Ako určiť správny materiál pre pružinu alebo riešenie pružiny?

Materiál a povrchová úprava sa volí podľa použitia a požiadaviek. Hlavnú úlohu hrajú mechanické a termodynamické vlastnosti, ale Alcomex samozrejme stráži vhodnosť a cenu. Niekedy môže byť pre zvláštne použitie pružín vhodný špeciálny materiál, ktorý je dosť drahý, alebo nie je k dispozícii.

Znalosť materiálov a povrchových úprav

V rámci technického oddelenia spoločnosti Alcomex konzultujú výrobcovia drôtov možnosti skvalitnenia existujúcich materiálov. V priebehu rokov Alcomex významne zlepšil vlastnosti drôtov (napríklad vyššiu pevnosť v ťahu oproti EN 10270-1). Touto cestou chceme ďalej pokračovať, aby sme u pružín, ktoré navrhujeme, dosiahli väčších síl. Spolu so zlepšením mechanických vlastností tiež študujeme, či je možné vyrobiť pružiny vhodné pre určité použitie špeciálnu povrchovú úpravu. Jednoduchým príkladom je zlatenie, kedy je povrch pružiny potiahnutý tenkou vrstvou zlata, čo garantuje odolnosť proti korózii (navyše zlato je výborným vodičom elektriny a dobre odoláva opotrebeniu). Avšak, limitujúcim faktorom je cena, ktorá je pre rad účelov príliš vysoká.

Široký testovací program spoločnosti Alcomex

Vzhľadom k tomu, že sa používanie čoraz viac mení, pre spoločnosť Alcomex je znalosť materiálov čoraz dôležitejšie. Hlavným faktorom, ktorým sú testované vlastnosti materiálov sú zvláštne požiadavky na teplotu, odolnosť proti korózii a „predpokladaná životnosť“.

V spoločnosti Alcomex používame extenzívny testovací program, aby sme stanovili životnosť. Po konzultácii s našimi partnermi, pokiaľ je to možné, testujeme pružiny priamo na zariadení, na ktorom majú byť použité. Príkladom priameho testovania u zákazníka je otázka: „Aká bude životnosť tlačnej pružiny INOX 316  pri 80 ° C vo vodnej pare obsahujúcej 40% kyseliny sírovej (H2SO4)?“ Výsledky skúšok ukázali, že po 80 hodinách je pružina INOX 316 silno skorodovaná a stráca svoju pevnosť.

Riešením tejto situácie je konzultácia s partnerom a použitia pružinovej ocele so špeciálnym povrchom. Po skúškach vyšla životnosť na približne 2 000 hodín.

Alcomex nerieši pružiny, ktoré prichádzajú do styku s relatívne vysokými teplotami, príliš často. Kontinuálne ohrev pružín (približne 250 ° C), čo je stále žíhanie na odstránenie vnútorného pnutia, čo je proces, ktorý prebieha pri výrobe pružín. Iným problémom je kontinuálny ohrev nad 250 ° C. V prípade vysokých teplôt sa výrazne zhoršujú mechanické vlastnosti ako je pružinová konštanta (N / mm), čo znamená, že pružina stráca svoju funkciu. K dispozícii sú štandardné materiály, ale v niektorých prípadoch sú nevhodné. Riešením je hľadať úplne nový dizajn pružiny.

Zmena modulu pružnosti na teplote

(E (použitie) = E20 * [1-r * (t-20)] => t [teplota použitia] pri 20 ° C teploty okolia ar = 0.25 × 10¯³ pre pružinovú oceľ ar = 0.4 × 10¯³ pre INOX).

Pre tieto druhy špeciálnych prípadov je dôležité pozrieť sa na celý systém a až potom zvoliť materiál. Nezriedka je totiž možné po jednoduchej úprave dizajnu použiť na výrobu pružiny existujúce materiály. Napríklad pri použití v chladiacich ventilátoroch alebo izoláciu je niekedy možné garantovať požadovanú životnosť pružín.

Každý segment trhu má svoje špecifické technické požiadavky a množstvo použitia, preto je nutné o tom diskutovať. Môžeme konštatovať, že technický tím spoločnosti Alcomex počas svojej existencie prekonal celý rad problémov. Navyše pre svojich zákazníkov stále hľadáme nové technológie apovrchovej úpravy.

Napísal: Marco Dekker | Vedúci vývoja a výskumu

logo alcomex