Specifica tecnica Vincoli e obiettivi della progettazione
Nel nostro caso, la valvola deve rimanere chiusa quando nella condotta di aspirazione l'acqua si trova alla pressione di 5 bar. La valvola sarà normalmente chiusa, quindi è importante che la posizione di chiusura venga mantenuta senza che l’attuatore SMA sia in funzione, cioè non percorso da corrente. In questo modo si minimizzano i consumi e la valvola rimane chiusa anche in caso di guasti alla controparte elettronica della stessa.
Di seguito sono riportati tutti i vincoli tecnici da rispettare nella progettazione e le caratteristiche desiderate da F-Lab per il prodotto finale.
- Il componente deve avere una vita utile di circa un milione di cicli di apertura e chiusura della valvola.
- Il foro di alimentazione della valvola deve avere un diametro di circa 2 mm.
- La chiusura deve garantire una pressione di 5 bar sul lato d’alimentazione.
- Una volta aperta la valvola, l’elemento deve garantire un’alzata rispetto al foro di alimentazione massima di 1 mm.
- Le dimensioni della valvola sono: 16 mm x 29 mm x 6 mm.
- La valvola deve essere prodotta in grande scala, circa centomila pezzi.
- La membrana di tenuta è realizzata con un polimero siliconico (50 SH).
- L’attuatore SMA è costruito in una lega di Nitinol e non può deformarsi più del 3% delle sue dimensioni a riposo.
- L’elemento viene a contatto con l’attuatore SMA, il quale raggiunge temperature d’utilizzo che possono arrivare a 80°C. Di conseguenza dovrà sopportare queste temperature senza rovinarsi e senza subire modifiche alle capacità di lavoro.
- Per permettere le transizioni di fase del filamento SMA viene applicata una tensione di alimentazione di 24 V.
- La valvola deve essere normalmente chiusa.
Economicità dei materiali
La valvola deve essere prodotta in grande numero, è quindi importante che abbia costi contenuti.
Dimensioni
Per consentirne l'impiego nel più elevato numero di settori, la valvola deve avere dimensioni contenute.
Vita utile elevata
Bisogna garantire la vita utile più alta possibile, limitando quindi i fenomeni di usura e fatica.
Semplicità e rapidità del montaggio
Siccome la valvola è piccola e composta da molti componenti, i costi di montaggio sono una parte importante dei costi variabili.