Пружина работает под сжатием, растяжением или кручением — и должна при этом возвращаться в исходную форму десятки тысяч раз. Чтобы добиться нужной упругости, проволоку подбирают не только по диаметру, но и по химическому составу, качеству поверхности, реакции на закалку и отпуск. При ошибке на старте результат один — пружина теряет форму, слабеет или лопается.
Диаметр под силовые пружины
Для производства скрученных пружин с высокой нагрузкой часто применяют высокоуглеродистую проволоку 2 мм. Такой диаметр хорошо держит форму, не расплющивается при навивке, дает достаточное усилие при сжатии. Это рабочий размер для амортизирующих, распорных и фиксирующих пружин в механизмах, станках, строительных соединениях.
Диаметр выбирают под длину пружины, шаг витка и расчетную нагрузку. При слишком тонкой проволоке пружина быстро теряет форму, при избыточной — не дает нужной деформации. Для компактных пружин, где важен жесткий отклик без провала, 2 мм подходит как базовый рабочий размер.
Состав материала
Для навивки пружин используют проволоку с высоким содержанием углерода — от 0.6% и выше. Это обеспечивает нужную твердость и «память» после термообработки. Классические марки: У7, У8, У10, а также пружинные стали типа 65Г, 70Г. Углерод отвечает за твердость, марганец — за прокаливаемость, кремний — за эластичность.
Если нужен запас по коррозионной стойкости, подойдет нержавеющая пружинная проволока, например, 12Х18Н10Т. Она работает в агрессивной среде и не теряет форму при температурных колебаниях, но стоит дороже и хуже поддается формовке.
Термообработка пружин
После навивки пружину отпускают и закаливают, чтобы снять остаточные напряжения и задать нужную структуру металла. Проволока с высоким содержанием углерода после закалки становится твердой, упругой, но чувствительной к перегреву. Если температурный режим нарушен, витки начинают «плыть», пружина теряет форму уже после первых нагрузок.
Отпуск проводят при 250–450?°C в зависимости от марки. Если нужна масляная закалка, подбирают состав с марганцем. Он лучше переносит резкое охлаждение без трещин. Перед запуском в серию каждый состав обрабатывают по образцу, проверяя, как металл ведет себя в нагреве и на выходе.
Пружины из проволоки 2 мм
Проволока 2 мм используется для производства:
-
пружин сцепления
-
толкателей в амортизаторах
-
фиксаторов в сборочных узлах
-
распорок в замках и зажимах
-
натяжных элементов в строительных каркасах
Также ее применяют в мелкосерийном производстве — при восстановлении деталей, когда нужно быстро изготовить пружину по месту без пресс-форм.
Перед запуском серии проволоку тестируют на образце. Нужно проверить навивку, посмотреть, как ведет себя металл при нагреве, как пружина работает под нагрузкой. Даже при подходящем составе и диаметре поведение в термоцикле может отличаться — многое зависит от партии, условий хранения и точности обработки.