فنر وسیله ای است که در پاسخ به نیروی خارجی شکل خود را تغییر می دهد و با حذف نیرو به شکل اولیه خود باز می گردد که مقاومت و میزان نیرو آن به تکنولوژی تولید فنر مرتبط است.
فنر وسیله ای است که در پاسخ به نیروی خارجی شکل خود را تغییر می دهد و با حذف نیرو به شکل اولیه خود باز می گردد که مقاومت و میزان نیرو آن به تکنولوژی تولید فنر مرتبط است. انرژی صرف شده برای تغییر شکل فنر در آن ذخیره می شود و زمانی که فنر به شکل اولیه خود بازگردد قابل بازیابی است. به طور کلی، میزان تغییر شکل با مقدار نیروی وارده ارتباط مستقیم دارد. با این حال، اگر نیروی بیش از حد زیادی وارد شود، فنر برای همیشه تغییر شکل می دهد و هرگز به شکل اولیه خود باز نمی گردد.
آشنایی با تکنولوژی تولید فنر
توضیحات زیر در رابطه با تکنولوژی های تولید فنرهای مارپیچ آلیاژی فولادی می باشد.
سیم پیچی
1. سیم پیچ سرد
سیم تا قطر 0.75 اینچ (18 میلی متر) را می توان در دمای اتاق با استفاده از یکی از دو روش اصلی سیم پیچ کرد. یکی از آنها پیچیدن سیم به دور محور یا سنبه است. این کار ممکن است بر روی یک دستگاه فنرپیچ اختصاصی، یک ماشین تراش، یک مته برقی دستی با سنبه چاک زن محکم یا یک ماشین سیم پیچی که با میل لنگ دستی کار می کند انجام شود.
یک مکانیسم هدایت کننده، مانند وجود یک پیچ سربی روی یک ماشین تراش، باید برای تراز کردن سیم در گام مورد نظر (فاصله بین سیم پیچ های متوالی) استفاده شود که در اطراف سنبه می پیچد.
از طرف دیگر، سیم ممکن است بدون سنبه پیچیده شود. این فرایند به طور کلی با کنترل کامپیوتر CNC انجام می شود.
سیم از روی یک بلوک نگهدارنده به سمت یک سر شیاردار به جلو رانده می شود که سیم را منحرف می کند و آن را مجبور به خم شدن می کند. بلوک سر و تکیه گاه را می توان نسبت به یکدیگر در پنج جهت حرکت داد تا قطر و گام فنری که در حال شکل گیری است کنترل شود.
در تکنولوژی های تولید فنر، برای فنرهای کششی یا پیچشی، پس از اتمام عملیات سیم پیچی، انتهای آن به حلقه ها، قلاب ها یا بخش های مستقیم مورد نظر خم می شود.
2. سیم پیچ گرم
اگر فلز برای انعطاف‌پذیری حرارت داده شود، می‌توان سیم یا میله ضخیم‌تر را حلقه کرد. ماشین های کلاف صنعتی استاندارد می‌توانند میله های فولادی تا قطر 3 اینچ (75 میلی‌متر) را تحمل کنند و طبق گزارش‌ها، فنرهای سفارشی از میله هایی به ضخامت 6 اینچ (150 میلی‌متر) ساخته شده‌اند. فولاد در حالی که قرمز و داغ است به دور یک سنبه پیچیده می شود. سپس بلافاصله از دستگاه کلاف خارج می شود و در روغن فرو می رود تا سریع خنک شود و سفت شود. در این مرحله، فولاد برای عملکرد به عنوان فنر بیش از حد شکننده است و متعاقباً باید تمپر شود.
مرحله سخت شدن
3. عملیات حرارتی
فولاد چه به صورت گرم چه سرد پیچیده شده باشد، این فرآیند باعث ایجاد تنش در مواد شده است. برای کاهش این تنش و اجازه دادن به فولاد برای حفظ قابلیت ارتجاعی مشخصه خود، فنر باید با عملیات حرارتی تنش زدایی شود. فنر را در کوره گرم می کنند و برای مدت زمان مشخصی در دمای مناسب نگه می دارند و سپس اجازه می دهند به آرامی خنک شود. در تکنولوژی تولید فنر این مرحله با دقت بیشتر انجام می گردد.
مرحله آخر تولید فنر
4.سنگ زنی
در این مرحله از تکنولوژی تولید فنر، اگر طراحی نیاز به انتهای صاف روی فنر داشته باشد، انتهای آن در این مرحله از فرآیند تولید برداشته می شود. فنر برای اطمینان از جهت گیری صحیح در حین سنگ زنی روی یک جک سوار می شود و آن را در برابر چرخ ساینده در حال چرخش نگه می دارد تا درجه صافی مورد نظر به دست آید. هنگامی که از تجهیزات بسیار خودکار استفاده می شود، فنر در یک استوانه نگه داشته می شود در حالی که هر دو انتها به طور همزمان سنگ زنی می شوند، ابتدا توسط سنگ های درشت و سپس توسط سنگ های ظریف تر. ممکن است از یک سیال مناسب (آب یا یک ماده مبتنی بر روغن) برای خنک کردن فنر، روغن کاری دستگاه سنگ زنی و انتقال ذرات در طول فرایند استفاده شود.
5. شات پینینگ یا ساچمه زنی
در این قسمت از تکنولوژی تولید فنر، فولاد را برای مقاومت در برابر خستگی و ترک خوردگی فلز در طول خمش های مکرر تقویت می کند. تمام سطح فنر در معرض رگبار گلوله های فولادی ریز قرار دارد که آن را صاف می کند و فولادی را که درست زیر سطح قرار دارد فشرده می کند.
6. تنظیم کردن
برای تثبیت دائمی طول و گام مطلوب فنر، آن را به طور کامل فشرده می کنند تا تمام سیم پیچ ها به یکدیگر برخورد کنند. برخی از تولیدکنندگان این فرآیند را چندین بار تکرار می کنند.
7.پوشش دهی
برای جلوگیری از خوردگی، کل سطح فنر با رنگ آمیزی، فرو بردن آن در لاستیک مایع یا آبکاری آن با فلز دیگری مانند روی یا کروم محافظت می شود. یکی از فرآیند ها، به نام آبکاری مکانیکی، شامل چرخاندن فنر در یک ظرف حاوی پودر فلزی، آب، مواد شیمیایی شتاب دهنده و دانه های شیشه ای ریز است که پودر فلزی را روی سطح فنر می‌کوبد.
7.بسته بندی
مقادیر مورد نظر فنر را می توان به سادگی در جعبه ها یا کیسه های پلاستیکی بسته بندی کرد. با این حال، اشکال دیگری از بسته بندی برای به حداقل رساندن آسیب یا گره خوردن فنرها ایجاد شده است. به عنوان مثال، ممکن است به صورت جداگانه کیسه شوند، روی سیم ها یا میله ها ببندند، در لوله ها محصور شوند، یا با کاغذهای چسبناک چسبانده شوند.
کنترل کیفیت
در تکنولوژی تولید فنر برای مرحله کنترل کیفیت، آزمایش مختلفی برای بررسی فنرهای تکمیل شده برای مطابقت با مشخصات استفاده می شود. دستگاه های آزمایشی خواصی مانند سختی فلز و میزان تغییر شکل فنر تحت یک نیروی شناخته شده را اندازه گیری می کنند.
فنرهایی که با مشخصات مطابقت ندارند دور ریخته می شوند. تجزیه و تحلیل آماری نتایج آزمایش می تواند به تولیدکنندگان کمک کند تا مشکلات تولید را شناسایی کرده و فرآیندها را بهبود بخشند تا فنرهای معیوب کمتری تولید شوند.
