Πώς κατασκευάζονται τα ελατήρια: κατασκευή ελατηρίων βήμα βήμα

Η κατασκευή ελατηρίων είναι μια διαδικασία με συγκεκριμένα βήματα, από τη μελέτη του σχεδίου μέχρι τη συσκευασία του τελικού τεμαχίου. Πολλοί πελάτες μάς ρωτούν πώς κατασκευάζονται τα ελατήρια και γιατί ένα ελατήριο από εργοστάσιο διαφέρει από ένα σύρμα τυλιγμένο στο χέρι. Σε αυτό το άρθρο περιγράφουμε τη διαδικασία όπως την εφαρμόζουμε καθημερινά στο εργοστάσιό μας στον Ασπρόπυργο, για ελατήρια πιέσεως, έλξεως και στρέψεως.

Κατασκευάζουμε ελατήρια από το 2008, από 1 τεμάχιο έως σειρές παραγωγής, με σύρμα από 0,25 mm έως 35 mm στα ελατήρια πιέσεως. Κάθε στάδιο, από τον σχεδιασμό μέχρι τη θερμική κατεργασία, γίνεται στις δικές μας εγκαταστάσεις και κάθε κατασκευή συνοδεύεται από πιστοποιητικό υλικού.

Μελέτη σχεδίου ή δείγματος και επιλογή υλικού

Κάθε κατασκευή ξεκινά από ένα σχέδιο ή ένα δείγμα. Αν έχετε τεχνικό σχέδιο, το μελετάμε για να δούμε τις διαστάσεις, τις ανοχές και τις απαιτήσεις φορτίου. Αν έχετε μόνο ένα παλιό ελατήριο, ακόμα και φθαρμένο ή σπασμένο, το μετράμε και το αναπαράγουμε. Το ίδιο μπορείτε να κάνετε και εσείς, ακολουθώντας τον οδηγό μας για το πώς να μετρήσετε ένα ελατήριο.

Στο ίδιο στάδιο επιλέγεται το υλικό. Η επιλογή εξαρτάται από το φορτίο, το περιβάλλον λειτουργίας και την απαίτηση για αντοχή στη διάβρωση. Τα βασικά υλικά που χρησιμοποιούμε είναι:

• χάλυβας ελατηρίων EN 10270 για τις περισσότερες βιομηχανικές εφαρμογές
• ανοξείδωτος χάλυβας INOX AISI 302 για υγρασία, τρόφιμα και εξωτερικούς χώρους
• χάλυβας 51CrV4 για βαριά φορτία
• φωσφορούχος ορείχαλκος για ηλεκτρολογικό υλικό
• σίδηρος και ατσαλοταινία κλαπέ C67S για ειδικές κατασκευές

Περισσότερα για τις ιδιότητες κάθε υλικού θα βρείτε στο άρθρο από τι υλικό φτιάχνονται τα ελατήρια.

Σχεδιασμός με εξειδικευμένο λογισμικό

Πριν κοπεί το πρώτο σύρμα, το ελατήριο σχεδιάζεται σε εξειδικευμένο λογισμικό. Εκεί υπολογίζονται τα μεγέθη που καθορίζουν τη συμπεριφορά του: η σταθερά ελατηρίου σύμφωνα με τον νόμο του Hooke, οι τάσεις στο σύρμα σε κάθε θέση συμπίεσης ή έκτασης και ο αναμενόμενος αριθμός κύκλων λειτουργίας πριν εμφανιστεί κόπωση υλικού.

Ο σχεδιασμός ελέγχει επίσης τον δείκτη ελατηρίου, δηλαδή τον λόγο της μέσης διαμέτρου προς τη διάμετρο σύρματος. Ένας πολύ μικρός ή πολύ μεγάλος δείκτης δυσκολεύει την περιέλιξη και επηρεάζει την αντοχή. Για τα ελατήρια πιέσεως ορίζονται οι ενεργές σπείρες και το ελεύθερο μήκος, για τα έλξεως η προένταση και ο τύπος γάντζου, για τα στρέψεως η γωνία των σκελών σε ελεύθερη θέση και η φορά περιέλιξης.

Το αποτέλεσμα είναι ένα ελατήριο που δίνει τη δύναμη που χρειάζεστε στη διαδρομή που χρειάζεστε, χωρίς να λειτουργεί κοντά στο όριο του υλικού. Έτσι αποφεύγονται η μόνιμη παραμόρφωση και η πρόωρη θραύση.

Περιέλιξη σύρματος και διαμόρφωση γάντζων ή σκελών

Η περιέλιξη είναι το στάδιο όπου το σύρμα παίρνει τη μορφή του ελατηρίου. Στα ελατήρια πιέσεως δουλεύουμε με ψυχρή περιέλιξη σε σύρμα από 0,25 mm έως 35 mm. Για διατομές από 35 έως 60 mm συνεργαζόμαστε με εργοστάσια του εξωτερικού. Το σύρμα τυλίγεται γύρω από άξονα με ελεγχόμενο βήμα, ώστε να προκύψει η επιθυμητή εξωτερική διάμετρος, ο αριθμός σπειρών και η γεωμετρία: κυλινδρική, κωνική, διπλοκωνική, μεταβλητού βήματος ή σχήμα αυγού.

Στα ελατήρια έλξεως, με σύρμα από 0,25 mm έως 25 mm, μετά το σώμα διαμορφώνονται οι γάντζοι: γερμανικοί, αγγλικοί, εφαπτόμενοι ή οποιασδήποτε άλλης μορφής ζητά το σχέδιο. Στα ελατήρια στρέψεως διαμορφώνονται τα σκέλη, ευθεία, με γωνία, με γάντζο ή διπλά με κεντρικό σκέλος.

Σε αυτό το στάδιο το σύρμα αποκτά εσωτερικές τάσεις από την κάμψη. Αν το ελατήριο έμενε έτσι, θα έχανε δύναμη και θα κρατούσε μόνιμη παραμόρφωση από τις πρώτες συμπιέσεις.

Θερμική κατεργασία για απόσβεση τάσεων

Μετά την περιέλιξη κάθε ελατήριο περνά από θερμική κατεργασία. Σκοπός της είναι η απόσβεση των τάσεων που δημιουργήθηκαν κατά την κάμψη του σύρματος. Χωρίς αυτό το βήμα, το ελατήριο δεν έχει σταθερή σταθερά, χάνει δύναμη με τη χρήση και κινδυνεύει από πρόωρη θραύση λόγω κόπωσης.

Η θερμική κατεργασία γίνεται αποκλειστικά στις εγκαταστάσεις μας. Αυτό μας επιτρέπει να ελέγχουμε θερμοκρασία και χρόνο ανάλογα με το υλικό, γιατί ο χάλυβας EN 10270, ο INOX 302 και ο 51CrV4 δεν συμπεριφέρονται με τον ίδιο τρόπο. Επιπλέον, δεν χάνεται χρόνος με μεταφορές σε τρίτους και το ελατήριο δεν φεύγει από τον έλεγχό μας σε κανένα στάδιο.

Είναι ίσως το βήμα που ξεχωρίζει περισσότερο ένα ελατήριο εργοστασίου από ένα σύρμα τυλιγμένο πρόχειρα. Εξωτερικά μπορεί να μοιάζουν, στη λειτουργία όμως η διαφορά φαίνεται γρήγορα.

Τρόχισμα άκρων και έλεγχοι πριν από την παράδοση

Στα ελατήρια πιέσεως που πρέπει να κάθονται επίπεδα σε μια βάση, τα άκρα τροχίζονται. Το τροχισμένο άκρο κατανέμει το φορτίο ομοιόμορφα και αποτρέπει τη λοξή συμπίεση. Σε άλλες εφαρμογές, όπου το ελατήριο εδράζεται σε οδηγό ή έχει πολύ λεπτό σύρμα, τα άκρα μένουν ατρόχιστα, απλώς κλειστά. Το τι χρειάζεται ορίζεται από το σχέδιο.

Πριν συσκευαστεί, κάθε κατασκευή ελέγχεται:

• διαστάσεις: διάμετρος σύρματος, εξωτερική διάμετρος, ελεύθερο μήκος, αριθμός σπειρών
• δύναμη σε συγκεκριμένο μήκος συμπίεσης ή έκτασης, ώστε να αντιστοιχεί στον σχεδιασμό
• σύγκριση με το δείγμα ή το σχέδιο του πελάτη
• πιστοποιητικό υλικού από τον προμηθευτή του σύρματος, το οποίο συνοδεύει κάθε κατασκευή

Για σειρές παραγωγής ο έλεγχος γίνεται δειγματοληπτικά κατά τη διάρκεια της παραγωγής, ώστε τυχόν απόκλιση να εντοπίζεται νωρίς και όχι στο τέλος.

Συσκευασία και αποστολή σε όλη την Ελλάδα

Το τελευταίο βήμα είναι η συσκευασία. Τα μικρά ελατήρια συσκευάζονται μετρημένα σε σακούλες ή κουτιά, τα μεγάλα δένονται και προστατεύονται ώστε να μην παραμορφωθούν στη μεταφορά. Στη συσκευασία αναγράφονται τα στοιχεία της κατασκευής, ώστε στην επόμενη παραγγελία να μη χρειάζεται νέα μέτρηση.

Αποστέλλουμε σε όλη την Ελλάδα από το εργοστάσιό μας στη Μεγαρίδος 18Α στον Ασπρόπυργο. Αν βρίσκεστε στην Αθήνα, μπορείτε να παραλάβετε και από το υποκατάστημά μας στην Κωνσταντινουπόλεως 163 στο Μεταξουργείο. Περισσότερες πληροφορίες θα βρείτε στο άρθρο πού θα βρείτε ελατήρια στην Αθήνα.

Η ίδια διαδικασία ισχύει είτε παραγγείλετε 1 τεμάχιο για αντικατάσταση είτε μια ολόκληρη σειρά για μηχάνημα που κατασκευάζετε. Αλλάζει μόνο η κλίμακα και η διάρκεια της παραγωγής, όχι τα βήματα και όχι ο έλεγχος πριν από την αποστολή.

Γιατί δεν αξίζει να φτιάξετε ελατήριο μόνοι σας

Αρκετοί δοκιμάζουν να τυλίξουν ένα σύρμα γύρω από μια βίδα ή έναν σωλήνα για να φτιάξουν πρόχειρα ένα ελατήριο. Για μια στιγμιαία λύση μπορεί να λειτουργήσει, ως μόνιμο εξάρτημα όμως έχει τρία σοβαρά προβλήματα:

• Χάνει δύναμη. Χωρίς θερμική κατεργασία οι τάσεις από την κάμψη μένουν στο σύρμα. Το ελατήριο κάθεται, κονταίνει και σταματά να επαναφέρει όπως πρέπει.
• Λάθος χάλυβας. Το σύρμα του εμπορίου σπάνια είναι χάλυβας ελατηρίων. Ο κοινός σίδηρος παραμορφώνεται μόνιμα, ο σκληρός χάλυβας σπάει κατά την περιέλιξη.
• Ασφάλεια. Ένα ελατήριο που σπάει υπό φορτίο, ιδίως σε γκαραζόπορτα ή γεωργικό μηχάνημα, εκτινάσσεται με δύναμη. Το ίδιο και το σύρμα που ξεφεύγει κατά το χειροκίνητο τύλιγμα.

Επειδή κατασκευάζουμε από 1 τεμάχιο, το κόστος ενός σωστού ελατηρίου σπάνια δικαιολογεί το ρίσκο. Στείλτε μας το δείγμα ή τις διαστάσεις και θα το φτιάξουμε όπως πρέπει.

Συχνές ερωτήσεις