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專題報告
形狀記憶合金驅動之智慧型烤肉架
夜四技機械工程系車輛三甲
9a015060吳佳蓉
何謂記憶合金
形狀記憶合金(Shape MemoryAlloys，簡稱 SMA)是一種能
夠記憶原有形狀的智能材料。當合金在低於相變態溫度下，受到
一有限度的塑性變形後，可由加熱的方式使其恢復到變形前的原
始形狀，這種特殊的現象稱為形狀記憶效應
單向記憶效應
形狀記憶合金在較低的溫度下變形，加熱後可恢復變形前的形狀，這種只在
加熱過程中存在的形狀記憶現象稱為單向記憶效應。單向形狀記憶只要加熱到
Af 以上，麻田散體逆轉變成沃斯田體，發生形狀回復的現象，顯示出記憶原來
形狀的能力。如圖所示，在低於 Mf 時把壓緊彈簧拉長。當其加熱到 Af以上時，
彈簧就會收縮到原來的形狀；當彈簧溫度再次冷卻到低於 Mf 時，壓緊的螺旋彈
簧並不會改變形狀。其通常用於一次性結合和連接的緊固件、連接器和密封墊。
在低溫時把需要連接的零件配合在一起，溫度升到 Af 時就會變回原來形狀使其
緊密接合在一起
研究動機
近年來，國民在健康意識上抬頭，主張少油、少鹽
以及不吃焦掉的食物，為改善食物烤焦之缺點，本
專題應用形狀記憶合金的記憶效應，將記憶合金固
定於烤肉網上的四個角落，利用炭火的溫度來升降
烤肉網，如此一來，炭火溫度在高，食物也不易烤
焦了。
形狀記憶合金驅動之烤肉架設計
我們選用扁鐵當作材料，利用虎鉗夾持後彎曲製成支架，接著
以點焊機進行焊接。支架高度約25cm
烤肉架基座
成品
單一彈簧負載與彈簧長度關係
由圖來看，可得之四條記憶合金做成之彈簧，遵從虎克定
律，變形量與負載成正比，但也發現由有效圈數公式算出有效圈
數11圈的四條記憶合金型彈簧，同時熱處理，但在實驗上測試性
質卻並不一樣，除了人為因數，造成剛開始的長度不一樣之外，
記憶金內，晶粒排列方式的不同，使記憶合金彈簧，雖然承受相
同的重量，但變形長度並不相同。
攝氏溫度(℃)
網子上升高度(mm)
55
8
60
21
65
28
70
39
75
47
80
55
65
55
網子
上升 45
高度 35
(mm) 25
15
5
55
60
65
70
溫度(℃)
75
80
結論 (Conclusions)
本專題利用形狀記憶合金溫度記憶效應
針對烤肉架進行改良，將形狀記憶和
金訓練成彈簧形狀後，安裝在設計之
烤肉架上，當形狀記憶合金受熱後，
收縮變形，拉動烤肉網，使用簡單的
結構設計，使烤肉網上升，期望在享
受美食之下又能同時獲得健康。本裝
置之設計為負重必須在一公斤以內，
若超過將有可能在預期效果外。