در ساخت فنر از چه مواد و آلیاژ استفاده می شود؟

فنر از چه مواد و آلیاژی تولید می شود؟

فنر از چه مواد و آلیاژی تولید می شود؟


تولید و ساخت فنر از مواد غیر آهنی

یکی از نکات مهم و اساسی برای ساخت و تولید انواع فنر صنعتی ، مقاومت بسیار بالای آن میباشد؛ چرا که زیر فشار عملیاتی بالا میتواند اثر مقاومت و ویژگی ارتجاعی (کشسانی) خود را حفظ کرده تا انرژی ذخیره شده‌اش را انتقال دهد. با این حساب مواد اولیه و آلیاژ به کار رفته برای ساخت فنر باید علاوه بر مقاومت، خاصیت فیزیکی و مکانیکی بسیار خوبی داشته باشد. برای تولید و ساخت انواع فنر صنعتی میشود از متریال فولاد غیر آهنی و همچنین آلیاژهایی از بهترین مواد اولیه در فنر سازی استفاده کرد.

فلزاتی که محتوای تشکیل دهنده آنها عاری از آهن باشد، فلزات غیر آهنی نامگذاری میشوند. این نوع فلزات برای تولید و ساخت فنر انتخاب مناسبی هستند. فنر تولید شده از فلزات غیر آهنی؛ کیفیت بالا و ماندگاری بیشتری دارد. پس باید به این نکته توجه کرد، فنر برای چه کاربردی تولید میشود. مثلا فنری که در بخش الکترونیک کارایی دارد، جنس فلزات آن علاوه بر رسانا بودن باید در برابر گرما و خوردگی هم مقاومت بالایی داشته باشند. مس یکی از فلزات غیر آهنی محبوب برای تولید فنر میباشد؛ البته بسیاری از مواد غیر آهنی دیگر برای تولید این قطعه صنعتی نیز وجود دارد.

یکی از شایع‌ترین مواد مورد استفاده در ساخت فنر، آلیاژهای فولاد هستند که از پرکاربردترین آنها میشود به فولاد کروم سیلیکون، فولاد ضد زنگ، فولاد کُرُم وانادیوم و آلیاژهای با کربن بالا اشاره کرد. یکی از موادی که برای ساخت فنرهای مارپیچ که در استفاده از درجه حرارت بسیار بالا مناسب هستند مواد سرامیکی میباشد. محتوای فنرهایی که از فلزات غیر آهنی آنها برای مقاومت زیاد در برابر خوردگی استفاده میشوند از قبیل فسفر، تیتانیوم و برنز هستند. فلز مس هم به علت مقاومت الکترونیکی پایین، در فنرهایی که برای هدایت کردن جریان الکتریکی عمل میکنند استفاده میشود.

آلیاژ ساخت فنر
آلیاژ ساخت فنر

چرا از مواد غیر آهنی برای تولید فنر استفاده می‌کنیم؟

برای ساخت و تولید فنر در انواع مختلف، از مواد غیر آهنی و شکل های مفتول که در بازار وجود داشته و کیفیت آنها متفاوت است میتوان استفاده کرد. این مواد هرکدام ویژگی‌های مشابهی مثل قابلیت جوشکاری بسیار بالا، ماشین کاری راحت و آسان، انتقال گرما به الکتریسیه زیاد، مقاومت بالا در برابر خوردگی و جرم کمتری نسبت به فلزات آهنی و همچنین قابلیت‌های غیر مغناطیسی دارند. فنرهای غیر آهنی شاید به اندازه فنرهایی که از آهن تولید میشوند مقاوم نباشند اما قابلیت شکل‌پذیری و مقاومت آنها در برابر درجه حرارت بسیار بالا که این قابلیت را فنرهای تولید شده با فلزات و آلیاژهای آهنی ندارند متمایز میکنند.

آلومینیوم

آلومینیوم فلزی انعطاف‌پذیر است که به صورت آلیاژ شده در ساخت و تولید فنر از آن استفاده میشود. آلومینیوم به تنهایی فلزی قوی نبوده، ولی میشود با اضافه کردن فلزاتی دیگر به آن آلیاژی تولید کرد که خاصیتهای لازم را بدست آورد. آلومینیوم به خاطر وزن سبک خود (2.7 گرم در سانتی‌متر مکعب) که در اصل به اندازه یک سوم وزن فولاد است، مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد. با توجه به اینکه این فلز از نوع غیرسمی بوده و خرد نمیشود؛  قابلیت های دیگری مانند انعکاس انرژی : تابشی و مغناطیسی را به خاطر رسانا بودن بالای خود دارد. از این فلز غالبا در صنایعی همچون هوافضا، صنایع ریلی و دریایی استفاده میشود. اگر به آلومینیوم آلیاژهای منیزیم و منگنز اضافه شود، این فلز علاوه بر افزایش قدرت قابلیت انعطاف پذیری هم پیدا میکند. اگر آلیاژ منیزیم و سیلیسیوم به آلومینیوم اضافه شود، این فلز قابلیت تولید قطعات قوی اما سبک وزن را به خود میبیند. فنرهای آلومینیومی برای تولید گسترده ‌ای مثل دوچرخه، مکانیزم درب و پنجره، انواع موتور و ژنراتور و صنعت هواپیماسازی استفاده میشود.

مس

مس یکی از جمله فلزاتی است که به دلیل کاربردهای الکتریکی، تولید بالایی دارد. اما از آنجا که مس، یک ماده غیرآهنی است اگر با فلزات دیگر آلیاژ نشود فلزی نرم و انعطاف پذیر میشود و کارایی ندارد. با افزودن سایر فلزات به مس (آلیاژ کردن) میشود خاصیت های مکانیکی این فلز را افزایش داده و از آن، فنر مسی تولید کرد.

نیکُل

از این فلز در تولید فنر استفاده میشود. نیکُل فلزی سفید و نقره‌ای رنگ است که در وسایل روزمره زندگی مثل باتری و سیم های گیتار برقی یافت میشود. این فلز به خاطر استقامت در برابر خوردگی و همچنین مقاومت در برابر دمای بالا شناخته شده است. نیکُل به خاطر ماده تشکیل‌ دهنده فوق‌ العاده خود که قابلیت های بالایی دارد میشود از آن با فلزات دیگر آلیاژ کرد. نیکُل به خاطر شکل‌پذیری و ماشین ‌شدن راحت آن، برای تولید فنر بسیار مناسب است. این فلز به خاطر تمایل به ذوب شدن و قدرت انعکاس حرارت بالا در برابر مواد سوزاننده همچنین شیمیایی مقاوم است. نیکُل برای تولید فنر در محصولات الکتریکی و تولید قطعات هوافضا مورد استفاده قرار میگیرند.

آلیاژ تولید فنر
آلیاژ تولید فنر

مفتول گالوانیزه

یکی از موارد پرکاربردی که امروزه در صنعت مادر شناخته میشود، مفتول گالوانیزه که به مفتول سفید نیز معروف است میباشد. مفتول گالوانیزه نوعی سیم فلزی؛ عاری از هرگونه چربی و اکسیژن است که به دو صورت سرد و گرم آلیاژ شده و در نتیجه این فرآیند؛ آلیاژی محکم از جنس فلز با مقاومت بالا بدست آمده که بر اساس کاربری، بر روی آن گالوانیزاسیون انجام میشود.

مفتول گالوانیزه یا مفتول سفید، نتیجه فلزی با جنس روی و فولاد است که مقاومت بالایی در برابر زنگ‌ زدگی، آسیب دیدگی و حرارت بالا داشته و با هزینه بسیار پایین تولید آن، قابل استفاده در هر نوع اقلیم آب و هوایی میباشد. فنرهای لول، فنر کششی و فنر فشاری و همچنین مفتول فنری تولید شده از این فولاد هستند.

مفتول استنلس استیل

مفتول استنلس استیل، پرکاربردترین آلیاژ فولادی است که از ترکیب عناصری مانند : آهن، نیکل، کُرُم و کربن به دست می آید. ویژگی برتر و خاصیت مهم این فولاد عدم زنگ زدگی آن است که بعد از پایان جنگ جهانی دوم در زمره فولادهای ضد زنگ مدرن به طور گسترده صنعتی تولید شد. به دلیل مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی و حرارت، از استنلس استیل برای تولید ماشین آلات و قطعات دستگاه‌های حفاری و سکوهای نفتی، صنایع سیمان سازی و کاشی سرامیک، صنایع غذایی و لبنیات، داروسازی، انواع لوازم خانگی و قطعات آشپزخانه، ساخت و تولید انواع فنر لول فشاری و فنر کششی و … استفاده می شود.

مفتول فنری

مفتول فنری، حاوی 6 الی 9 درصد کربن و در قُطرهای 2 الی 12.5 میلی متری؛ در زیر مجموعه فولادهای پُرکربن قرار میگیرند. زمانی که عنصر کربن در تولید فنر بیشتر استفاده شود، فولاد فنر پُرکربن شناخته میشود و اگر عنصر غالب در تولید فنر وانادیوم باشد، فولاد فنر وانادیوم دار تولید میشود و هنگامی که عنصر کُرُم در تولید فنر زیاد باشد، فولاد فنر کُرُم نامگذاری میشود. فولادهای فنر با توجه به نامشان، خاصیت ارتجاعی (برگشت‌پذیری) خوبی نسبت به فولادهای دیگر دارند. عنصر سیلیسیوم درون فولادفنر خاصیت الاستیسیته (کشسانی) خوب و عنصر کُرُم درون فولادفنر استحکام مقاومت در برابر خوردگی را افزایش میدهد. مفتول‌های فنری در صنایع نظامی و ریلی، تولید خودرو و همچنین ماشین آلات کشاورزی، لوازم خانگی مثل صندلی، مبلمان و …. کاربرد دارند.  

خواندن
کارگاه فنر سازی در تهران

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

خانه محصولاتتماسارتباط با ما