Jedním z nejdůležitějších kroků v procesu výroby pružin je úleva od stresu. Nemluvím o pití heřmánkového čaje nebo cvičení jógy (to si nechám na jiný příspěvek). Pružiny uvolňující napětí znamená použití fyzikálních procesů, které zlepšují molekulární struktury pružin, čímž je vytvářejí silnější, důslednější a déle trvající.
Odstranění pnutí se často provádí tepelným zpracováním, ale tepelné zpracování je mnohem obecnější kategorií procesů, které se z různých důvodů provádějí na většině kovových výrobků. Úleva od pnutí je specifický typ tepelného zpracování, prováděný za účelem snížení molekulárního stresu v produktu.
Proč je u pružin nutné uvolnění napětí?
Když obchod nebo továrna vyrábí pružiny, vezmou drát, který je již natažený a volně svinutý, a vyvinou sílu, aby drát stočil do tvaru pružiny. Nastavení na strojích na navíjení pružin určuje průměr pružiny, stoupání a klidovou délku pružiny. Jakmile je pružina stočená, její klidový tvar je nyní tvar pružiny, pro který je navržena, ale to, že je „odpočívající“, neznamená, že je bez napětí.
Ve skutečnosti jsou molekuly, které tvoří drát, vymrštěny procesem navíjení. Proces navíjení zanechal jaro plné zbytkové napětí, vnitřní napětí, které zůstává, i když objekt odpočívá. Při opakovaném použití pružin může zbytkové napětí vést k defektům, prasklinám nebo krátké životnosti.
Úleva od napětí umožňuje vytvoření nové rovnováhy na molekulární úrovni na jaře. U mnoha pružin je odlehčení pnutí povinným krokem při výrobě. Bez něj mají pružiny mnohem větší tendenci se časem měnit. Průměry závitů rostou, délka pružiny se zkracuje, torzní pružiny se otevírají dále (90 stupňů se uvolní například na 120 stupňů). Celkově vzato to pružiny nejsou Odstranění stresu často nefungují podle očekávání a obvykle netrvají tak dlouho jako jejich protějšky zbavené stresu.
Jak funguje úleva od stresu?
Úleva od stresu se často provádí tepelným zpracováním. Nově vinuté pružiny se zahřejí na teplotu těsně pod teplotou přeměny materiálu, takže drát se stane tvárnějším, ale nezačne se tavit nebo ztrácet svůj tvar. Poté se teploty pramenů pomalu snižují, dokud nedosáhnou pokojové teploty. Příliš rychlé snížení tepla může vést k dalším defektům, jako je praskání a deformace.
Jak se pružiny ochlazují, jejich molekuly se přeskupují do „pohodlnější“ polohy. Navenek se pružiny odlehčené od napětí liší jen velmi málo od pružin bez napětí. Často však dochází k mírným změnám v průměru drátu, průměru cívky a počátečního napětí v důsledku uvolnění napětí. Výrobci pružin musí tyto změny kompenzovat a najít správné nastavení kombinací zkušeností, výpočtů a pokusů a omylů.
Pružiny odlehčující pnutí jako součást pracovního postupu výroby pružin
Pružiny uvolňující pnutí mohou probíhat v peci tepelného zpracování, která ohřívá pružiny na optimální teplotu a následně řídí jejich rychlost ochlazování. Pece na tepelné zpracování jsou standardním vybavením mnoha kovoobráběcích zařízení, ale menší obchody a OEM výrobci často tento krok procesu outsourcují.
Další možností je indukční úleva od stresu, který zahrnuje průchod elektrického proudu přes pružiny. Tento proces je užitečný v automatizaci, kde je základním pravidlem nikdy neztratit kontrolu nad dílem. Nahrazením konvektomatu indukčním proudem může být každá jednotlivá pružina odlehčena při zachování jejího umístění a orientace. Konečný účinek odlehčení indukčního napětí je podobný: pružina se zahřeje na optimální teplotu, aby se dosáhlo uvolnění napětí, a poté se nechá vychladnout.
Některá nastavení výroby pružin kombinují navíjení pružin, odlehčení pnutí a kontrolu kvality do jedné buňky. Pro výrobu pružin na vyžádání nabízí AIM řešení od začátku do konce, které umožňuje výrobcům vinout pružiny, elektricky uvolnit pružiny a poté automatizovat kontrolu kvality velikosti a tvaru pružiny.
