Bimetaleak: Definizioa Ezaugarriak eta Aplikazioak

Bimetala definitzen da bi metal desberdinen osasuna, metarurgikoa prozesu baten bidez elkartuta. Alloysak, hainbat metalen miszura direnak, bimetalek bi metalen geruza dituzte, eta haien ezaugarri individualak mantentzen dituzte. Bimetalei bimetali produktu edo bikomponente material izenez ere esan zaio.

Bimetalek bi zonal metalik desberdin dituzte, mekanikoki eta elektrikoki erabiltzen diruten moduan. Bimetalen abantaila da bi metalen onenetik aukeratzeko aukera ematea. Adibidez, bimetalek bi metalen indarraren bat eta beste metalen korrosio erresistentzia bat batera konbinatu ditzazke, edo bi metalen konduttibotasuna eta besteen kostu txikiena.

Bimetalek askotan erabiltzen dira industrie askotan eta aplikazio askotan, hala nola konduktore elektrikoetan, kontaktuetan, termostatoetan, termometroetan, babes gaietan, orduetan, koinetan, kanpoetan, espainetan, eta gehiago. Artikulu honetan, bimetalen funtzionamendua, konbinazio arruntenak, eta aplikazio nagusiak aztertuko ditugu.

Bimetalen funtzionamendua

Bimetalen funtzionamendua oinarritzen da metal desberdinek aldagaiak diren hedapen-ekoeffiziente termiko lineal (αL) dituztela, horixe, ezberdina aldatzen dutelako tenperatura handitzean edo murriztzean. Hedapen-ekoeffiziente termiko lineala definizioa da luzera aldaketaren frakzioa, tenperaturaren aldaketaren gradearen arabera.

Non,

l objektuaren luzera hasierakoa da,

Δl luzera aldaketa da,

Δt tenperatura aldaketa da,

αL unitatea °Ceko.

Bimetal bi zehazki desberdinetan bi metal desberdinen hedapen-ekoeffiziente lineal desberdina dituen, luzera osoan elkartuta. Bimetal normalaren tenperatura figura honetan ikus daiteke.

Egokitzean, bi metal-zehazki desberdinen luzera aldaketak desberdindak dira. Honek bimetaleko elementuari doitzeko eta arku bat sortzeko aukeratzen dio, hedapen-ekoeffiziente lineal handiena duena arkuaren barruan eta hedapen-ekoeffiziente lineal txikiagokoa kanpokoa izango da figura honetan ikusten den moduan.

Murriztean, bimetaleko elementuak doitzeko eta arku bat sortzeko aukeratzen dio, hedapen-ekoeffiziente lineal txikiagokoa kanpokoa izango da eta hedapen-ekoeffiziente lineal handiena duena barnekoa izango da figura honetan ikusten den moduan.

Aldaketa hau erabil daiteke tenperaturen aldaketak detektatzeko eta neurtzeko tresna batean.

Bimetalek egiteko konbinazio arruntenak

Metal desberdinen hedapen-ekoeffiziente lineal desberdinekin bimetalek egiteko konbinazio anitz erabil daitezke. Hemen bimetalek egiteko erabilitako konbinazio arrunten batzuk:

• Bero (hedapen-ekoeffiziente lineal handia) eta nikel (hedapen-ekoeffiziente lineal txikia)

• Brass (hedapen-ekoeffiziente lineal handia) eta acero (hedapen-ekoeffiziente lineal txikia)

• Kobre (hedapen-ekoeffiziente lineal handia) eta berotik (hedapen-ekoeffiziente lineal txikia)

• Constantan (hedapen-ekoeffiziente lineal handia) eta Invar (hedapen-ekoeffiziente lineal txikia)

Bimetalen aplikazio nagusiak

Bimetalek aplikazio anitz dituzte eremuren anitzetan. Batzuk hauek dira:

Termostatoak

Bimetalek oso baliozkoak dira termostatoak egiteko, zirkuituak automatikoki kontrolatzeko eta zenbait aparatuaren tenperatura kontrolatzeko, hala nola herriko sorgailuak, planchas elektrikoak, frigorifikoak, horni elektrikoak, eta abar. Zirkuitu batzuetan, korrontea pasatzen da termostatoan bere funtzionamendurako kalorea sortzeko.

Adibidez, bimetali termostatoa hurrengo irudian ikus daiteke:

Funtzionamenduan, bimetalen amaiera bat finkatuta eta iturburuari konektatuta dago. Bestea, mugitu dezake. Kontaktu elektrikoa konektatuta dago bimetalen amaiera librea, eta horren hedapena eta doitzeko mugitu egiten da.

Tenperatura normala, kontaktu hau mugitu dezake kontaktu finko baten gainean, irudian ikusten den moduan