Některé stejné technologie, které umožňují fungování kardiostimulátoru, lze nalézt také v kuličkovém peru.
Obrovské množství položek v našem moderním světě zahrnuje pružinu určitého tvaru nebo velikosti, která zajišťuje, že technologie plní požadovanou funkci. Ať už se jedná o zámek ve dveřích, klikání do vaší počítačové myši nebo život zachraňující lékařské zařízení, každý den se vytvářejí pružiny, aby různé technologie správně fungovaly.
Vzhledem k řadě funkcí, které musí pružiny vykonávat, existuje mezi každou pružinou široká škála rozdílů – pružina ve zvonu na kole bude vypadat úplně jinak než pružina používaná v ropných rafinériích. V tomto článku jsou popsány některé varianty, se kterými se můžete setkat v odvětví výroby pružin i v každodenním životě.
Společné prameny
Abychom nejprve pochopili rozdíly mezi pružinami, zejména těmi, které jsou neuvěřitelně podobné, je důležité seznámit se s nejběžnějšími typy pružin. S každým typem pružiny existuje mnoho možností, které dávají kdysi lineárnímu kusu drátu schopnost fungovat zcela jiným způsobem. Průměr, materiály a počet závitů jsou hlavními faktory, které mohou změnit chování pružiny.
• Tlačné pružiny jsou navinuty, aby prováděly „stlačovací“ akci, přičemž se pružina zkracuje, jak působí zatížení. Tyto pružiny se běžně nacházejí uvnitř elektrických spínačů.
1. Spirálová torzní pružina se nachází v hodinách, hodinkách, kuchyňských minutkách, hračkách a dalších. Je schopna uložit mnohem více energie než typická tlačná pružina a pracuje ve stísněných prostorách.
• Když je na a torzní pružinavytváří kroutící sílu, která otáčí pružinou a umožňuje tak funkci ohybu. Torzní pružiny můžete najít ve schránkách nebo kolících na oblečení.
• Dalším extrémně běžným a oblíbeným druhem pružiny je a napětínebo prodloužení, pružina. To je navrženo tak, aby se prodloužilo, když je na něj aplikováno zatížení, což vysvětluje, proč jsou konce obvykle smyčky nebo háčky. Trampolíny a garážová vrata mívají tažné pružiny, které umožňují jejich provoz.
Různé účely pružin
První věc, kterou je třeba zvážit při výběru pružiny, je, jak jsou pružiny schopny plnit různé účely. Různé procesy a materiály použité k jejich vytvoření, stejně jako jejich povrchové úpravy, zajišťují, že každá pružina je výtvorem na míru, který plní svou zamýšlenou funkci.
Změnou jednoho faktoru ve výrobní metodě můžete vytvořit něco, co je šité na míru. Například technologie mikrocívek je často považována za technologii určenou výhradně pro lékařský sektor. Tato metoda v podstatě znamená, že pružiny jsou vytvořeny tak, aby splňovaly nepatrné rozměry pro důležité a život zachraňující technologie, jako jsou kardiostimulátory nebo rozšíření tepen.
Zatahovací pera, která „zacvaknete“ a vypnete, však také potřebují k provozu drobné pružiny. Zatímco pružiny používané v lékařském sektoru musí být vytvořeny s použitím lékařských materiálů, které jsou pevné na svou velikost, pera se často vyrábějí pomocí mnohem levnějších metod, aby se minimalizovaly náklady pro spotřebitele. Proto budou zesílené lékařské pružiny obvykle vytvořeny pomocí slitin nerezové oceli, jako je platina iridium a platina wolfram, zatímco pružiny pro kuličková pera mohou být vyrobeny z pozinkovaného železa.
Kromě toho pružiny pro pera obvykle vyžadují méně závitů než lékařské přístroje. To však závisí na přesné specifikaci potřebné pro příslušnou technologii.
Vytváření a spojování pružin
2. Běžná tlačná pružina může nést různá zatížení změnou průměru, délky a počtu závitů, které lze v reálném čase měnit pomocí CNC navíjecích strojů.
Při tolika možnostech výroby pružin se používají různé stroje, aby každá byla vytvořena přesně pro svou požadovanou funkci. Většina pružin je vytvořena na CNC (počítačově číslicově řízeném) stroji. Například CNC navíjecí stroj KCT680 se používá k výrobě tlačných pružin, přičemž uživatel může měnit velikost, počet a průměr závitů a také vzdálenost mezi jednotlivými závity.
Některé z těchto variací nejsou vždy okamžitě viditelné pouhým okem. V důsledku toho několik průmyslových odvětví začlenilo metody, jak se vyhnout zmatkům, pokud jde o implementaci jejich pružin. Například v plynárenském průmyslu je životně důležité, aby se těžké pružiny, které používají, vzájemně nezaměňovaly. Implementují tedy systém barevného kódování, aby zajistili, že nebudou zaměněny. Je na výrobci pružin, aby namaloval zadané barvy, aby klient věděl, s jakými pružinami má co do činění.
Využití výhod 3D tisku
Ačkoli skutečné pružiny nejsou vytvořeny pomocí 3D tisku, tento druh technologie se ukázal jako velmi prospěšný pro průmysl výroby pružin. Proces navrhování je jedním z prvků, jehož provedením jsou pověřeni výrobci pružin. Přestože někteří klienti pošlou konkrétní požadované rozměry bez podrobností o zamýšlené funkci pružiny, ne všichni podnikatelé vědí, jaký druh pružiny potřebují. V důsledku toho nemusí mít vybavení, aby si do posledního milimetru vypracovali konkrétní rozměry, které požadují.
Proto zavedení 3D technologie a metod tisku umožnilo výrobcům pružin zajistit, aby rozměry byly správné na první pokus, což ušetřilo čas i peníze.
3. Použití nesprávné pružiny může být katastrofální. Aby se předešlo problémům s identitou, průmyslová odvětví, jako je plynárenský a ropný sektor, mají své pružiny barevně odlišené pro kontrolu kvality.
Celkově se 3D tisk v tomto odvětví obvykle používá dvěma různými způsoby. První je, když klient pošle plán svého zařízení, aby si výrobci pružin mohli vytisknout prototyp, se kterým budou pracovat. Výrobci pak použijí vytištěný model k návrhu a měření, jak bude pružina sedět, aby plnila zadanou funkci.
Druhým způsobem je vytvořit měřidlo, které zajistí, že mezi pružinami nebudou existovat žádné odchylky. Výroba pružin v masovém měřítku znamená, že malé odchylky jsou často nevyhnutelné, ale neexistuje prostor, který by tyto rozdíly umožňoval. Pomocí 3D tisku měřidla mohou výrobci pružin změřit, zda má pružina správnou velikost a zda konec drátu (například v tlačné pružině) skončí v přesném okamžiku. Přestože je CNC technologie extrémně specifická, konce drátu jsou často ponechány neporušené pro ruční broušení. Proto použití měřidla zajistí, že všechny pružiny budou mít po dokončení přesně stejnou velikost.
V každé fázi výrobního procesu je možné, že mezi pružinami převládají rozdíly. Ať už jsou variace široké nebo nepatrné, otevřela dveře řadě technologií, které by se jinak nepoužívaly.
Tim Parkinson, předseda Airedale Springs, spolupracuje se společností řadu desetiletí a neustále vyvíjí a vytváří nové pružiny, které plní konkrétní funkce.â
