Ваши идеи - наше исполнение!
Сплавы с памятью формы (Нитинол Ni - Ti)
НиТиМет Компани и ИП Бондарев А.Б. производит широкий сортамент полуфабрикатов из сплавов с памятью формы на основе никелида титана (нитинола), которые активно
применяются в медицине, космической промышленности, робототехнике, производстве терморегулируемых клапанов, датчиков, в нефтегазовой промышленности, в качестве демпфирующих элементов при строительстве опор мостов и зданий (подробнее о применении нитинола), в спортивном инвентаре: поводки и сторожки для рыбной ловли марок НиТиМет 1, НиТиМет 2, НиТиМет 3.
Физико-механические свойства сплавов с памятью формы (Нитинол Ni - Ti)
Номенклатура производимых полуфабрикатов из нитинола, которую Вы можете купить у нас, производится в соответствии с ТУ 1-809-253-80, ТУ 1-809-394-84, ТУ 18.4290-004-13152881-02, ТУ 18.4270-005-13152881-05, ТУ 184290-101-17177837-2013, ТУ 184290-302-17177837-2013, ТУ 1842109-402-17177837-2014, ТУ 1842601-104-17177837-2015 «Трубы, бесшовные, малых диаметров из сплавов на основе никелида титана марок ТН-1 и ТН-1НК для использования в медицине» (инновационная продукция), ASTM F 2063-2005 и включает в себя:
Проволока Ni-Ti (нитинол):
кованая, диаметром: 2,0 — 7,0 мм
волоченая, диаметром: 0,1 — 6,0 мм
Порошок Ni-Ti (нитинол) для 3D принтеров и медицины 
Размер частиц порошка - по заданию заказчика
Листы Ni-Ti (нитинол):
толщина: 0,3-5,0 мм 
ширина: 150-500 мм
Трубы Ni-Ti (нитинол):
диаметр: 1,0-150,0 мм 
толщина стенки: 0,1-20,0 мм
длина: 300-3000 мм
Пруток Ni-Ti (нитинол):
кованый, диаметром: 2,5 — 20,0 мм
катаный, диаметром: 7,0 — 100,0 мм
Слитки Ni-Ti (нитинол):
диаметром: 90 х 550 мм
170 x 1000 мм
200 х 1000 мм
Технологии производства изделий из нитинола и их конструкции защищены оригинальными патентами:
Патент на изобретение № 2659020 от 26.06.2018. Способ лечения ожирения и снижения веса тела с использованием внутрижелудочного стента вместо внутрижелудочного баллона. Бондарев А.Б.
Патент на полезную модель № 175247 от 28.11.2017. Внутрижелудочный стент для снижения веса или похудения. Бондарев А.Б., Лукьянова С.Н.
Патент на изобретение № 2596873 от 15.08.2016 «Способ снижения и коррекции массы тела с использованием физического воздействия на сознание человека созданием у него состояния чувства сытости или отсутствия аппетита». Бондарев А.Б.
Патент на полезную модель РФ № 161735 от 13 апреля 2016 г. «Термозапорный клапан с термозапорным элементом из сплава с памятью формы на основе никелида титана» Бондарев А.Б. И др.
Патент на полезную модель РФ № 159165 от 12 января 2016 г. «Биметаллический элемент, включающий нитинол(сплав с памятью формы)» Бондарев А.Б., Лукьянова С.Н.
Патент на полезную модель РФ № 153617 от 30 июня 2015 г. «Стент внутрижелудочный» Бондарев А.Б.
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013612481 от 10 января 2013 г. // Расчёт оптимальной силы удара выпуклых сегментов из материала с памятью формы и их геометрческих размеров методом статических испытаний. Бондарев А.Б. И др.
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2013612571 от 10 января 2013 г. // Расчёт оценок коэффициентов функции, разделяющей в пространтсве геометрических параметров обдасть с хлопком и область без хлопка для выпуклых сегментов из материала с памятью формы. Бондарев А.Б. И др.
Патент на изобретение № 2374356 от 28.04.2008г. «Способ термомеханической обработки изделий из сплава на основе никелида титана» БондаревА.Б. и др.
Патент на полезную модель РФ № 2335401 от 10.10.2008 г. «Биметаллическая композиция и элемент из неё» БондаревА.Б. и др.
Патент на изобретение № 2162900 от 10.02.2001 г. «Способ получения прутков и способ получения проволоки из сплавов системы никель-титан с эффектом памяти формы и способ получения этих сплавов» Бондарев А.Б. и др.
Технология производства
Производство нитинола (никелида титана) является очень сложным, энергозатратным и трудоемким процессом.
Высокая химическая активность титана не позволяет плавить нитинол (никелид титана) в воздушной атмосфере или атмосфере инертного газа. Для плавки никеля и титана, составляющих нитинол (никелид титана) необходимо использовать оборудование, позволяющее плавить и отливать слиток титан и никель в вакууме с остаточным давлением газов в пространстве печи и заливочной части не более 0.0001 мм.рт.ст. Для производства слитков из нитинола (никелида титана) должны использоваться вакуумно-дуговые печи с расходуемым электродом, вакуумно-дуговые тигельные печи с нерасходуемым электродом вакуумные печи с индукционным нагревом, обеспечивающие гарниссажную плавку, электронно лучевые печи, плазменно-дуговые печи.
Необходимость точного получения заданного состава с точностью до сотых долей процента обуславливаю значительное количество брака и, соответственно, необходимость значительного количества переплавов для достижения поставленных целей, что значительно увеличивает стоимость готовой продукции, но, тем не менее, существенно дешевле и точнее способов, которые предлагает порошковая металлургия и которые включают синтез порошка, необходимого химического состава, спекание в вакууме, деформация спеченной заготовки, другие необходимые промежуточные операции.
Очень высокая точность соблюдения температурных параметров с точностью до 2-3 градусов Цельсия при нагревах заготовок для последующей деформации создают дополнительные трудности при изготовлении полуфабрикатов из нитинола (никелида титана).
В ряде случаев при производстве полуфабрикатов из нитинола (никелида титана) необходимы специальные дорогостоящие и сложные по конструкции установки для охлаждения полуфабрикатов в рамках высокотемпературной и низкотемпературной механо-термичской обработки производимых изделий.
Механическая обработка производимых изделий из нитинола (никелида титана) также сложна и является дорогостоящей из-за характерной особенности налипания на режущий инструмент, низкой теплопроводности, приводящей к перегреву режущего инструмента.
Применение
Применение нитинола (никелида титана) - сплавов с памятью формы в технике:
- тепловые мартенситные двигатели и преобразователи тепловой энергии в механическую, различные конструкции с рабочим телом в виде металла с памятью формы, в том числе в компьютерной технике, энергетика;
- несварные разъемные и неразъемные самоуплотняющиеся термомеханические соединения деталей и трубопроводов, муфты, втулки с памятью формы;
- узлы крепления, захваты, термочувствительные механические приводы;
- устройства для затяжки и дотяжки различных вариантов, другой термомеханический крепеж, одноразовые штифты, шпонки, шплинты, пистоны, пальцы, шпильки и заклепки, в том числе для авиационной техники;
- активные элементы, трансформируемые термочувствительные силовые исполнительные конструкции различной конфигурации, в том числе выдвижные телескопические штанги, самосрабатывающие и самораспрямляющиеся, шарнирно соединенные, телескопические и параболические антенны, фермы, например, для космической техники, воздухозаборники с изменяемой геометрией для самолетов, шевроны (зубцы на кромке сопла) с изменяемой геометрией для двигателей самолетов и другие устройства авиа- и космического назначения;
- приводы и исполнительные элементы устройств и механизмов, работающих в агрессивных атмосферах или в условиях радиационного воздействия на организм человека (космические излучения, ядерные энергетические установки, ускорители, исследовательские и промышленные ядерные установки);
- исполнительные механизмы приборов и аппаратов, например, жестких дисков компьютеров, сопел струйных принтеров, сепараторы бумаги копиров; тепловые насосы, нагнетатели, домкраты, прессы, другие аккумуляторы и трансформаторы усилий;
- элементы робототехники и манипуляторы роботов (механические мускулы);
- устройства для механического соединения электрических проводов без пайки с помощью муфты;
- системы контроля автоматического регулирования температуры и стабилизации температурного режима, тепловой защиты, в том числе пожарные сигнализации, автоматики, терморегуляторы теплообменных устройств и термостатов, термочувствительные датчики;
- вентили пневмосистем, регуляторы давления и расхода нагнетаемого газа (в том числе газовых турбин и турбин реактивных двигателей) или жидкости, автоматические заслонки, клапаны гидросистем;
- предохранительные термоклапаны в системах вентиляции, тепловые замки, приводы кондиционеров, вентиляционных форточек теплиц, автосушилок, теплообменные элементы;
- термочувствительные элементы электрических цепей, термореле для защиты электроцепей, расцепители тока при перегрузке, тепловые выключатели тока, термовыключатели, переключатели и прерыватели коммутационных систем, автономные тепловые пускатели;
- спринклеры в устройствах автоматического пожаротушения, противопожарные клапаны;
- извещатели и другие элементы устройств аварийной сигнализации;
- термокомпенсаторы деформаций и натяжений в элементах конструкций;
- помпы, свечи зажигания, элементы подвески, тормозных систем и систем сцепления, выхлопа, ремни безопасности, различные приводы для автотранспорта;
- конструкции с высокой демпфирующей способностью, в том числе слоистые композиционные, элементы противоударных и вибропоглощающих систем на автотранспорте и в виброустановках, подавители шума;
- компрессорные каркасы для женских корсетов и другого женского белья;
- элементы обуви, поддерживающие её форму;
- перчатки с нитиноловой нитью и другие ткани;
- скульптуры с элементами, реагирующими на изменение температуры;
- эластичные удилища и вращающиеся приманки для рыбной ловли;
- рыболовные поводки из нитиноловой(никелида титана) проволоки;
- предметы интерьера и ювелирный изделия;
- сорочки с самозакатывающимися в жаркую погоду рукавами (гладятся и горячим паром утюга, и феном);
- изделия для защиты качества продукции; покрытые нитинолом лезвия коньков, ножи, ножницы и др.;
- двигатели из нитинола можно считать прообразом крупных и экономичных энергогенераторов будущего: для приведения их в движение, не требуются энергии-необходим всего лишь небольшой градиент температуры воды (например, в южных морях хватит разницы температур между поверхностными и глубинными слоями воды для работы энергогенератора).
Применение нитинола(никелида титана) - сплавов с памятью формы в медицине:
Травмотология и ортопедия:
- черепно-мозговая хирургия;
- восстановительная спиномозговая хирургия и лечение врожденных и посттравматических патологий (сколиоз, кифоз, спондилодез) позвоночника, лечение переломов тел позвонков;
- пластика дужек позвонков, лечение рецидивов грыж дисков;
- коррекция аномалий опорно-двигательного аппарата, остеопластика и костная хирургия;
- компрессионный остеосинтез при суставных переломах, перелома трубчатых костей и оперативном лечении плечевого пояса и бедренной кости плюсневых костей и костей кисти;
- восстановление дистального межберцового синдесмоза;
- фиксация костных структур сверхэластичными имплантатами из пористого проницаемого никелида титана;
- костная онкология и пластическое возмещение дефектов костных тканей;
- хирургическое лечение хронического остеомиелита;
- армирование крупных трубчатых костей при системных заболеваниях скелета;
- лечение чрезкостных разрывов сухожилий и наложение анастомозов сухожилий, косолапости, туннельного синдрома.
Сердечно-сосудистая малоинвазивная хирургия:
- ангиопластика, сужение и расширение, клипирование сосудов, оперативное лечение хронической венозной недостаточности, экстравазальная коррекция функции венозных клапанов, лечение варикозной болезни, шовный материал(нити) для лигирования кровеносных сосудов;
- эндопротезирование для восстановления просвета суженых, стенозированных или полностью обтурированных участков сосудов, противоэмболические интравенозные кава-фильтры, полые сетчатые и ячеистые сосудистые самовосстанавливающиеся стенты, моностенты;
- закрытие дефектов перегородок предсердий, биопротезирование клапанов сердца, анулопластика сердечных клапанов.
Стоматология и челюстно-лицевая хирургия:
- восстановительная эндоскопическая малоинвазивная челюстно-лицевая хирургия, лечение заболеваний и повреждений лицевого черепа, остеосинтез при переломах нижней и верхней челюсти, скуловой кости, после остеотомиии челюстей;
- эндопротезирование орбиты и височно-челюстного сустава; хирургия врождённых расщелин нёба с использованием сетчатых сверхэластичных имплантатов;
- гнойная хирургия околочелюстных флегмон;
- вестибулопластика полости рта;
- эстетическая коррекция спинки и кончика носа;
- ортодонтия (коррекция и исправление зубочелюстных аномалий и прикуса);
- дентальная имплантология;
- эндодонтия корневых каналов.
Хирургия желудочно-кишечного тракта, абдоминальная хирургия и колопроктология:
- торакоабдоминальная и желудочно-кишечная хирургия;
- пластика при перфоративной язве желудка, хирургическая гастроэнтерология;
- стентирование желудка для лечения ожирения и булимии;
- наложение пищеводного, межкишечных компрессионных анастомозов, в том числе толстокишечных, формирование холецистоэнтеро-холедохоэнтероанастомоза, стентирование пищевода;
- пластика брюшной стенки, обтураторы грыжевых ворот, герниопластика вентральных паховых грыж, грыжи пищеводного отверстия;
- пластика прямой кишки и сфинктера, сохранение функции толстокишечного держания;
- искусственные сфинктеры, полнослойная биопсия прямой кишки хирургическое лечение при выпадении кишки из ануса, компрессионная геморроидэктомия;
- лечение поликистоза почек с использованием гранул из пористого никелида титана.
Эндоскопическая и лапароскопическая хирургия:
- урологическая хирургия, лечение стриктур уретры, дилатация уретры, анастс-мозы уретры, трансуретральное стентирование;
- удаление камней и конкрементов из моче- и желчевыводящих путей, очистка последних от билиарного ила, песка и сладжа;
- дистанционная ударно-волновая литотрипсия;
- эндобилиарная хирургия, различные патологии билиопанкреатодуоденальной зоны;
- холангиостомия, холецистостомия, дренирование желчных путей;
- стентирование гепатобилиарной системы, лечение структур холедоходуоденоанастомоза;
- дренирование лимфоцеле;
- резекция желудка, холецистэктомия, аппендэктомия, ваготомия, гемиколэктомия, фундаплликация (клипирование);
- пункционная биопсия;
- нейрохирургия (дренирование ликворных кист головного мозга);
- кардиохирургия (электроды для электрокардиостимуляции).
Офтальмология и микрохирургия глаза:
- имплантация искусственного хрусталика;
- глаукомное дренирование;
- формирование культи глазного яблока, эндопротезирование дефектов стенок глазницы;
- хирургическое лечение отслоек сетчатки с использованием циркляжной нити из нитинола;
- сквозное кератопротезирование при бельмах роговицы.
Гинекология, урогинекология и сексология:
- лечение предопухлевых заболеваний шейки матки, маркировка зоны интраоперационной лучевой терапии онкологических больных гранулами из пористого никелида титана(нитинола);
- дилатация цервикального канала при искусственном прерывании беременности;
- оперативное лечение прямокишечно-влагалищных свищей вследствие послеродовых разрывов промежности;
- внутриматочные контрацептивы, клипирование фаллопиевых труб;
- консервативное лечение дисфункции мочевого пузыря и сфинктерного аппарата уретры, недержании мочи у мужчин и женщин;
- кольпоррафия, реконструкция пузьфно-влагалищной перегородки при пролапсе;
- реконструкция ректовагинальной перегородки и реконструкция тазового дна после экстирпации матки;
- обратимая мужская контрацепция, протезы половых органов, интракавернозные имплантаты.
Общая и клиническая хирургия:
- дилатация, ограничители просвета и эндопротезирование деформированных полых органов в различных анатомических зонах;
- пластика дефектов тканевых перегородок, закрытие свищей, реконструкция дефектов мягкотканных структур, оперативное лечение цирроза печени;
- компрессионное шовное соединение тканей, сведение краёв раны, лечение гнойных ран;
- компрессионное пережимание тканей внутренних органов;
- обтурирование кровотечений внутренних органов, в том числе паренхиматозных при глубоких колото-резаных ранах;
- восстановительная сохранная отоларингология (эндопротезирование при лечении стенки слухового прохода, наковальни и среднего уха, барабанной перепонки и ушной раковины, абсцесса перегородки носа, травм околоносовых пазух опухолей трахеи, гортани);
- высокочастотная открытая и эндохирургия (коагуляция, рассечение и резекция полых трубчатых органов, тканей и опухолей, папиллотомия, эндоваскулярная электрокоагуляция);
- косметическая хирургия молочных желёз.
Среди ассортимента изделий медицинской техники из сверхэластичных сплавов с памятью формы большое распространение получили: фиксаторы различной, мини-фиксаторы, компрессионные, дистракционные и универсальные, а также согласованные с биоритмами костной регенерации; клипсы; зажимы; скобки, скобы; скрепки; петли; перемычки, пружины, спирали, кольца, дуги и другие проволочные элементы, штифты, жгуты, трубки реконструктивные, втулки цельные и перфорированные, ленты, пластины (плоские, цилиндрической незамкнутой формы, корригирующие и др.), каркасы, функциональные ортопедические пояса, сетки безузловые и плетёные, стенты сосудистые и внесосудистого применения графты и фильтры, эндопротезы сердечных клапанов, шовный материал, хирургические нити; фольги, гранулы, имлантанты, эндопротезы и дубликаторы замещающие и восстановительные экспандеры, различные трансформируемые специальные устройства (корректоры, дилататоры, компрессионно-дистракционные аппараты) другой различной конфигурации и формы, изделия их композиционного материала «биокерамика-никелид титана(нитинол), изделия из пористого никелида тина(нитинола), в том числе армированные или насыщенные биоактивными и антибактериальными добавками, хирургические инструменты из сверхэластичных сплавов с памятью формы изменяемой геометрией: скальпели и долота, стоматологические шпатели, диссекторы, распаторы, зонды, хирургические ложки и ножи, зажимы, щипцы, пинцеты, иглы, расширители, в том числе ранорасширители, дилататоры, в том числе полых органов, протезы (сетчатые, кератопротезы и др.) и эндопротезы, устройства доставки, гибкие направляющие катетеры, литоэкстракторы, тромбоэкстракторы, корзины-ловушки, бужи, электроды специальной формы, приспособления для наложения швов, пульпоэкстракторы, эндодонтические К-файлы, римеры, обтураторы, брекеты, криогенные аппликаторы, криоскальпели, криопинцеты, перистальтические устройства.
Журнал «Научный аспект № 3-2019»
Бондарев Андрей Борисович кандидат технических наук, доцент,
член-корр. Академии медико-техничких наук РФН
НИТИНОЛ - НИКЕЛИД ТИТАНА - СПЛАВЫ С ПАМЯТЬЮ ФОРМЫ:
СВОЙСТВА, ПРОИЗВОДСТВО, ПРИМЕНЕНИЕ