Bimetallilevyä

Bimetallilevyä on ohuesta kahdesta eri metallista valmistettu levy, joka on kiinnitetty yhteen kiinnityksen kautta. Sen toimintaa ohjaa kahden metallin erilaiset lämpölaajenemiskertoimet.

Kun levy altistuu lämpötilan nousulle, suuremman laajenemisen omaava metalli venyttää toista metallia, ja levy taipuu. Taivutuksen suunta riippuu siitä, kumpi metalleista laajenee enemmän ja kumpi vähemmän. Tämä mekaaninen vaste mahdollistaa lämpötilamuutosten muuttamisen liikuttavaksi voimaksi tai kytkimen toiminnaksi ilman ulkoista energiaa.

Rakenne on tavallisesti kaksikerroksinen: kaksi erilaista metallia on laminoitu yhteen tiiviisti. Taivuttuvuuden voimakkuuteen vaikuttavat kerrospaksuus, materiaalivalinnat ja kiinnitysmenetelmät, mikä mahdollistaa erilaisia lämpötilasarjoja ja vasteaikoja.

Yleisimmät metalliparit ovat teräs–kupari, teräs–messinki sekä teräs–nickel (esimerkiksi constantan). Nämä yhdistelmät tarjoavat vakaat lämpötilan mukaan tapahtuvat taipumat sovellettavissa kytkin-, säätö- ja suojauslaitteisiin.

Käyttökohteita ovat lämpötilakytkimet ja termostaatit sekä erilaisten kotitalous- ja teollisuuslaitteiden lämpötilasäätö. Bimetallilevyt ovat yleisiä esimerkiksi uuneissa, silitysraudoissa, kahvinkeittimissä sekä erilaisissa ylikuumenemissuojissa ja mekaanisissa kytkimissä.

Etuna on passiivisuus, luotettavuus ja kustannushyöty; haittoja muodostavat rajallinen lämpötilavaste, mahdollinen hysteresis ja pitkäaikainen kuluminen tai materiaalien ikääntyminen, mikä voi vähentää tarkkuutta ja toistuvuutta.