Jak určit správný materiál pro pružinu nebo řešení pružiny? | Alcomex

Jak určit správný materiál pro pružinu nebo řešení pružiny?

Materiál a povrchová úprava se volí podle použití a požadavků. Hlavní roli hrají mechanické a termodynamické vlastnosti, ale Alcomex samozřejmě hlídá vhodnost a cenu. Někdy může být pro zvláštní použití pružin vhodný speciální materiál, který je dost drahý nebo není k dispozici.

Znalost materiálů a povrchových úprav

V rámci technického oddělení společnosti Alcomex konzultují výrobci drátů možnosti zkvalitnění existujících materiálů. V průběhu let Alcomex významně zlepšil vlastnosti drátů (například vyšší pevnost v tahu oproti EN 10270-1). Touto cestou chceme dále pokračovat, abychom u pružin, které navrhujeme, dosáhli větších sil. Spolu se zlepšením mechanických vlastností rovněž studujeme, zda je možné vyrobit pružiny vhodné pro určité použití speciální povrchovou úpravu. Jednoduchým příkladem je zlacení, kdy je povrch pružiny potažený tenkou vrstvou zlata, což garantuje odolnost proti korozi (navíc zlato je výborným vodičem elektřiny a dobře odolává opotřebení). Nicméně, limitujícím faktorem je cena, která je pro řadu účelů příliš vysoká.

Široký testovacÍ program společnosti alcomex

Vzhledem k tomu, že se použití stále více mění, pro společnost Alcomex je znalost materiálů stále důležitější. Hlavním faktorem, kterým jsou testovány vlastnosti materiálů jsou zvláštní požadavky na teplotu, odolnost proti korozi a „předpokládaná životnost“.

Ve společnosti Alcomex používáne extenzivní testovací program, abychom stanovili životnost. Po konzultaci s našimi partnery, pokud je to možné, testujeme pružiny přímo na zařízení, na kterém mají být použity.  Příkladem přímého testování u zákazníka je dotaz: “Jaká bude životnsot tlačné pružiny INOX 316 compression spring při 80°C ve vodní páře obsahující 40% kyseliny sírové (H2SO4)?” výsledky zkoušek ukázaly, že po 80 hodinách je pružina INOX 316 silně zkorodovaná a ztrácí svoji pevnost.

Řešenít této situace je konzultace s partnerem a použití pružinové oceli se speciálním povrchem. Po zkouškách vyšla životnost na přibližně 2 000 hodin.

Alcomex neřeší pružiny, které přicházejí do styku s relativně vysokými teplotami, příliš často. Kontinuální ohřev pružin (přibližně 250 °C), což je stálé žíhání na odstranění vnitřního pnutí, což je proces, který probíhá při výrobě pružin. Jiným problémem je kontinuální ohřev nad 250°C. v případě vysokých teplot se výrazně zhoršují mechanické vlastnosti jako je pružinová konstanta (N/mm), což znamená, že pružina ztrácí svoji funkci.  K dispozici jsou standardní materiály, ale v některých případech jsou nevhodné. Řešením je hledat zcela nový design pružiny.

Změna modulu pružnosti na teplotě

(E(použití)=E20 * [1-r *(t-20)] => t [teplota-použití] při 20°C teploty okolí a r=0.25×10¯³ pro pružinovou ocel a r=0.4×10¯³ pro INOX).

Pro tyto druhy speciálních případů je důležité podívat se na celý systém a až potom zvolit materiál. Nezřídka je totiž možné po jednoduché úpravě designu použít na výrobu pružiny stávající materiál.  Například při použití v chladících ventilátorech nebo izolaci je někdy možné garantovat požadovanou životnost pružin.

Každý segment trhu má svoje specifické technické požadavky a množství použití, proto je nutné o tom diskutovat.  Můžeme konstatovat, že technický tým společnosti Alcomex během své existence překonal celou řadu problémů. Navíc pro své zákazníky stále hledáme nové technologie a povrchové úpravy.

Napsal: Marco Dekker | VEDOUCÍ ODDĚLENÍ VÝVOJE A VÝZKUMU

 

logo alcomex