ساخت فنر اهمیت زیادی دارد؛ زیرا از پر کاربردترین وسایل صنعتی محسوب می شود. فنر جسمی فلزی به شکل مارپیچ است که خاصیت ارتجاعی دارد.

فنرها در انواع مدل، طرح و ابعاد در کارخانجات تولید می شوند. به این علت که انواع فنر باید مقاومت زیادی داشته باشند لذا باید از مواد اولیه ساخت فنر که مقاوم هستند با خواص فیزیکی و مکانیکی خوب استفاده شود.

ساخت فنر

برای آگاهی از آن که فنر چیست  باید در مراحل و تولید ساخت فنر از معادلات ریاضی استفاده شود؛ زیرا می خواهند فنرها بعد از اتمام مراحل تولید به درستی کار کنند. ضخامت سیم پیچ، نوع مواد و طول آن که در هنگام تولید فنرها استفاده می شود در میزان مقاومت و طول عمر آن ها اثر زیادی دار

در واقع برای تولید مواد اولیه ساخت فنر از سیم پیچ هایی استفاده می کنند که از جنس فولاد هستند. کارخانجاتی که فنر را می سازند بسته به نوع کاربری آن ها به شکل روش های سرد یا گرم آن ها را تولید می کنند.

در صورتی که قطر و پهنای فنرها زیاد باشد بهتر است از روش هایی که گرم هستند برای تولید آن ها بهره گرفت. بعد از این که سیم پیچ ها عملیات های حرارتی که لازم است را سپری کردند، آن ها را در محیطی با دمای خیلی پایین قرار می دهند تا مقاومت آن ها زیاد شود.

برای زیاد شدن دوام فنرها، آن ها را در دستگاه هایی که مخصوص هستند قرار می دهند، این قضیه موجب می شود مقاومت آن ها در مقابل ترک خوردگی زیاد شود.

در آخر قبل از وارد شدن فنرها به بازار، تمامی آزمایش های کنترل کیفی بر روی فنرها صورت می گیرد و پس از این که میزان سلامت آن ها به وسیله افراد متخصص تایید شد، فنرها آماده ورود به بازار می شوند. هر مرحله تولیدی که برای ساخت فنر صورت می گیرد اثر زیادی بر مقدار کیفیت آن ها دارد.

مراحل تولید فنر

نوع و روش فرایند ساخت انواع فنر از جمله فنرهای کششی، فنر حلزونی، فرم دار و فنر شاخکدار، در کارگاه های تولیدی فنر، بسته به نوع کاربری که دارند فرق می کنند. بعد از مراحل اولیه، عملیات هایی تکمیلی بر روی فنرها در کارگاه های تولیدی صورت می گیرد که عبارتند از:

• دوسری که انتهای فنر قرار دارد را کاملا صاف می کنند تا بتوانند به آسانی به سطوح های دیگر بچسبانند.
  روند استحکام بخشی فنر از اساسی ترین مرحله های تولید آن است، این روند به فولاد فنر کمک شایانی می کند تا با وجود استفاده های مکرری که از فنر در طول زمان می شود، فنر در مقابل ترک خوردگی فلز، دوام خیلی بالایی داشته باشد.
• برای این که ارتفاع فنر به شکل دائم، ثابت باقی بماند، فنر را کامل فشرده کرده و به صورتی که تمام سیم پیچ ها به همدیگر برخوردار شوند.
• برای پیشگیری از به وجود آمدن خوردگی فنر بر روی سطح آن ها، از رنگ هایی که غیر خورنده هستند استفاده می کنند. در برخی موارد نیز احتمال دارد سطوح فنر را به واسطه مابقی فلزهای دیگر از جمله کروم و یا روی روکش کنند.
  پس از سپری کردن همه مراحل تولید و ساخت فنر در کارگاه های تولیدی فنرها، آن ها را بسته بندی کرده و بازار عرضه می کنند.

مواد اولیه ساخت فنر

نوع و روش فرایند ساخت انواع فنر از جمله فنرهای کششی، فنر حلزونی، فرم دار و فنر شاخکبهترین مواد اولیه تولید فنر متریال فولاد که غیر آهنی اند و همین طور آلیاژها هستند. آلیاژهای فولاد ضروری ترین و شایع ترین مواد کاربردی در فنرها هستند . مواد اولیه ساخت فنر که بیشترین کاربرد را در تولید فنر دارند شامل این موارد هستند :

• آلیاژهای کربن بالا
• مواد فولاد کروم سیلیکون
• مواد فولاد کروم وانادیوم
• فولاد زنگ نزن

مواد سرامیکی که در فنرهای مارپیچ قرار دارند برای درجه حرارت های بالا مناسب هستند. بعضی از فلزهای غیر آهنی از جمله تیتانیوم، برنز و فسفر در جاهایی استفاده می شوند که نیار به دوام بالایی در برابر خوردگی دارند.

مس نیز در فنرهایی به کار می رود که دارای هادی جریان الکتریکی هستند دار، در کارگاه های تولیدی فنر، بسته به نوع کاربری که دارند فرق می کنند. بعد از مراحل اولیه، عملیات هایی تکمیلی بر روی فنرها در کارگاه های تولیدی صورت می گیرد که عبارتند از :

مواد ساخت فنر کوچک

کارایی، کیفیت و مقاومت فنرها به انتخاب مواد اولیه ساخت فنر بستگی دارد. مواد اولیه ساخت فنر مورد کاربرد، قدرت کششی فنر را تحت تاثیر قرار می دهد و در محاسبات تعیین شده طراحی در فنرسازی نیز نقش مهمی دارد.

استیل یا فولاد ضد زنگ یکی از مواد رایج است که در تولید فنرهای فشاری مورد کاربرد قرار می گیرند و مناسب برای کالاهایی است که در فضاهای خارجی و همین طور مجاورت هوا قرار می گیرند. برای استفاده در وضعیت سخت و شرایط نامساعد، فولاد ضد زنگ که ضد اسید است، مناسب ترین ماده است.

فنرهای کششی، فنر فشاری، حلزونی، فرم دار و شاخکی

یکی از انواع سیم هایی که برای تولید فنرهای نازک استفاده می کنند، سیم هایی هستند باریک که به عنوان سیم پیانو شهرت دارند؛ زیرا در ساز پیانو هم از این نوع سیم استفاده می شود.

برای زیاد شدن دوام این سیم ها برای تولید ساخت فنر کوچک، می توان آن ها را گالوانیزه کرده تا در مقابل زنگ زدگی مقاومت داشته باشند. فنرها همین طور با فلزهای خاص و آلیاژهایی نظیر تیتانیوم، تانتالوم، نیکل بریلیم و مس بریلیم نیز قابل فرآوری هستند.

مطالعه بیشتر: کاربرد انواع فنر

معیارهای ساخت فنر و طراحی مناسب آن

محل مناسب قرار گرفتن فنر را باید مد نظر قرار داد؛ اگر فنر در داخل یک سوراخ قرار گرفت، باید ضخامت خارجی آن را در نظر داشت. در صورتی که یک قطعه یا یک میله وارد فنر می شود باید ضخامت داخلی آن دقیق ارزیابی شود.

مکان استفاده از فنر خیلی اهمیت دارد؛ برای کاربرد فنر در مجاورت هوا، از استیل های ضد زنگ، و برای استفاده کردن در محیط هایی با حرارت زیاد، از آهن هایی مقاوم در مقابل حرارت استفاده می کنند.

نوع فنر و همین طور جهت فشرده سازی فنر را باید در نظر گرفت؛ امکان دارد فنر به شکل عمودی و همین طور فشاری، انرژی را ذخیره کند و یا در جهت این که باز شود فشار را تحمل کند.

بیشترین میزان فشرده سازی فنر باید به شکل دقیقی مشخص باشد و جوابگوی مخاطب مورد نظر باشد. مقدار نیرویی که فنر آن را تحمل می کند و طول فشرده سازی فنر خیلی مهم است.

سوالات متداول

1 – مواد اولیه ساخت فنر را بیان کنید؟

آلیاژ کربن بالا، فولاد کروم سیلیکون، فولاد کروم وانادیوم و فولاد زنگ نزن.

2 –  ساخت فنر به چه صورت است؟

برای تولید فنر از سیم پیچ هایی از جنس فولاد استفاده می کنند و کارخانه ها با توجه به کاربری فنر به روش های سرد یا گرم آن ها را تولید می کنند.

3 – چه نوع فنرهایی در کارگاه های تولیدی ساخته می شوند؟