Tiêu điểm Invar 36

Invar 36, còn được biết đến trong ngành với tên gọi Nilo 36, là siêu hợp kim niken-sắt nổi tiếng với hệ số giãn nở nhiệt thấp. Với 36% niken, vật liệu này duy trì kích thước gần như không đổi cùng độ bền và độ cứng tốt trong dải nhiệt độ rộng. Được nhà vật lý người Thụy Sĩ Charles Edouard Guillaume phát minh vào năm 1896, Invar được tạo ra như một giải pháp chi phí thấp thay thế cho mét tiêu chuẩn từng được chế tạo từ bạch kim và iridi. Công trình của Guillaume đã dẫn đến việc phát hiện một hợp kim sắt-niken tương đối rẻ tiền—vật liệu tương tự thép—giãn nở rất ít khi gia nhiệt. Ông đặt tên hợp kim là Invar vì vật liệu này gần như không thay đổi, hay "bất biến".

Thành công với Invar 36

Một khách hàng đã tìm đến chúng tôi với nhu cầu cụ thể sử dụng INVAR 36 cho một chi tiết đòi hỏi kích thước gần như không đổi và độ ổn định kích thước dài hạn vốn là đặc tính nổi bật của hợp kim này. Các kỹ sư Signicast đã đón nhận thách thức, không chỉ đúc thành công Invar 36 mà còn vượt xa kỳ vọng của khách hàng—đồng thời giúp họ tiết kiệm chi phí.

Vì sao khách hàng cần Invar 36? Chỉ một thay đổi nhỏ về kích thước hoặc hình dạng của chi tiết cũng có thể làm thay đổi sản phẩm cuối cùng của họ—ngay cả khi họ đã làm việc trong phòng kiểm soát nhiệt độ. Chênh lệch vài độ cũng có thể làm thay đổi chức năng của chi tiết. Họ biết cần sử dụng vật liệu như Invar 36, nhưng gia công từ phôi đặc rất tốn kém.

Signicast đã hỗ trợ như thế nào? Chúng tôi chưa từng làm việc với Invar 36 trước đây, nhưng chưa từng có thách thức nào mà các kỹ sư của chúng tôi không ít nhất cố gắng vượt qua. Qua nghiên cứu và thử nghiệm, chúng tôi đã phát triển một vật liệu đúc có hiệu năng tương đương hoặc tốt hơn vật liệu rèn và có thể đúc thành công đạt hình dạng hoàn thiện. Khách hàng không chỉ tiết kiệm chi phí chi tiết cuối cùng do không cần gia công, mà chi phí chi tiết cuối cùng của chúng tôi thực tế còn thấp hơn giá khối kim loại ban đầu của họ—trước khi gia công.

Kết quả cuối cùng? Một khách hàng rất hài lòng, tiết kiệm gấp mười lần, cùng một vật liệu mới được bổ sung vào danh mục sản phẩm của chúng tôi.

Invar 36 duy trì kích thước gần như không đổi ở nhiệt độ từ dưới -150 độ C đến 260 độ C.

Ai nên sử dụng Invar 36?

Khách hàng chịu các yêu cầu nghiêm ngặt về nhiệt độ có thể sẽ nhận thấy lợi ích khi sử dụng Invar 36. Đáng tiếc, những đơn vị hiện đang gia công từ phôi đặc chưa nhận ra rằng đúc đạt hình dạng hoàn thiện cũng là một lựa chọn. Hiện nay, Invar 36 thường được sử dụng trong thiết bị đo lường, hệ thống cơ khí chính xác, linh kiện laser, thanh nhiệt kế, đồng hồ đo và các chi tiết vận chuyển khí hóa lỏng—chỉ kể một số ứng dụng.

Ứng dụng công nghiệp của Invar

Invar có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng trong các ngành hàng không vũ trụ, y tế và điện tử tiêu dùng. Tuy nhiên, lĩnh vực mà các siêu hợp kim có CTE thấp thực sự bắt đầu vượt trội so với các kim loại khác là công nghệ trong ngành ô tô. Khi xe tự hành ngày càng phổ biến, cảm biến, radar và camera trở nên tiên tiến hơn cũng như đóng vai trò ngày càng quan trọng đối với hoạt động của xe. LiDAR, viết tắt của phát hiện và đo khoảng cách bằng ánh sáng, sử dụng sóng ánh sáng từ laser để tính thời gian ánh sáng truyền đến vật thể hoặc bề mặt rồi phản xạ về máy quét—từ đó xác định khoảng cách đến các vật thể xung quanh. Một hợp kim có kích thước gần như không đổi và độ ổn định kích thước dài hạn như Invar 36 là vô cùng quan trọng trong các thiết bị phức tạp này. Các hợp kim thay thế có CTE thấp như Kovar cũng là lựa chọn khả thi để đúc cảm biến LiDAR. Đúc mẫu chảy là giải pháp tiết kiệm chi phí so với gia công chi tiết LiDAR từ phôi đặc.

Ưu điểm của Invar 36 là gì?

Ưu điểm rõ ràng nhất của Invar 36 là khả năng duy trì kích thước ở nhiệt độ siêu lạnh. Ngoài ra, Invar 36 có vẻ ngoài và cảm giác tương tự thép. Vật liệu này cũng có khả năng hàn và gia công vượt trội. Invar còn có thể được tạo ra với thành phần hóa học tùy chỉnh để đáp ứng tốt hơn yêu cầu về độ bền và độ cứng của khách hàng.