com o suprimento de corrente. 16. O sistema da cláusula 10, em que a corrente alternada é suprida nas bobinas de aquecimento por indução por um intervalo de tempo predeterminado para aquecer o atuador de SMA até a temperatura de transição. 17. O sistema da cláusula 16, em que o intervalo de tempo predeterminado depende de pelo menos um do grupo que consiste em: uma exigência de uso do atuador de SMA, um tipo de liga do qual o susceptor inteligente é construído, uma quantidade de corrente suprida na bobina de aquecimento por indução, uma frequência da corrente alternada, uma geometria do atuador de SMA, forças que o atuador de SMA supera antes de defletir, e uma quantidade de deflexão do atuador de SMA. 18. Um método para fabricação de um sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma, o método compreendendo: prover um atuador em liga com memória de forma (SMA), o atuador de SMA tendo pelo menos uma camada; colocar um susceptor inteligente em contato térmico com o pelo menos uma camada do atuador de SMA; prover uma pluralidade de bobinas de aquecimento por indução configurada para receber uma corrente alternada e gerar um campo magnético com base na corrente alternada, o campo magnético criando uma corrente parasita em pelo menos um do atuador de SMA e do susceptor inteligente para aquecer o atuador de SMA a uma temperatura de transição; e prover um módulo de controle configurado para acionar a corrente alternada suprida nas bobinas de aquecimento por indução. 19. O método da cláusula 18, compreendendo adicionalmente prover um suprimento de corrente para suprir a corrente alternada nas bobinas de aquecimento por indução, em que o módulo de controle fica em comunicação de sinal com o suprimento de corrente. 20. O método da cláusula 18, em que o atuador de SMA inclui um corpo geralmente tubular com uma camada interna e uma camada externa, e em que o susceptor inteligente fica em contato térmico com a camada interna do atuador de SMA.
[0025] Embora as formas de aparelho e métodos aqui descritos constituam modalidades preferidas desta invenção, deve-se entender que a invenção não está limitada a essas formas precisas de aparelho e métodos, e as mudanças podem ser feitas nelas sem fugir do escopo da invenção.
Claims (12)
1. Sistema para aquecer um atuador em liga com memória de forma (SMA) (20), caracterizado pelo fato de que o sistema compreende: um atuador de SMA com pelo menos uma camada (32, 34), o atuador de SMA seletivamente aquecido até uma temperatura de transição; um susceptor inteligente (40) em contato térmico com a pelo menos uma camada do atuador de SMA; uma pluralidade de bobinas de aquecimento por indução (22) configurada para receber uma corrente alternada e gerar um campo magnético (B) com base na corrente alternada, o campo magnético criando uma corrente parasita (E) em pelo menos um do atuador de SMA e do susceptor inteligente para aquecer o atuador de SMA na temperatura de transição; e um módulo de controle (26) configurado para acionar a corrente alternada suprida nas bobinas de aquecimento por indução.
2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o susceptor inteligente (40) é seletivamente aquecido até uma temperatura Curie, e em que a temperatura Curie é aproximadamente igual à temperatura de transição.
3. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o atuador de SMA (20) inclui um corpo geralmente tubular com uma camada interna (34) e uma camada externa (32).
4. Sistema de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o susceptor inteligente (40) fica em contato térmico com a camada interna (34) do atuador de SMA (20).
5. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o campo magnético (B) induz um campo magnético secundário no susceptor inteligente (40), e em que o susceptor inteligente é posicionado em relação ao atuador de SMA (20) de maneira tal que o campo magnético secundário induza uma corrente parasita adicional no atuador de SMA.
6. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as bobinas de aquecimento por indução (22) incluem um corpo geralmente cilíndrico com uma pluralidade de espiras individuais que cria uma passagem, e em que o atuador de SMA (20) é posicionado na passagem das bobinas de aquecimento por indução.
7. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um suprimento de corrente para suprir a corrente alternada nas bobinas de aquecimento por indução (22), em que o módulo de controle (26) fica em comunicação de sinal com o suprimento de corrente.
8. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a corrente alternada é suprida nas bobinas de aquecimento por indução (22) por um intervalo de tempo predeterminado para aquecer o atuador de SMA (20) até a temperatura de transição.
9. Sistema de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o intervalo de tempo predeterminado depende de pelo menos um do grupo que consiste em: uma exigência de uso do atuador de SMA (20), um tipo de liga do qual o susceptor inteligente (40) é construído, uma quantidade de corrente suprida na bobina de aquecimento por indução (22), uma frequência da corrente alternada, uma geometria do atuador de SMA, força o atuador de SMA a superar antes de defletir, e uma quantidade de deflexão do atuador de SMA.
10. Método para fabricação de um sistema de aquecimento por indução de liga com memória de forma, caracterizado pelo fato de que o método compreende: prover um atuador em liga com memória de forma (SMA) (20), o atuador de SMA com pelo menos uma camada (32, 34); colocar um susceptor inteligente (40) em contato térmico com a pelo menos uma camada do atuador de SMA; prover uma pluralidade de bobinas de aquecimento por indução (22) configurada para receber uma corrente alternada e gerar um campo magnético (B) com base na corrente alternada, o campo magnético criando uma corrente parasita (E) em pelo menos um do atuador de SMA e do susceptor inteligente para aquecer o atuador de SMA até uma temperatura de transição; e prover um módulo de controle (26) configurado para acionar a corrente alternada suprida nas bobinas de aquecimento por indução.
11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente prover um suprimento de corrente para suprir a corrente alternada nas bobinas de aquecimento por indução (22), em que o módulo de controle (26) fica em comunicação de sinal com o suprimento de corrente.
12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 11, caracterizado pelo fato de que o atuador de SMA (20) inclui um corpo geralmente tubular com uma camada interna (34) e uma camada externa (32), e em que o susceptor inteligente (40) fica em contato térmico com a camada interna do atuador de SMA.
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