跳至內容

焊接到 Nitinol 的最佳方法是什麼?

Nitinol(一種鎳鈦合金) 已經成為一種非常重要的材料,尤其是在醫療領域。通常需要將 Nitinol 與另一片 Nitinol 或其他材料(如鉑金或不銹鋼)「接合」。一般的高溫接合方法,例如焊接,並不適合用來接合 Nitinol,因為高溫會破壞 Nitinol 的形狀記憶特性。然而,焊接的溫度遠低於焊接,不會威脅到 Nitinol 的特性。

雖然焊接可能是附著到 Nitinol 的理想方式,但也不是沒有挑戰。儘管如此,只要有正確的材料組合和設備,焊接到 Nitinol 可以是一個堅固耐用的製程。

對 Nitinol 進行焊接的障礙之一是其固有的富含氧化鈦的表層。為了進行焊接,熔融的焊料必須能接觸到乾淨的無氧化物金屬。這表示必須去除富含氧化鈦的層。有幾種方法可以去除氧化層;這些方法可以互相配合使用,並在必要時重複使用。如果零件的尺寸允許,氧化層可以用機械方式磨掉。也可以「化學」方式去除氧化層。這通常是使用助焊劑來完成。傳統的焊接助焊劑通常是針對相對原始的表面所設計,例如清潔過的銅面。這樣的助焊劑並不能有效地焊接到 Nitinol 上。但現在已有高活性的助焊劑,能夠去除富含氧化鈦的層。

腈綸焊接產品此外,必須使用適當的焊料合金。由於許多 Nitinol 裝置屬於醫療性質,直覺上不適合使用含 Pb(鉛)及其他有毒物質的焊料。有兩種焊料合金已成為焊接 Nitinol 的「標準」:

  • 96.5%Sn 3.5%Ag (221C)
  • 80%Au 20%Sn (280C).

使用何種合金通常取決於裝置的預期壽命以及是否需要進行高溫高壓滅菌。許多單次使用 (拋棄式) 裝置使用 SnAg;而長期或多次使用 (高壓滅菌) 裝置則使用 AuSn。