SMALLEY: Miniaturní vlnové pružiny

Co jsou miniaturní vlnové pružiny a jaké jsou jejich výhody?

Vlnové pružiny se vyrábějí navíjením zploštělých drátů do kruhového tvaru. Během navíjení jsou dráty tvářecím zařízením upravovány do vln a toto zvlnění zajišťuje pružení.

Vlnové pružiny fungují na základě momentu ohybu vytvarovaných vln, nikoli krutu navinutého drátu, jako je tomu u tradičních vinutých pružin. Díky tomu vyvíjejí vlnové pružiny stejnou sílu jako vinuté pružiny, a přitom zaujímají pouze 50 % prostoru v axiálním směru. Mají také lineárnější charakteristiku v rozsahu deformace.

Jaká provedení vlnových pružin jsou k dispozici?

Nejběžnějšími provedeními vlnových pružin jsou jednozávitové pružiny a vícezávitové pružiny s dotýkajícími se vrcholy. Jednozávitové pružiny opisují jedinou kružnici s mezerou nebo mírně přesazenými konci. Při stlačení nízkou až střední silou se jednozávitové pružiny v axiálním směru stlačují a v radiálním směru rozpínají.

Vícezávitové pružiny s dotýkajícími se vrcholy jsou navinuty z jednoho kusu drátu, který tvoří více závitů s vrcholy vln v jedné přímce. Se zvyšujícím se počtem závitů se snižuje tuhost pružin, takže jsou ideální pro aplikace, kde nízké až střední síly vyvolávají velké deformace. U alternativních provedení mohou být k dispozici i vyšší síly.

K dispozici jsou i vlnové pružiny z kulatého drátu a lineární vlnové pružiny. Vlnové pružiny s kruhovým průřezem drátu odolávají vyšším zatížením, ale jejich chování přitom vykazuje stejnou přesnost jako u pružin z plochého drátu. Zvládají axiální síly v prostoru omezeném v radiálním i axiálním směru, kde snižují vibrace a kompenzují nepřesnosti dané tolerancemi a teplotní roztažnost materiálů.

Mohou být i alternativou k pružným talířovým podložkám, neboť poskytují přesnější a opakovatelné odpružení.

Lineární vlnové pružiny mají stejné zvlnění jako kruhové vlnové pružiny, ale v přímce. Zajišťují přesné umístění a předpětí součástí pro lepší těsnění, aretaci a další účely s obdobnými průběhy závislosti zatížení na deformaci jako kruhové vlnové pružiny.

K dispozici jsou i zakázková provedení vlnových pružin, včetně složených a zdvojených pružin. Složené vlnové pružiny se navíjejí s paralelním zvlněním z jednoho kusu plochého drátu. Jejich tuhost je úměrná počtu závitů a zajišťují velkou sílu, ale také přesnost.

Zdvojené vlnové pružiny se vyrábějí složením dvou samostatných vlnových pružin s dotýkajícími se vrcholy vln podobné konstrukce. Obě pružiny mají stejnou tloušťku, amplitudu a četnost vln, takže se jejich složením dosahuje vyšší tloušťka a zvýšená odolnost proti zatížení a únavě.

* Konzultujte společnost Smalley ohledně všech výrobních aplikací s malými součástmi.

Kde se používají miniaturní vlnové pružiny?

Vlnové pružiny se používají v nejrůznějších průmyslových oborech včetně zdravotnické techniky, letectví, automobilového průmyslu, v terénních aplikacích, při průzkumu ložisek plynu a ropy i ve spotřebních výrobcích. S příchodem menších vlnových pružin se staly vhodnými i pro obory vyžadující miniaturizaci, včetně malých zdravotnických prostředků, počítačů a nositelné elektroniky.

Mezi běžné aplikace vlnových pružin patří polohování součástí, řízení posuvů, zajišťování těsnění, předpínání ložisek a omezování vibrací. Vlnové pružiny jsou pro tyto funkce ideální díky svému přesnému chování při pohybu.

Vlnové pružiny a pojistné kroužky se dnes dodávají v průměrech už od 4 mm. Výrobci, jako je společnost Smalley, řeší jejich miniaturizací potřeby výrobců zdravotnických prostředků, počítačů a nositelné elektroniky.

Vyrábějí se všechny vlnové pružiny stejným způsobem?

Při výrobě kruhových vlnových pružin vinutím zušlechtěného plochého drátu na hranu zůstává zachována struktura metalurgických zrn získaná zploštěním kulatého drátu za studena. Mnoho podobných výrobků, například podložky, se oproti tomu vyrábí vyražením z kotoučku, při kterém dochází k deformaci metalurgických zrn.

Zkušení výrobci vlnových pružin, jako je společnost Smalley, mají provozy uspořádané tak, aby umožňovaly výrobu vlnových pružin podle libovolné specifikace četnosti vln, průměru a počtu závitů s minimálními změnami výrobního zařízení. Tato snadnost změny konstrukčních specifikací umožňuje obsluze zlepšovat kvalitu za chodu a umožňuje vám snadno vyzkoušet výrobu prototypu produkční kvality bez zbytečného výrobního odpadu.

Jaké parametry potřebuji znát ke specifikaci vlnových pružin?

Mezi základní parametry, které je dobré mít po ruce při výběru vlnových pružin pro váš konstrukční návrh, patří rozměry otvoru a tyče a čím z toho by měla být pružina vedena, požadovaná zatížení při pracovní a volné výšce, provozní prostředí a požadovaná životnost (počet cyklů). Procesem návrhu vás mohou provést kontrolní seznamy pro jednotlivé aplikace, které poskytuje například společnost Smalley.

Jak malé miniaturní vlnové pružiny mohu sehnat?

Standardní vlnové pružiny se dodávají v průměrech až 400 mm (16 palců) a speciální až do průměru 3 000 mm (120 palců). Malých vlnových pružin je stále ještě na trhu poněkud méně, ale například společnost Smalley dodává součástky s průměrem už od 4 mm neboli 0,165 palce a minimální velikosti se dále zmenšují.