[发明专利]形状变化装置及焊接方法、玩具树及玩具发型

说明书

技术领域

本发明涉及形状记忆合金的应用领域，具体而言，涉及一种形状变化装置及焊接方法、玩具树及玩具发型。

背景技术

镍钛形状记忆合金具有良好的形状记忆效应和超弹性，也是目前应用最为广泛的形状记忆合金。然而，由于镍钛形状记忆合金在温度变化下的形状缺乏有效的解决方法，使得镍钛形状记忆合金的应用范围受到很大的限制。如何提供一种能智能控制镍钛形状记忆合金形状的装置，对本领域技术人员而言是急需解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有镍钛形状记忆合金应用范围受限的技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种能使现有镍钛形状记忆合金应用范围拓展的装置。

与此相应，本发明另一个要解决的技术问题是提供采用上述镍钛形状记忆合金装置的智能玩具。

就实现镍钛形状记忆合金应用范围拓展的装置而言，本发明提供一种基于镍钛形状记忆合金的形状变化装置，包括：铜丝、镍钛丝及电源，所述铜丝与所述镍钛丝通过激光焊接连接在一起，所述电源经由一开关与所述铜丝或镍钛丝连接。

进一步地，上述基于镍钛形状记忆合金的形状变化装置中所述开关的打开或闭合是通过无线遥控的方式实现。通过无接触式的遥控方式实现上述开关的打开或闭合，从而控制基于镍钛形状记忆合金的形状变化装置形状的变化。

进一步地，上述基于镍钛形状记忆合金的形状变化装置中所述激光焊接的工艺参数为峰值功率1.6KW，脉宽20MS，脉冲能量18.8J，焊点重合率60％，保护气体流量30L/min。

进一步地，上述基于镍钛形状记忆合金的形状变化装置中所述铜丝与所述镍钛丝焊接后还包括时效处理，所述时效处理的条件为温度450-500℃及保温时间10分钟。通过上述时效条件的处理，可以加强所述激光焊接后焊接处的强度，以满足本发明对焊接处的结构强度要求。

本发明还提供一种对上述基于镍钛形状记忆合的形状变化装置中铜丝与所述镍钛丝进行焊接的方法，在焊接之前，将待焊接的所述铜丝一端与所述镍钛丝一端通过镍钛管固定；焊接过程中，将激光焊接装置对准所述镍钛管进行激光焊接；焊接结束后，将焊接好的所述铜丝与所述镍钛丝进行时效处理。因铜丝与镍钛丝的尺寸很小，采用上述方法可以将铜丝和镍钛丝固定在一起，方便对铜丝和镍钛丝进行焊接。

就采用上述镍钛形状记忆合金装置的智能玩具而言，本发明提供一种玩具树，所述镍钛丝构成所述玩具树的从叶脉，所述铜丝构成所述玩具树的主叶脉，所述镍钛丝与所述铜丝构成闭合回路，所述电源经由所述开关与所述闭合回路连接。将镍钛丝构成所述玩具树的从叶脉，所述铜丝构成所述玩具树的主叶脉，通过控制所述闭合回路通电或者断电，可以对所述玩具树树叶的形态变化进行控制。

进一步地，当上述玩具树中开关闭合时，所述电源给所述镍钛丝与所述铜丝构成的闭合回路供电，所述镍钛丝温度升高，当所述镍钛丝超过相变温度时发生相变转变，所述玩具树的叶子张开。玩具树树叶的动态开闭大大提升了玩具的趣味性，增加了玩具树的附加值。

就采用上述镍钛形状记忆合金装置的智能玩具而言，本发明还提供一种玩具发型，包括：多个发丝及一金属环，所述多个发丝与所述金属环连接，所述多个发丝采用所述铜丝与所述镍钛丝通过激光焊接而成，所述金属环经由所述开关与所述电源相连。多个发丝与金属环连接在一起，当电源给金属环通电时金属环会发热，金属环再将热量传递给发丝，发丝中的镍钛丝受热并在温度达到相变温度时发生形状变化，从而使得发丝形状发生变化。通过开关的闭合可实现对玩具发型中发丝形状的控制。

进一步地，当上述玩具发型中开关闭合时，所述电源给所述金属环供电，所述金属环发热并将热量传递给所述多个发丝，当所述多个发丝中的镍钛丝超过相变温度时发生相变转变，所述多个发丝形状发生改变。将上述玩具发型用于玩具人偶上可以增加人偶的趣味性。

进一步地，在上述玩具发型中所述多个发丝形状的变化程度由通电时间和/或通电电流大小决定。通过改变通电时间和/或通电电流大小可以实现预定时间内多种发型的变化，增加玩具的趣味性。

相对现有技术而言，本发明提供一种基于镍钛形状记忆合金的形状变化装置，包括：铜丝、镍钛丝及电源，所述铜丝与所述镍钛丝通过激光焊接连接在一起，所述电源经由一开关与所述铜丝或镍钛丝连接。电源通过开关控制对焊接后铜丝与镍钛丝进行供电，使得所述镍钛丝在温度达到相变温度后产生形状变化，从而实现对镍钛形状记忆合金形状的智能化控制。解决了镍钛形状记忆合金在温度变化下的形状缺乏有效解决方法的技术问题。

附图说明