Матеріали

Матеріали

Що стосується пружин до воріт, Alcomex використовує SH або DH (статично або динамічно високе навантаження) відповідно до стандарту EN 10270-1, хоча значення, викладені в EN 10270-1, є нижньою межею. EN 10270-1/2/3 класифікує показники типів сталі за трьома різними категоріями:
Група 1: марки сталі, які позначаються на основі їх використання та механічних або фізичних властивостей.
Група 2: марки сталі, які позначаються за хімічним складом.
Група 3: корозійностійкі матеріали (RVS)

Що стосується промислових пружин, то ми пропонуємо стандартні дроти наступних якостей найпопулярніших товщин:

Матеріал Активний інгредієнт Нормальний діапазон температур
Вуглецева сталь (C75, C85, C100) 1.1200 / 1.1248 / 1.1269 / 1.1274 [Температура від -40°C до +120°C]
Інокс (301, 316, 17-7 PH) 1.4310 / 1.4401 / 1.4568 [Температура від -150°C до +250°C]
Інконель (X750, 718, 625, 600) 2.4669 / 2.4668 / 2.4856 / 2.4816 [Температура від -200°C до +550°C]
Хастеллой (C4, C276) 2.4610 / 2.4819 [Температура від -100°C до +500°C]
MP35N Розміщується на поверхні [Температура -200°C до +320°C]
Берилієва мідь 2.1247 [Температура -190°C до +160°C]
Фосфориста бронза 2.1020 [Температура -190°C до +80°C]
Латунь 2.0321 [Температура -190°C до +120°C]

Обробка матеріалу та поверхні як рішення

Під час аналізу застосування вирішується, яка саме пружина буде використовуватися. Робоче середовище пружини може бути настільки агресивним, що деякі матеріали можуть просто “розчинитись”.

Як альтернатива використанню дорогого матеріалу, дроти/пружини часто адаптуються до конкретного застосування шляхом обробки поверхні. Найпоширенішими способами обробки поверхні є: цинкування, фосфатування, нікелювання, хромування, порошкове покриття, лудіння та сріблення/позолота. Всі ці обробки поверхні додають пружині специфічних властивостей, подовжуючи термін служби без негативного впливу на механічні властивості.

Максимальна міцність пружини в основному визначається товщиною (і пов’язаною з нею міцністю на розтяг) дроту і діаметром витків. На величину максимального ходу і пов’язану з ним константу пружини можна впливати, збільшуючи кількість витків або зменшуючи її.

Константа пружини: c=∆F/∆f=(G * d^4)/(8 * Dm^3* n)

Сила пружини: F=c*f=(G * d^4* f)/(8 * Dm^3* n)

Більше інформації про формули (натисніть на стрілку):

d = wire thickness;

Dm = diameter center to center (of the wire);

n = active windings

Використання іншого матеріалу в економічно вигідних застосуваннях часто є занадто дорогим, частково через те, що більш “екзотичні” матеріали обмежено доступні у вигляді дроту або смугової сталі. Оскільки корозія негативно впливає на товщину дроту (і, як наслідок, на функціонування), то при виготовленні пружин на замовлення необхідно добре знати особливості застосування і різні способи обробки поверхні.

Воднева крихкість

Обробка поверхні пов’язана з певним ризиком, і якщо її не виконати належним чином, матеріали можуть стати крихкими. Це явище називається водневою крихкістю і виникає у всіх випадках, коли водень може поширюватися на сталеву поверхню. Вплив водневої крихкості на сталь полягає в тому, що сталь руйнуватиметься з набагато меншою міцністю на розрив, ніж зазвичай, навіть якщо сталь демонструє надзвичайну довговічність під час звичайних випробувань на термін служби. Воднева крихкість може виникнути, якщо пружини піддаються впливу: неокислювальних кислот або катодному очищенню і нанесенню покриттів. Особливо чутливі до цього листові/плоскіі пружини, які затверділи після формування.

Ризик виникнення крихкості зменшується зі зменшенням міцності на розрив і твердості. Як правило, крихкість не виникає на сталі з межею міцності на розрив < 1 000 Н/мм² або твердістю < 30 HV. Більшу частину водню можна видалити за допомогою додаткової термічної обробки (безперервне нагрівання). Товщина матеріалу визначає температуру і тривалість цієї термічної обробки:

Товщина матеріалу < 3 мм 170°C – 180°C 5 годин
Товщина матеріалу < 12 мм 190°C – 210°C 4 години

Здійснення поверхневої обробки майже ніколи не обходиться без ризику. Alcomex завжди проводить цю обробку після консультацій зі спеціалізованими партнерами, щоб гарантувати якість наших пружинних виробів і рішень.

logo alcomex