آشنایی با فنر و کاربرد های انواع فنر
آشنایی با فنر spring و دانستن کاربرد های آن بسیار مهم است. فنر ها یکی از اجزای حیاتی در ماشین آلات سنگین، درب های گاراژ و سایر کاربرد ها در صنایع مختلف به شمار می‌روند. فنر ها در اندازه ها و شکل های مختلفی ساخته می‌شوند. همچنین جنس فنر ها از مواد مختلفی تشکیل می‌شود. بنابراین اگر شما هم در کارهای فنی مشغول به فعالیت باشید، حتما تا به حال با فنر ها رو به رو شده اید. در مقاله حاضر قصد داریم تا به آشنایی با فنر و اصول کارکرد آن بپردازیم. کاربرد ها و موادی که با استفاده از آنها فنر ساخته می‌شود، از سایر بخش هایی است که مورد بررسی قرار گرفته می‌شود. پس اگر شما هم می‌خواهید اطلاعات بیشتری در رابطه با انواع فنر و روش های تولید آن به دست آورید، در ادامه همراه ما باشید.
فنر چیست؟
برای آشنایی با فنر در ابتدا لازم است تا یک تعریف برای آن ارائه کنیم. فنر یک جسم با قابلیت الاستیک است که انرژی مکانیکی را در خود ذخیره می‌کند و با حذف نیروی مخالف آن را آزاد می‌کند. بدین ترتیب با استفاده از فنر می‌توانید یک وسیله را بدون استفاده از موتور یا سایر وسایل برقی در جای خود نگهدارید. وقتی به فنر فکر می‌کنید، احتمالا اولین چیزی که به ذهن شما می‌رسد، فنرهای مارپیچ کلاسیکی است که به شکل استوانه‌ای از فلز ساخته می‌شوند. اما این شکل فنر معمولی ترین نوع فنر است و فنر ها به شکل های دیگری نیز ساخته می‌شوند. فنر ها جز پر کاربرد ترین وسایل هستند که از ساعت های درون دست شما گرفته تا ماشین هایی که سوار آن می‌شوید، حضور دارند.
تاریخچه فنر چیست؟
برای آشنایی با فنر ها لازم است تا تاریخچه استفاده از این وسیله را بدانیم. استفاده از فنر ها به زمان های بسیار دور بر می‌گردد و قدمت آن را می‌توان به زمان انسان های اولیه مرتبط دانست. در واقع شاید اولین استفاده ای که بشر از فنر کرد، مربوط به ساخت تیر و کمان باشد که برای شکار و یا جنگ استفاده می‌شد. این نوع فنر فاقد هر گونه سیم پیچ است. فنر های لول برای اولین بار در قفل در ها استفاده شدند. توانایی فنر برای ذخیره انرژی مکانیکی باعث می‌شود تا انرژی مورد نظر برای حرکت قفل تامین شود. اندکی بعد، استفاده از فنر ها در ساعت های جیبی آغاز شد. تنش قابل تنظیم و ثابت آنها در حفظ زمان دقیق در ساعت بسیار مفید بود.
امروزه مردم از فنر ها در مجموعه ای وسیعی از کاربرد ها استفاده می‌کنند. در واقع فنر ها به یک جز لاینفک در زندگی ما تبدیل شده‌اند. از کوچک ترین اسباب بازی ها گرفته تا ماشین های سنگین، خودرو ها و تجهیزات ساختمانی، همه از فنر ها استفاده می‌کنند. با آشنا شدن با اهمیت فنر ها این سوال پیش می‌آید که آنها چگونه کار می‌کنند؟
اصول کار فنر ها چیست؟
آشنایی با فنر بدون دانستن نحوه کارکرد آنها فایده ای ندارد. در واقع برای درک هر وسیله ای لازم است تا در ابتدا با نحوه کارکرد آن آشنا شوید. برای آشنا شدن با اصول کار فنر ها، بیایید به اولین نمونه فنر ها فکر کنیم: تیر و کمان. نحوه کار تیر و کمان بدین گونه است که کماندار زه کمان را رو به عقب می‌کشد و با اعمال نیرو آن را نگه می‌دارد. این انرژی مکانیکی در کمان ذخیره می‌شود. با این وجود، کمان تمایل دارد به حالت اولیه خود برگردد.
به همین دلیل وقتی کماندار زه را رها می‌کند، بلافاصله موقعیت کمان به حالت اولیه بر می‌گردد و تیر رو به جلو شلیک می‌شود. اگر کماندار نیروی زیاد تری را برای عقب کشیدن زه به کمان اعمال کند، تیر نیز با قدرت زیاد تری شلیک می‌شود. اما اگر کماندار زه را با نیروی کم تری بکشد، تیر نیز با سرعت کم تری شلیک می‌شود.
اصل کارکرد Springs
این رابطه در فنر ها نیز وجود دارد. در واقع انرژی ای که یک فنر آزاد می‌کند با مقدار انرژی ای که به آن اعمال می‌شود، رابطه مستقیم دارد. این ویژگی اصلی ترین ویژگی مربوط به فنر هاست و چیزی است که استفاده از آنها را مفید می‌کند. در واقع اصلی ترین دلیل کاربرد های بیشماری که برای فنر ها ذکر شد، وجود همین ویژگی در آنهاست.
جنس ماده ای که به عنوان فنر ساخته می‌شود، در رابطه با انرژی مکانیکی ذخیره شده نقش دارد. به عنوان مثال در تیر و کمان که در رابطه با آن صحبت شد، اگر جنس کمان از یک چوب منعطف باشد طبیعتا عقب کشیدن آن برای کماندار کار ساده تری خواهد بود. بدین ترتیب کمان دار نیروی کمی به فنر وارد می‌کند و در نتیجه آن نیروی آزاد شده نیز کم تر خواهد بود.
افراد می‌توانند از فنر ها برای اهداف مختلفی استفاده کنند. بنابراین فنری که باتری را در یک ریموت کنترل نگه می‌دارد طبیعتا از فنری که در درب گاراژ استفاده می‌شود ضعیف تر است. در هر دوی آنها از فنر استفاده شده است اما عملکرد آنها کاملا متفاوت است.
فنر ها از چه موادی ساخته می‌شوند؟
در ادامه آشنایی با فنر ها، می‌خواهیم به این موضوع بپردازیم که فنر ها از چه موادی ساخته می‌شوند؟ مواد مختلفی می‌توانند به عنوان فنر استفاده شوند. در واقع اینکه از چه جنسی برای ساخت فنر استفاده کنید، بستگی به پارامتر های مختلفی دارد. به عنوان مثال کاربرد فنر مد نظر شما چیست؟ یا اینکه فنر تولید شده باید در دمای پایین کار کند یا اینکه دماهای بالا مد نظر است. همچنین پارامتر خوردگی نیز دیگر چیزی است که حتما باید در نظر گرفته شود. بعد از اینکه نوع کاربرد به صورت دقیق مشخص شد، می‌توان برای انتخاب جنس های مختلفی که برای ساخت فنر در دسترس شما قرار دارد اقدام نمود.
برای آشنایی با فنر باید بدانیم جنس این مواد از چیست؟ فنر ها معمولا از جنس فولاد های سخت ساخته می‌شوند. سازنده فنر می‌تواند به دو صورت فولاد مورد استفاده را سخت سازی کند. روش اول استفاده از فولاد پیش سخت شده قبل از تشکیل فنر است و روش دوم نیز بعد از ساخت فنر است. از فولاد A228 که به آن سیم موسیقی نیز گفته می‌شود، برای ساخت فنر های با کیفیت استفاده می‌شود. فولاد های زنگ نزن نیز می‌تواند برای ساخت فنر هایی به کار برده شود که در محیط های مرطوب استفاده می‌شوند. استفاده از فولاد زنگ نزن باعث می‌شود تا مقاومت به خوردگی فنر به شدت افزایش یابد. در نتیجه این موضوع می‌توانید از فنر ساخته شده برای مدت زمان طولانی تری استفاده کنید.
متریال فنر
فنرها از انواع مختلفی از مواد الاستیک تولید می‌شوند. رایج ترین آنها فولاد فنری است. فنرهای بزرگتر از فولاد آنیل شده ساخته می‌شوند که پس از ساخت سخت می‌شوند. در حالی که آنهایی که کوچک و نازک می‌شوند از فولاد های از قبل سخت شده تولید می‌شوند.
از فلزات غیرآهنی مانند فسفر، برنز و تیتانیوم نیز استفاده می‌شود. آنها مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند و برای قطعاتی که به آن نیاز دارند مفید هستند. از مس بریلیم برای فنرسازی نیز استفاده می‌شود. جریان الکتریکی خوبی را برای چنین کاربردهایی ارائه می‌دهد (مقاومت الکتریکی پایینی دارد).
اگر فنر مد نظر شما باید در دماهای بالا استفاده شود، می‌توانید از فنر های ساخته شده از سیلیکون کروم استفاده کنید. سیلیکون کروم برای ساخت فنر هایی استفاده می‌شود که در دماهای بالا به کار برده می‌شوند. کروم وانادیوم نیز جنس دیگری است که می‌توان با استفاده از آن فنر هایی را مشابه با سیلیکون کروم تولید کرد که برای استفاده در دماهای بالا مناسب باشند.
یکی از موادی که از آنها برای ساخت فنر استفاده می‌شود، آلیاژ های نیکل است. آلیاژ های نیکل در برابر خوردگی مقاومت بالایی دارند. این مواد می‌توانند دماهای بسیار بالا و دماهای زیر صفر را تحمل کنند و ویژگی های غیر مغناطیسی آنها نیز برای کاربرد هایی مانند ژیروسکوپ یا ابزار های نشانگر مفید است. این مواد مقاومت بالایی در برابر الکتریسیته دارند، بنابراین نباید به عنوان هادی جریان برق استفاده شوند. آلیاژ 67 درصد نیکل و 30 درصد مس، ارزان ترین آلیاژی است که برای ساخت فنر از آن استفاده می‌شود.
متریال در تولید فنر
همان طور که مشاهده کردید، جنس های مختلفی می‌تواند به عنوان فنر مورد استفاده قرار گیرد. چیزی که مهم است کاربردی است که شما از فنر انتظار دارید. بر اساس نوع کاربرد می‌توانید انتخاب کنید که کدام جنس برای شما مناسب تر است.
مراحل ساخت فنر
برای آشنایی با فنر و روش ساخت آن می‌توان فرآیند تولید فنر را به چهار مرحله تقسیم بندی نمود. اولین مرحله پیچاندن یک سیم به صورت سرد یا گرم است. برای افزایش انعطاف پذیری، معمولا سیمی که قصد داریم تا از آن فنر بسازیم را گرم می‌کنیم. در حالی که سیم همچنان داغ است آن را به دور یک محور پیچانده و بلافاصله درون روغن قرار می‌دهند تا به سرعت سرد و سفت شود. بعد از اتمام این مرحله، فولاد کاملا سخت شده است. فرآیند پیچش سیم باعث ایجاد تنش در آن می‌شود. به همین دلیل با قرار دادن آن در کوره و اجرای یک فرآیند عملیات حرارتی، سیم فنر تنش زدایی می‌شود. بعد از بیرون آوردن از کوره، فنر برای مدتی بیرون گذاشته می‌شود تا به آرامی سرد شود.
روش ساخت فنر
در ادامه آشنایی با فنر و روش ساخت آن به مرحله سوم ساخت می‌رسیم. مرحله سوم استفاده از فرآیند شات پینینگ است. این فرآیند برای جلوگیری از خستگی فلز که می‌تواند باعث ترک خوردن آن شود انجام می‌شود. در مرحله چهارم فنر را تنظیم می‌کنند تا به درستی کار کند. در نهایت نیز در برخی از کاربرد ها می‌توان پوششی روی فنر اعمال کرد که از خوردگی آن جلوگیری نمود.
کاربردهای Springs
کاربرد فنرها در صنعت بسیار گسترده است، در واقع تقریباً همه کاربردها و مکانیزم ها دارای فنر در مجموعه خود هستند. در ادامه مطلب کاربرد فنرها در زمینه ها و موارد مختلف آورده شده است.
- خودرو: در یک وسیله نقلیه از انواع فنر با خواص مکانیکی خوب استفاده می‌شود. قطعات تعلیق مانند گیربکس، کلاچ و غیره. از فنر برگ به خوبی استفاده کنید.
- مکانیسم های قفل: از حرکات قطعات قفل پشتیبانی می‌کند.
از دیگر کاربردهای فنر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
ساعت‌ها، جواهرات، خودکارها، تشک‌های فنری، کفش‌های فنری، اسلینکی، اسباب‌بازی، ریورب فنری، تفنگ هوا سافت، سلاح گرم و غیره.
تولید فنر
توجه داشته باشید که تولید فنر یک فرآیند کاملا سفارشی است. یعنی اکثر تولید کنندگان فنری را که می‌خواهند بر اساس تعدادی مشخصات مانند قطر سیم، تعداد سیم پیچ و غیره به سازنده سفارش می‌دهند تا برای آنها ساخته شود. در واقع به دلیل تنوع کاربرد های فنر، نمی‌توان آنها را به صورت رندوم تولید نمود. بلکه نیاز است تا برای یک کاربرد خاص تولید شود.
دسته بندی اولیه فنرها بر اساس حالت ماده میرا کننده است یعنی بر اساس جنس ماده جذب کننده انرژی تقسیم به شکل زیر خواهد بود:
- فنرهای مکانیکی
- فنرهای هوایی یا پنوماتیک
- فنرهای روغنی یا هیدرولیک
فنرها از لحظ تولیدی به انواع مختلفی تقسیم بندی می‌شوند که در زیر به دو دسته از تقسیمات انواع فنر می‌پردازیم:
- بر اساس شکل ظاهری
- بر اساس تحمل نیروی اعمال شده
1- تقسیم بندی انواع فنرها بر اساس شکل ظاهری
- فنر ماشینکاری شده: به جای فرآیند کلاف، بر روی عملیات تراش و/یا فرز ساخته می‌شود. استوک میله ای ماشین کاری شده است و می‌تواند از محفظه های بارگیری مختلف ساخته شود. بار ممکن است شامل، فشرده سازی / کشش، پیچش و غیره باشد.
- فنر تخت: از فولاد فنر تخت ساخته شده است.
- فنر سرپانتین: به شکل زیگزاگ از سیم ضخیم است.
- فنر گارتر: این فنر فولادی پیچ دار در هر انتها به هم متصل می شود تا شکل دایره ای ایجاد کند.
2- تقسیم بندی بر اساس نحوه نیروی بار اعمالی
- فنر کششی/ تنشی: این نوع فنر با بار کششی کار می‌کند. با بار وارد شده به آن کشیده می‌شود.
- فنر فشاری: با بار فشاری کار می‌کند. یعنی وقتی بار به آن وارد می شود کوتاهتر می‌شود.
- فنر پیچشی: فنر پیچشی نیروی گشتاور یا پیچشی است. انتهای فنر هنگام اعمال بار در یک زاویه می‌چرخد.
- فنر ثابت؛ بار پشتیبانی شده در طول چرخه انحراف در این نوع فنر یکسان باقی می‌ماند.
- فنر متغیر: مقاومت سیم پیچ در برابر بار در طول فشرده سازی تغییر می‌کند.
- فنر سفتی متغیر: مقاومت سیم پیچ در برابر بار می‌تواند به صورت دینامیکی متفاوت باشد.
انواع فنر و کاربرد آن
برای آشنایی با فنر ها، لازم است تا انواع فنر و کاربرد های آنها را مورد بررسی قرار دهیم. فنر ها انواع مختلفی دارند که انتخاب آنها به نیرو یا گشتاور مورد نیاز برای کاربرد و شرایط استفاده بستگی دارد. رایج ترین انواع فنر ها عبارت اند از: فنر های فشاری، فنر های اکستنشن، فنر های پیچشی، فنر های نیرو ثابت، فنر بلویل، فنر حلقوی، فنر گارتر، فنر مسطح، فنر گازی و فنر هوایی. هر کدام از انواع فنر های گفته شده کاربرد های مخصوص به خود را دارند که لازم است تا با آنها به صورت کامل آشنا باشید تا بدانید که در کار خود باید از چه فنری استفاده کنید. در ادامه به آشنایی بیشتر با انواع فنر و کاربرد های آن می‌پردازیم.
آشنایی با فنر فشاری
در ادامه می‌خواهیم به آشنایی با فنر فشاری بپردازیم. فنر های فشاری سیم های مارپیچی هستند که برای ایجاد نیروی مخالف در هنگام فشرده سازی طراحی شده اند. با اعمال نیرو به این فنر ها، فضای بین سیم پیچ ها بسته می‌شود تا زمانی که فاصله بین سیم پیچ ها به کم ترین حد ممکن می‌رسد. از جمله پارامتر های موثر بر این نوع فنر می‌توان به قطر سیم، جنس فنر، و طول سیم پیچ اشاره نمود. از فنر های فشاری معمولا برای کاربرد های تولیدی استفاده می‌شود در جایی که نیروی متغیر و متضاد بین اجزا مورد نیاز است. فنر های فشاری که معمولا از سیم ساخته می‌شوند، می‌توانند برای کاربرد های خاص ماشین کاری شوند.
آشنایی با فنر های کششی یا اکستنشن
فنر های اکستنشن، سیم های مارپیچی هستند که برای ایجاد نیروی مخالف هنگام کشش طراحی می‌شوند. از این نوع فنر نیز معمولا در کاربرد های تولیدی استفاده می‌شود. بسته به نیرو های نگهدارنده مورد نیاز، اندازه و جنس های مختلفی در این فنر استفاده می‌شود. انتهای فنر های اکستنشن معمولا به شکل قلاب یا حلقه ساخته می‌شود که البته می‌توانید انتهای آن را به صورت سفارشی سازی شده نیز طراحی کنید.
آشنایی با فنر های پیچشی
آشنایی با فنر های پیچشی می‌تواند برای کسانی که قصد استفاده از فنر در ساعت را دارند مفید باشد. یکی از اصلی ترین کاربرد های فنر های پیچشی در ساخت ساعت ها است. البته از این فنر در کنترل حرکت ماشین آلات اتوماتیک نیز استفاده می‌شود. فنر های پیچشی، سیم پیچ هایی هستند که برای اعمال یا مقاومت در برابر بار های گشتاور استفاده می‌شوند. این فنر ها عمدتا در کاربرد های تولیدی برای کنترل حرکت سایر اجزا استفاده می‌شوند. فنر های پیچشی به دو صورت ساخته می‌شوند. دسته اول به صورت مارپیچ است که شبیه به فنر های فشاری یا کششی است و دسته دوم فنر های پیچشی است که به صورت متحد المرکز پیچیده می‌شوند.
برخلاف فنر های فشاری که هنگام ذخیره انرژی منقبض می‌شوند، فنر های پیچشی برای انتقال انرژی مکانیکی منقبض می‌شوند. دستگیره درب را در نظر بگیرید. هنگامی که نیرویی به آن وارد می‌کنید و دسته را می‌پیچانید، در حین چرخش، مقاومت کمی در برابر شما ایجاد می‌شود. این انرژی مکانیکی را فنر پیچشی درون دسته درب ذخیره می‌کند. هنگامی که دستگیره را رها می‌کنید، فنر پیچشی به حالت اولیه باز می‌گردد. فنر های پیچشی مقاومت مورد نیاز برای باز یا بسته نگه داشتن درب را فراهم می‌کنند و هنگام اعمال نیرو حرکت را آسان تر می‌کنند.
فنرهای نیروی ثابت
در ادامه آشنایی با فنر و انواع آن به فنر های نیروی ثابت رسیدیم. از فنر های نیروی ثابت در ساعت ها استفاده می‌شود. فنر های نیرو ثابت نوار های فولادی محکمی هستند که شبیه به یک رول نوار هستند. در این فنر ها، نیروی اعمالی، فنر را مجبور به انقباض می‌کند و هنگامی که برداشته می‌شود فنر با نیروی ثابتی به سمت عقب بر می‌گردد. فنر های نیروی ثابت در اسباب بازی ها و وسایل مشابه یافت می‌شوند.
آشنایی با فنر حلقوی یا حلزونی
بعد از آشنایی با فنر های مختلف، می‌خواهیم با فنر حلقوی یا حلزونی آشنا شویم. فنر های حلزونی، نوعی از فنر ها هستند که به شکل یک حلزون پیچیده شده اند و برای فشرده سازی از آن ها استفاده می‌شود. فنر های حلزونی در کاربرد هایی استفاده می‌شوند که نیاز به مقاومت بالا در برابر خستگی و قابلیت تکرار زیاد نیروی اعمالی به فنر وجود داشته باشد. برخی از فنر های حلزونی به صورت تک سر هستند در صورتی که برخی دیگر به صورت دوبل طراحی می‌شوند. یکی از کاربرد های رایج فنر های حلزونی در ناخن گیر یا قیچی های باغبانی است.
آشنایی با فنر بلویل
در ادامه توضیحات در رابطه با آشنایی با فنر و انواع فنر ها، می‌خواهیم به آشنایی با فنر بلویل بپردازیم. فنر ها یا واشرهای بلویل، شبیه به یک دیسک مخروطی هستند به همین دلیل به فنر دیسکی نیز مشهور هستند. فنر بلویل همراه با اتصال دهنده هایی مانند پیچ و مهره به کار برده می‌شود و انواع مختلفی از آن موجود است. از جمله موادی که از آنها برای ساخت فنر بلویل استفاده می‌شود، می‌توان به فولاد زنگ نزن 301، اینکونل، مس بریلیوم و غیره اشاره کرد.
فنر گارتر یا دایره ای
در ادامه می‌خواهیم به آشنایی با فنر گارتر بپردازیم. فنر گارتر به فنر هایی گفته می‌شود که به صورت سیم پیچ هستند و انتهای آنها به یک دیگر متصل شده تا یک فنر مدور تشکیل شود. از این فنر ها برای ایجاد نیروی شعاعی در اجزایی که ممکن است دارای بار متغیر باشند، استفاده می‌شوند.
آشنایی با فنر مسطح
آشنایی با فنر مسطح مبحث بعدی است که می‌خواهیم به آن اشاره کنیم. فنر های مسطح فنر هایی هستند که برای ایجاد نیروی متقابل قابل تکرار در هنگام فشرده شدن یا جا به جایی از آنها استفاده می‌شود. از جمله کاربرد های رایج فنر های مسطح می‌توان به فنر هایی اشاره کرد که در پنجره های کشویی برای ایجاد تعادل استفاده می‌شود.
فنر های گازی
آشنایی با فنر های گازی برای علاقمندان به مکانیک خودرو بسیار مهم است. فنر های گازی ابزار های مکانیکی متشکل از یک سیلندر و میله هستند که از فشار ناشی از گازهایی مانند نیتروژن یا سایر گازهای بی اثر در آنها برای ایجاد نیرو بر روی پیستون یا میله استفاده می‌شود. فنر های گازی عمدتا در صنعت خودرو سازی برای بالا بردن یا پایین آوردن دریچه ها استفاده می‌شود. این فنر ها در اندازه های مختلفی ساخته می‌شوند که بسته به کاربردی دارد که قصد استفاده از آن را داریم. از جمله سایر کاربرد های این فنر ها می‌توان به استفاده در صندلی های اداری برای تنظیم ارتفاع صندلی اشاره نمود.
آشنایی با فنر هوایی
در ادامه معرفی انواع فنر، می‌خواهیم به آشنایی با فنر هوایی بپردازیم. فنر های هوایی دستگاه هایی هستند که تحت فشار هوا برای ایجاد تحریک یا جداسازی لرزش استفاده می‌شوند. فنر های بادی معمولا در صنعت خودرو سازی و مخصوصا در سیستم تعلیق خودرو به کار برده می‌شوند. این فنر ها در سایز ها و اندازه های گوناگون ساخته می‌شوند.
مزایا و معایب فنرها
دانستن مزایا و معایب استفاده از فنر بعد از آشنایی با فنر بسیار اهمیت دارد. همان طور که گفته شد فنر ها کاربرد های زیادی دارند. صنایع خودرو، ماشین آلات سنگین، درب های گاراژ و هزاران کاربرد دیگر تنها بخشی از کاربرد های این وسیله فوق العاده است. استفاده از فنر ها مزایای زیادی دارد. فنر ها قابلیت جذب ضربه بالایی دارند، ماندگاری آنها مناسب است، امکان ذخیره انرژی را در خود دارند. همچنین طراحی فنر ها کار ساده ای است و تولید آن نیز نیاز به هزینه های گزاف ندارد. در نهایت نیز فنر ها نیازی به تعمیر و نگهداری خاصی ندارند و از این جهت استفاده از آنها می‌تواند به شدت به صرفه باشد.
مزایای
- سبک وزن، بسیار قوی
- برای همان استحکام 1/4 وزن کنید
- مقاومت در برابر خوردگی و شیمیایی
- خواص ارتجاعی عالی پس از خم شدن تا حد معینی شکل را به دست می آورد که برای کاربردهای فنری مفید است
معایب
- هزینه بالای ساخت، فرآیند زمان بر پیچیده
- روش تعمیر پیچیده است
- خصوصیات مکانیکی غیر قابل پیش بینی
- ایزوتروپیک نیست، برای ارزیابی به پارامترهای بیشتری نیاز دارد.
- مقاومت فشاری قابل اعتماد نیست
فنر قالب
فنر قالب سازی همان طور که از اسمش پیداست ، کاربردی از فنر در صنعت قالب سازی می باشد . از خاصیت ارتجاعی فنر ها در مقاصد مختلفی استفاده می شود . در ساخت برخی از کالا ها چون فنر خودرو و یا فنر قالب سازی به منظور جذب نوسانات و فشار های وارده و در برخی از وسایل و صنایع به منظور وارد کردن فشار روی یک قطعه استفاده می شود . فنر قالب از لحاظ جنس، نوع و اندازه دارای تنوع زیادی است. اصولا در تولید فنر بر اساس مقاومتی که باید در برابر نیروی وارده داشته باشد و از شکستن و خم شدن آن نیز پیشگیری شود، از فولاد استفاده می شود. باید بدانید که ظرفیت فنر جهت تحمل یک سری بارهای دینامیک و استاتیک در طولانی مدت، به فولاد به کار رفته در آن بستگی دارد.
تنوع فنر قالب سازی با توجه به نوع قالب :
قالب های مورد استفاده در صنعت برای تولید وسایل مختلف ، با توجه به روش تولید قطعات و ویژگی محصول نهایی می توانند انواع متفاوتی را داشته باشند . برای مثال می توان از قالب های تزریق پلاستیک ، آهنگری ، ریخته گری و قالب های برشی ، کششی ، فرم دهنده و خم کننده نام برد . هر قالب با توجه به نحوه ساخت خود به قطعات مختلفی تقسیم می شود ، ولی باید در نظر گرفت که از فنرهای قالب سازی در همه آنها استفاده می شود و تنها تفاوت در آن ها نوع فنر ها است .
انواع فنر قالب سازی بر اساس رنگ بندی
- فنر سبز کمرنگ و یا فنر VL : این فنر برای تحمل وزن های خیلی سبک مورد استفاده قرار می گیرد
- فنر سبز و یا فنر V : از این فنر ها تحت عنوان فنر های نیمه سبک و یا مخصوص بارهای نیمه سبک یاد می شود
- فنر های آبی یا فنر B : به عنوان فنر های نیمه سنگین و یا فنر با تحمل وزن بار متوسط از آنها استفاده می کنند
- فنر قرمز یا فنر R : فنر مخصوص برای تحمل وزن های سنگین
- فنر زرد و یا فنر : G فنر با قابلیت تحمل بار های خیلی سنگین
- فنر نقره ای یا فنر A : فنر های فوق سنگین
- فنر سفید یا فنر W : فنری با قابلیت تحمل بارهای بیش از حد سنگین است (دارای ضخامت و استحکام زیاد)
جمع‌بندی
بعد از آشنایی با فنر و مزایای آن باید بدانیم که این وسیله های پر کاربرد معایبی نیز دارند که باید آنها را حتما مد نظر داشته باشید. معمولا فنر ها با گذر زمان کمی شل می‌شوند و استحکام خود را از دست می‌دهند. همچنین گاهی اوقات در صورت اعمال نیروی بیش از توان فنر، ممکن است پدیده کمانش به وجود بیاید و شکل فنر دچار تغییر شود. همچنین فنر در صورتی که بشکند تعمیر آن کاری بسیار دشوار خواهد بود.
