溫控閥是一種新型高效高科技產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各類熱力設(shè)備的不同性質(zhì)的工質(zhì)溫度、流量的控制，如冶金、化工及各種民用裝置等。感溫元件作為溫控閥的關(guān)鍵元件決定著溫控閥的性能優(yōu)劣。

目前的溫控閥有兩種機(jī)械式自動(dòng)調(diào)溫結(jié)構(gòu)，分別采用不同的溫控閥芯： 一種是傳統(tǒng)的石蠟溫包(Wax Element)閥芯，另一種新型溫控閥芯采用形狀記憶合金(Shape Memory Alloys 簡(jiǎn)稱SMA)彈簧。

傳統(tǒng)石蠟溫包閥芯的工作原理是將不同配方的石蠟與銅粉混合物灌進(jìn)一個(gè)細(xì)小的銅管容器中，容器口蓋一片橡膠傳感片。由于溫度的變化，容器中的石蠟體積也隨之增縮，再通過容器口的傳感片帶動(dòng)彈簧推動(dòng)活塞來調(diào)節(jié)。

 新型形狀記憶合金溫控閥芯，由鎳鈦(Ni-Ti)合金制成的形狀記憶合金彈簧通過感應(yīng)溫度改變本身的長(zhǎng)度和力值，從而推動(dòng)閥芯來調(diào)節(jié)控制溫度和流量。

鎳鈦合金記憶彈簧作為新一代熱敏元件對(duì)比傳統(tǒng)石蠟溫包，具有幾項(xiàng)明顯的顛覆性優(yōu)勢(shì)： 

1、石蠟溫包的感溫動(dòng)作具有明顯的滯后性，據(jù)石蠟溫包行業(yè)龍頭的公眾號(hào)文章介紹：“液體溫包對(duì)溫度的反應(yīng)速度為15~20分鐘，而氣體溫包的反應(yīng)速度僅為6分鐘”；而相比之下溫度記憶合金彈簧的響應(yīng)速度在氣體中是以秒計(jì)，而在液體中一般可在不足一秒內(nèi)引發(fā)響應(yīng)；

2、石蠟溫包的密封核心橡膠片屬易損件，一般使用壽命3-5萬次，進(jìn)口產(chǎn)品也不過10萬次左右；而記憶合金彈簧的使用壽命可以輕松達(dá)到100萬次，甚至上千萬次。

3、石蠟溫包的感溫區(qū)間內(nèi)的動(dòng)作和力值是非線性的，容易造成溫度跳躍式變化，溫度控制不夠穩(wěn)定。記憶合金彈簧的溫度變化可控性更強(qiáng)，感溫反應(yīng)更線性，溫度精度是傳統(tǒng)石蠟溫包的20倍以上。

4、目前石蠟溫包的有效使用溫度范圍一般為15-90℃，感溫區(qū)間15-20℃，但是記憶合金彈簧的適用溫度可以從零下50℃到零上150℃之間，任意設(shè)置10-15℃的感溫區(qū)間。

5、相對(duì)于石蠟溫包只能熱脹冷縮的特性；記憶合金彈簧通過特殊的材料及熱處理工藝，不但可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的熱脹冷縮，而且可以實(shí)現(xiàn)“熱縮冷漲”，甚至實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的“雙程記憶態(tài)”，為客戶的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了更為靈活的選擇。

6、石蠟溫包使用的是銅材料，但是在中國(guó)西北部，水的鹽堿度高，容易腐蝕和產(chǎn)生大量的水垢；記憶合金彈簧的成分主要是鎳和鈦金屬，具有很高的耐腐蝕性，不但可以在硬水環(huán)境使用，甚至在海水、污水和酸堿腐蝕性環(huán)境下均能正常工作。

7、石蠟溫控閥芯使用的時(shí)間過長(zhǎng)，有可能在壓邊內(nèi)側(cè)有少量石蠟或銅粉，隔膜和橡膠鍵之間有石蠟。由于隔膜密封不良，石蠟或銅粉從壓邊內(nèi)側(cè)擠入隔膜與橡膠鍵間，溫包內(nèi)膨脹劑體積減小，當(dāng)油或水溫度上升，石蠟熔化，由于體積的減小而堵死閥口，也就不能使冷熱流體按正常的流量比例流經(jīng)溫控閥，從而使閥桿劇烈上下移動(dòng)，不能保證出口溫度的穩(wěn)定性。因而也就不能起到控制油或水溫度的作用；形狀記憶合金彈簧可以使設(shè)備機(jī)構(gòu)小型化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的情況下就能起到傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)中的傳感、驅(qū)動(dòng)和傳遞三個(gè)系統(tǒng)的功能作用，控溫精確可靠。

記憶合金彈簧在很多領(lǐng)域都屬于創(chuàng)新性的應(yīng)用，很多結(jié)構(gòu)都需要重新優(yōu)化設(shè)計(jì)，這在帶來長(zhǎng)期降本的同時(shí)，確實(shí)可能會(huì)增加初期的研發(fā)和驗(yàn)證成本。但隨著彈簧技術(shù)的發(fā)展，越來越多的溫控閥芯廠家開始尋求新的技術(shù)突破和產(chǎn)品升級(jí)，不再滿足使用傳統(tǒng)的石蠟溫控閥芯，意識(shí)到記憶合金彈簧作為溫控閥芯是未來的大趨勢(shì)。但很多的溫控閥芯廠家在產(chǎn)品升級(jí)的路上也遇到了技術(shù)瓶頸。

目前的記憶合金溫控閥芯中除了記憶合金元件，一般還需要使用不銹鋼彈簧作為復(fù)位動(dòng)力，現(xiàn)有的溫控閥芯廠家往往會(huì)沿用國(guó)外的成熟設(shè)計(jì)，在使用記憶合金彈簧來代替石蠟感溫元件時(shí)，忽略記憶合金元件溫度力值曲線是有變化的，這時(shí)就需要調(diào)整對(duì)應(yīng)復(fù)位彈簧的剛度，可惜很少有彈簧廠家同時(shí)精通這兩種彈性元件的性能，幫客戶匹配研發(fā)記憶合金彈簧和傳統(tǒng)的彈簧，這正是卡塔羅彈簧的優(yōu)勢(shì)。

卡塔羅精密部件（蘇州）有限公司是一家新興的彈簧企業(yè)，有比肩國(guó)際一流同行的彈簧設(shè)計(jì)研發(fā)能力?？ㄋ_彈簧整合行業(yè)資源，可以為溫控閥芯新產(chǎn)品研發(fā)和升級(jí)換代提供助力；卡塔羅通過了ISO9001和IATF16949等質(zhì)量體系認(rèn)證，并耗時(shí)3年半研發(fā)彈簧行業(yè)專用的，貫穿設(shè)計(jì)、成本核算、原材料管理、生產(chǎn)管控和閉環(huán)品檢的軟硬件平臺(tái)。將記憶合金彈簧和普通彈簧進(jìn)行研發(fā)匹配，把控兩款彈簧的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，幫助溫控閥芯廠家解決由于彈簧力值不穩(wěn)定，批次差異大等問題造成的質(zhì)量問題。

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