Bimetals: Definizzjoni, Proprietajiet, u Aplikazzjonijiet
Il-bimetal huwa definit bħal oġġett li huwa miftuħ minn żewġ metales differenti u l-miftuħ flimkien permezz ta’ proċess metallurgiku. Differenti mill-alloys, li huma miżżejġ tal-metales differenti, il-bimetals huma fihom strati ta’ metales differenti li jgħandhom attributijiet indiwiżidwali. Il-bimetals jistgħu jidhru wkoll bħal prodotti bimetalici jew materiali bikomponenti.
Il-bimetals huma karatterizzati bi żewġ zoni metalici distinkti tal-metales oriġinali, li joperaw mekanikament u elektrikament bħala unità waħda. Il-vantġġ ta’ bimetals huwa l-abilità li jippermett li s-sigrietajjar mhux magħqudin ta’ kull metal jiġu utilizzati ħolqa fis-sigrietajjar ta’ prodott waħed. Pereżempju, il-bimetals jistgħu jikkombinaw il-qawiż tas-silġ ta’ metal ma’ ir-resistenza tal-korozzjoni ta’ metal ieħor, jew il-konduċtività ta’ metal ma’ l-effettività tal-kost ta’ metal ieħor.
Il-bimetals huma ampiament utilizzati fi diversi setturi u applikazzjonijiet, kif ikunu konduċturi elektriki, kontatti elektriki, termostats, termometri, dispositivi protettivi, orologi, monet, konzolini, lame, u aktar. F’dan l-artiklu, se nistudjaw il-prinċipju ta’ funzjonament, il-kombinazzjonijiet komuni, u l-applikazzjonijiet prinċipali tal-bimetals.
Kemm joperaw il-bimetals?
Il-prinċipju ta’ funzjonament tal-bimetals huwa mbasul fuq il-fatt li l-metales differenti għandhom koefiċienti differenti ta’ espansjoni termika linear (αL), li ifisser li jispandu jew jiċċaqfu b’rataj differenti meta jiġu skaldati jew raffrġaxxati. Il-koefiċient ta’ espansjoni termika linear huwa definit bħala l-kambjament frazjonali ftit tal-lunghezza skont it-talb ta’ varjazzjoni fil-temperatura.
Fejn,
l huwa l-lunghezza oriġinali tal-oġġett,
Δl huwa l-kambjament fil-lunghezza,
Δt huwa l-kambjament fit-temperatura,
L-unità ta’ αL huwa per °C.
Il-bimetal huwa miftuħ minn żewġ striks ta’ żewġ metales differenti għandhom koefiċienti differenti ta’ espansjoni termika linear, imwaqqfa flimkien bl-ogħla. Bimetal normali fit-temperatura normalli huwa tasswija hawn taħt.
Meta jiġu skaldati, l-espansjonijiet fl-ilma tal-żewġ striks metali huma differenti. Dan jċavisa l-element bimetaliku li jibdil u jiforma l-ark b’moħħ li l-metali bl-koefiċient ta’ espansjoni termika linear iktar kbir huwa fuq is-silġ ta’ l-ark, u l-metali bl-koefiċient ta’ espansjoni termika linear iktar qasir huwa fil-parti interna ta’ l-ark kif tasswija hawn taħt.
Meta jiġu raffrġaxxati, l-element bimetaliku jibdil u jiforma l-ark b’moħħ li l-metali bl-koefiċient ta’ espansjoni termika linear iktar qasir huwa fuq is-silġ ta’ l-ark, u l-metali bl-koefiċient ta’ espansjoni termika linear iktar kbir huwa fil-parti interna ta’ l-ark kif tasswija hawn taħt.
Dan il-fenomenu jista’ jiġi utillizzat biex ipproduċi dispożitiv użufuli għall-dettuzzjoni u misurament ta’ varjazzjonijiet fit-temperatura.
L-ekonomiji tal-kombinazzjonijiet komuni għall-prodott ta’ bimetals?
Ħafna kombinazzjonijiet ta’ metales differenti bl-koefiċienti differenti ta’ espansjoni termika linear jistgħu jiġu utillizzati biex jiformaw bimetals. Ħafna tal-kombinazzjonijiet komuni għall-prodott ta’ striks bimetali huma elenka hawn taħt:
Żelġ (koefiċient ta’ espansjoni termika linear iktar kbir) u nikkel (koefiċient ta’ espansjoni termika linear iktar qasir)
Brass (koefiċient ta’ espansjoni termika linear iktar kbir) u steel (koefiċient ta’ espansjoni termika linear iktar qasir)
Rami (koefiċient ta’ espansjoni termika linear iktar kbir) u Żelġ (koefiċient ta’ espansjoni termika linear iktar qasir)
Constantan (koefiċient ta’ espansjoni termika linear iktar kbir) u Invar (koefiċient ta’ espansjoni termika linear iktar qasir)
L-ekonomiji tal-applikazzjonijiet prinċipali tal-bimetals?
Il-bimetals għandhom applikazzjonijiet ħafna fi diversi setturi. Xi wjaġer minnhom huma elenka hawn taħt:
Termostats
Il-bimetals huma ħafna użufuli għall-prodott ta’ termostats għall-switching awtomatiku ta’ circuits biex ikkontrolljaw it-temperatura ta’ ċertu appljanċi kif ikunu skaldanti elektrika, ferrovie elektrika, frizzeri, forni elektrika, u aktar. Fi xi circuits, il-korrent li jpassa permezz tal-termostat stess ipprodus l-ħalijiet għad-disfunzjonar tagħha.
Tipiku bimetallic thermostat għad-operazzjoni din tasswija hawn taħt:
