bimetallilevyyn

Bimetallilevy on kaksikerroksinen metallilevy, joka muodostuu kahdesta erilaista metallia laminoituna yhteen. Näillä metallikerroilla on eri lämpölaajenemiskertoimet, jolloin lämpötilan muuttuessa ne venyvät erisuureisesti. Tämä lämpötilan aiheuttama pitenemisen ero saa levyn taipumaan tai kaareutumaan. Kaarteen suunta määräytyy sen mukaan, kumpi metalli laajenee enemmän.

Konstruktiona bimetallilevyt muodostuvat yleensä ohuista metallilamelleista, jotka on liimattu toisiinsa tai hitsattu yhteen, jolloin niiden yhdistävä rajaviiva toimii resistanssi- ja taivutus-alueena. Lämpötilan noustessa levy venyttää enemmän sitä metallia, jolla on suurempi CTE, ja levy kaartuu kohti metallia, jonka laajeneminen on pienempää. Taivutuminen kasvaa lämpötilamuutoksen suurentuessa ja pienenee, kun lämpötilaa lasketaan.

Sovelluksia on monia: bimetallilevyjä käytetään yleisesti mekaanisissa termostaateissa ja lämpötilansäätimissä, kuten kodinkoneissa, lämmitysjärjestelmissä ja sähköisessä ylikuumenemissuojauksessa. Ne voivat toimia sekä lämpötilanäytteinä että mekaanisina kytkinmekanismeina, jolloin lämpötilan muutos aiheuttaa sähköisen signaalin tai katkaisee virtakytkimen.

Etuna on yksinkertaisuus, luotettavuus ja alhainen kustannus sekä tarve ilman sähköistä mittausjärjestelmää. Rajoitteita ovat hauraus ja aikainen kuluminen sekä kohinointi ja herkkyyden vaihtelu ajan myötä, erityisesti korkeissa lämpötiloissa. Lisäksi materiaaliparin valinta vaikuttaa vasteaikaan ja menetelmien kestävyyteen. Bimetallilevyn käyttösovellukset vaativat suunnittelua, jossa toivottu kiertymä ja palautuvuus täsmäävät järjestelmän kokonaiskiertoon.