ελατηρια μπαλανης

Από τι υλικό φτιάχνονται τα ελατήρια; Η απάντηση εξαρτάται από το φορτίο, τους κύκλους λειτουργίας και το περιβάλλον στο οποίο θα δουλέψουν. Ο χάλυβας ελατηρίων είναι η βάση, αλλά η υγρασία, τα χημικά, η ηλεκτρική αγωγιμότητα ή τα πολύ βαριά φορτία οδηγούν σε άλλα υλικά. Στο εργοστάσιό μας στον Ασπρόπυργο κατασκευάζουμε ελατήρια πιέσεως, έλξεως και στρέψεως σε έξι βασικά υλικά, με πιστοποιητικά για κάθε κατασκευή.

Στο άρθρο αυτό παρουσιάζουμε κάθε υλικό, πού ταιριάζει και πού όχι, πώς επιλέγετε ανάμεσά τους, γιατί η θερμική κατεργασία μετά την περιέλιξη είναι απαραίτητη και τι σημαίνουν τα πιστοποιητικά υλικών που συνοδεύουν τα ελατήριά σας.

Χάλυβας ελατηρίων EN 10270: το βασικό υλικό

Ο χάλυβας ελατηρίων κατά EN 10270 είναι το υλικό στο οποίο κατασκευάζεται η μεγάλη πλειονότητα των ελατηρίων. Πρόκειται για ανθρακούχο χαλύβδινο σύρμα, ψυχρής όλκησης, με υψηλό όριο ελαστικότητας και πολύ καλή αντοχή σε κόπωση. Αυτό σημαίνει ότι επιστρέφει στο σχήμα του μετά από εκατομμύρια κύκλους φόρτισης χωρίς να «κάθεται».

Τον χρησιμοποιούμε σε ελατήρια πιέσεως, έλξεως και στρέψεως για μηχανές παραγωγής, βαλβίδες, αντλίες, καλούπια, γεωργικά μηχανήματα και γενικές μηχανολογικές εφαρμογές. Είναι διαθέσιμος σε όλο το εύρος διατομών που δουλεύουμε, από 0,25 mm έως 35 mm στα ελατήρια πιέσεως και έως 25 mm στα έλξεως και στρέψεως.

Το βασικό του μειονέκτημα είναι ότι σκουριάζει. Σε ξηρό εσωτερικό περιβάλλον ή σε λαδωμένο μηχανισμό δεν υπάρχει πρόβλημα. Σε υγρασία, εξωτερικό χώρο ή επαφή με νερό χρειάζεται προστατευτική επικάλυψη ή αλλαγή σε ανοξείδωτο υλικό. Όταν δεν υπάρχει ειδική απαίτηση, ο χάλυβας EN 10270 είναι η επιλογή με την καλύτερη σχέση αντοχής και κόστους.

Ανοξείδωτος χάλυβας INOX AISI 302

Ο ανοξείδωτος χάλυβας INOX AISI 302 είναι το υλικό για ελατήρια που δουλεύουν σε υγρασία, τρόφιμα, θαλασσινό περιβάλλον και χημικά. Δεν χρειάζεται επικάλυψη, γιατί η αντοχή στη διάβρωση είναι ιδιότητα του ίδιου του κράματος. Έτσι το ελατήριο διατηρεί τη λειτουργία του και όταν βρέχεται ή πλένεται συχνά.

Τον επιλέγουμε για:

• Μηχανήματα τροφίμων και ποτών, όπου το πλύσιμο είναι καθημερινό.
• Σκάφη, λιμενικό εξοπλισμό και οτιδήποτε εκτίθεται σε θαλασσινό αέρα.
• Χημικές και φαρμακευτικές εγκαταστάσεις.
• Εξωτερικούς μηχανισμούς, πόρτες και εξοπλισμό σε ανοιχτούς χώρους.
• Ιατρικό εξοπλισμό, συνήθως σε μικρές διατομές.

Σε σύγκριση με τον χάλυβα EN 10270, ο INOX AISI 302 έχει χαμηλότερη αντοχή σε κόπωση για την ίδια διατομή. Γι’ αυτό, όταν μεταφέρουμε ένα σχέδιο από απλό χάλυβα σε ανοξείδωτο, ξαναϋπολογίζουμε το ελατήριο στο λογισμικό μας και συχνά αλλάζουμε ελαφρά τη διατομή ή τον αριθμό των σπειρών.

Χάλυβας 51CrV4 για βαριά φορτία

Ο 51CrV4 είναι χάλυβας κραματωμένος με χρώμιο και βανάδιο, σχεδιασμένος για υψηλές τάσεις και βαριές εφαρμογές. Δέχεται μεγαλύτερο φορτίο ανά διατομή από τον απλό χάλυβα ελατηρίων και διατηρεί την ελαστικότητά του σε επαναλαμβανόμενη βαριά καταπόνηση.

Τον χρησιμοποιούμε κυρίως σε:

• Ελατήρια γκαραζόπορτας και βαριών ρολών.
• Ελατήρια γεωργικών μηχανημάτων, καλλιεργητή και διαλογής ελαιών, που δέχονται κρούσεις και κραδασμούς.
• Βιομηχανικά ελατήρια μεγάλης διατομής σε πρέσες και μηχανές παραγωγής.
• Ελατήρια στρέψεως με μεγάλη ροπή.

Επειδή το υλικό δουλεύει σε υψηλές τάσεις, η θερμική κατεργασία μετά την περιέλιξη είναι ακόμα πιο κρίσιμη από ό,τι στον απλό χάλυβα. Χωρίς σωστή απόσβεση τάσεων, ένα ελατήριο από 51CrV4 μπορεί να χάσει τις διαστάσεις του από τις πρώτες φορτίσεις. Όπως και ο EN 10270, χρειάζεται προστασία από την υγρασία όταν τοποθετείται σε εξωτερικό χώρο.

Φωσφορούχος ορείχαλκος και σίδηρος

Ο φωσφορούχος ορείχαλκος είναι κράμα χαλκού με κασσίτερο και φώσφορο. Δεν έχει την αντοχή του χάλυβα, αλλά προσφέρει δύο ιδιότητες που ο χάλυβας δεν διαθέτει: ηλεκτρική αγωγιμότητα και μη μαγνητική συμπεριφορά. Τον χρησιμοποιούμε σε ελατήρια επαφών, διακοπτών, ασφαλειοθηκών, μπαταριοθηκών και ηλεκτρολογικών διατάξεων, όπου το ελατήριο πρέπει να άγει ρεύμα ή να μην επηρεάζει μαγνητικά πεδία. Αντέχει επίσης καλά στη διάβρωση.

Ο σίδηρος βρίσκεται στο άλλο άκρο: είναι το απλούστερο υλικό, χωρίς τις ελαστικές ιδιότητες του χάλυβα ελατηρίων. Τον χρησιμοποιούμε για απλές μορφές χαμηλής καταπόνησης, όπως εξαρτήματα από σύρμα, στηρίγματα, άγκιστρα και διαμορφωμένα τεμάχια που δεν δέχονται επαναλαμβανόμενη ελαστική παραμόρφωση. Δεν είναι κατάλληλος για ελατήρια που πρέπει να επιστρέφουν με ακρίβεια στο σχήμα τους μετά από πολλούς κύκλους.

Και τα δύο υλικά τα δουλεύουμε κατά παραγγελία, από ένα τεμάχιο έως σειρές παραγωγής, μαζί με τα διάφορα και ειδικά ελατήρια και εξαρτήματα από σύρμα.

Ατσαλοταινία κλαπέ C67S για φυλλωτά ελατήρια

Δεν είναι όλα τα ελατήρια από σύρμα. Τα φυλλωτά ελατήρια, τα ελάσματα επαναφοράς, τα κλιπ και πολλά εξαρτήματα από λαμαρίνα κατασκευάζονται από ατσαλοταινία κλαπέ C67S. Πρόκειται για ανθρακούχο χάλυβα σε μορφή ταινίας, ψυχρής έλασης, με ελαστικές ιδιότητες αντίστοιχες με του χάλυβα ελατηρίων.

Χρησιμοποιείται σε:

• Φυλλωτά ελατήρια και ελάσματα επαναφοράς.
• Κλιπ και συγκρατητήρες από λαμαρίνα.
• Επαφές και ελάσματα σε μηχανισμούς.
• Λάμες και διαμορφωμένα εξαρτήματα που κόβονται και κάμπτονται.

Η ατσαλοταινία C67S διατίθεται και ως υλικό: την εμπορευόμαστε σε όλες τις διαστάσεις, ώστε συνεργεία και κατασκευαστές να την προμηθεύονται για δικές τους κατασκευές. Όπως και στα ελατήρια από σύρμα, τα εξαρτήματα από ταινία χρειάζονται θερμική κατεργασία μετά τη διαμόρφωση για να αποκτήσουν τη σωστή ελαστικότητα. Περισσότερα για τη διαδικασία θα βρείτε στο άρθρο για την κατασκευή ελατηρίων.

Πώς επιλέγετε το σωστό υλικό

Η επιλογή υλικού γίνεται με βάση πέντε κριτήρια, τα οποία εξετάζουμε μαζί σας πριν από κάθε κατασκευή:

1. Φορτίο: για συνηθισμένα φορτία αρκεί ο EN 10270. Για υψηλές τάσεις και μεγάλες διατομές περνάμε σε 51CrV4.
2. Κύκλοι λειτουργίας: ένα ελατήριο που δουλεύει συνεχώς χρειάζεται υλικό με υψηλή αντοχή σε κόπωση. Ο σίδηρος αποκλείεται, ο ανοξείδωτος υπολογίζεται με μεγαλύτερο περιθώριο.
3. Περιβάλλον: υγρασία, νερό, τρόφιμα, θάλασσα και χημικά οδηγούν σε INOX AISI 302. Ηλεκτρική αγωγιμότητα ή μαγνητικά πεδία οδηγούν σε φωσφορούχο ορείχαλκο.
4. Θερμοκρασία: ο χάλυβας ελατηρίων χάνει ελαστικότητα σε υψηλές θερμοκρασίες. Σε θερμό περιβάλλον ο ανοξείδωτος συμπεριφέρεται καλύτερα.
5. Κόστος: ο EN 10270 είναι το οικονομικότερο από τα υλικά με πλήρεις ελαστικές ιδιότητες. Ο ανοξείδωτος και ο 51CrV4 κοστίζουν περισσότερο και επιλέγονται όταν το απαιτεί η εφαρμογή.

Όταν μας φέρνετε ένα σπασμένο ελατήριο, το υλικό του δείγματος δεν είναι πάντα η σωστή απάντηση. Αν το ελατήριο έσπασε από σκουριά, το αντικαθιστούμε σε ανοξείδωτο. Αν «κάθισε» από υπερφόρτωση, εξετάζουμε 51CrV4 ή μεγαλύτερη διατομή. Οδηγίες για τη μέτρηση θα βρείτε στο άρθρο πώς να μετρήσετε ένα ελατήριο.

Θερμική κατεργασία και πιστοποιητικά υλικών

Όταν το σύρμα τυλίγεται σε σπείρες ή η ταινία κάμπτεται σε σχήμα, δημιουργούνται εσωτερικές τάσεις στο υλικό. Αν το ελατήριο μπει σε λειτουργία με αυτές τις τάσεις, χάνει μήκος, γωνία ή προένταση από τις πρώτες φορτίσεις και αστοχεί νωρίς. Η θερμική κατεργασία για απόσβεση τάσεων θερμαίνει το ελατήριο σε ελεγχόμενη θερμοκρασία ώστε το υλικό να «ηρεμήσει» και να σταθεροποιηθούν οι διαστάσεις του.

Τη θερμική κατεργασία την κάνουμε αποκλειστικά στις εγκαταστάσεις μας στον Ασπρόπυργο. Έτσι ελέγχουμε θερμοκρασία και χρόνο για κάθε υλικό ξεχωριστά, γιατί ο ανοξείδωτος, ο 51CrV4 και ο ορείχαλκος δεν κατεργάζονται με τις ίδιες παραμέτρους. Το ελατήριο δεν φεύγει από το εργοστάσιο πριν ολοκληρωθεί το στάδιο αυτό.

Κάθε κατασκευή συνοδεύεται από πιστοποιητικά υλικών. Το πιστοποιητικό τεκμηριώνει ότι το σύρμα ή η ταινία που χρησιμοποιήθηκε είναι πράγματι το υλικό που συμφωνήσαμε, με τη χημική σύσταση και τις μηχανικές ιδιότητες που ορίζει η προδιαγραφή του. Για βιομηχανικούς πελάτες, μελετητές και εργασίες με τεχνικό φάκελο, το πιστοποιητικό είναι απαραίτητο έγγραφο. Επικοινωνήστε μαζί μας μέσω της φόρμας επικοινωνίας για να συζητήσουμε το υλικό της δικής σας εφαρμογής.

Συχνές ερωτήσεις

Η ιστορία των ελατηρίων αποτελεί ένα από τα πιο σημαντικά κεφάλαια στην εξέλιξη της ανθρώπινης τεχνολογίας. Από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα, τα ελατήρια έχουν αποτελέσει κρίσιμο στοιχείο σε μηχανισμούς και μηχανήματα, εξασφαλίζοντας σταθερότητα, βελτιωμένη απόδοση και ασφάλειά.

Υπάρχουν διάφορα είδη ελατηρίων, όπως ελατήρια πιέσεως, ελατήρια έλξεως, ελατήρια στέψεως κλπ.

Η εταιρεία “Ελατήρια Μπαλάνης Γιάννης – Balanis Springs” εξειδικεύεται στην κατασκευή ελατηρίων παντός τύπου, προσφέροντας προϊόντα υψηλής ποιότητας και αξιοπιστίας.

Με έδρα το Ασπρόπυργο και με περισσότερες από δύο δεκαετίες παρουσίας στην αγορά, η “Ελατήρια Μπαλάνης Γιάννης – Balanis Springs”, αναπτύσσει εξαιρετικά αξιόπιστα ελατήρια, εξειδικευμένα, παντός τύπου, στο εργοστάσιο ελατηρίων της στο Ασπρόπυργο, το οποίο εξασφαλίζει την υψηλή ποιότητα και ακρίβεια κατά την κατασκευή κάθε προϊόντος.

Μεγάλο μέρος της επιτυχίας της “Μπαλάνης Ελατήρια” οφείλεται στη συνεχή καινοτομία και βελτίωση που χαρακτηρίζει την εταιρεία. Από την αρχική της ίδρυση έως σήμερα, η εταιρεία έχει επενδύσει σε προηγμένα μηχανήματα και τεχνολογία, εξασφαλίζοντας όχι μόνο την υψηλή ποιότητα και αξιοπιστία των προϊόντων της, αλλά και τη συνεχή εξέλιξη της γκάμας της.

Τα ελατήρια που παράγονται από την εταιρεία “Ελατήρια Μπαλάνης Γιάννης – Balanis Springs” καλύπτουν μια ευρεία γκάμα εφαρμογών και αναγκών. Από μικρά ελατήρια ρολογιών μέχρι μεγάλα ελατήρια αυτοκινήτων και βιομηχανικών μηχανημάτων, η εταιρεία προσφέρει προϊόντα που πληρούν τις υψηλότερες προδιαγραφές ποιότητας και απόδοσης.

Με βάση την εμπειρία και την τεχνογνωσία της, η εταιρεία είναι σε θέση να παράγει ελατήρια παντός τύπου, σύμφωνα με τις ακριβείς απαιτήσεις και προδιαγραφές κάθε πελάτη. Το εξειδικευμένο προσωπικό της εταιρείας, σε συνδυασμό με την υψηλής τεχνολογίας εξοπλισμό και τα προηγμένα συστήματα παραγωγής, εξασφαλίζουν την παραγωγή ελατηρίων υψηλής ακρίβειας και ποιότητας.

Τα ελατήρια Μπαλάνης Γιάννης έχουν κερδίσει την εμπιστοσύνη των πελατών τους χάρη στην αξιοπιστία και την ποιότητα των προϊόντων τους. Με μια σταθερή πελατεία που εκτιμά την εξαιρετική εξυπηρέτηση και την υψηλή ποιότητα, η εταιρεία συνεχίζει να διατηρεί τη θέση της στην κορυφή του κλάδου.

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

Η βιομηχανία ανέκαθεν αποτελούσε τον πυρήνα της οικονομικής ανάπτυξης σε μια χώρα ή μια περιοχή. Στη σύγχρονη εποχή, η ανάγκη για καινοτόμες λύσεις και τεχνολογικές προηγμένες μεθόδους παραγωγής έχει επιτευχθεί με τη χρήση μηχανών, αλλά και βιομηχανικών αυτοματισμών.

Στο σύνολο των τμημάτων και μερών που χρειάζονται αυτοί οι μηχανισμοί καίριο ρόλο παίζουν και τα ελατήρια παντός τύπου.

Ένας από τους πρωτοπόρους κατασκευαστές σε αυτόν τον τομέα είναι ο Γιάννης Μπαλάνης, ο οποίος με την επιχειρηματική του δράση έχει καταφέρνει να είναι στην κορυφή του κλάδου παραγωγής βιομηχανικών ελατηρίων στον Ασπρόπυργο.

Μέσα από την επένδυσή του σε σύγχρονο εξοπλισμό, τα ελατήρια βιομηχανικού τύπου που παράγονται στο εργοστάσιο του Μπαλάνη Γιάννη είναι υψηλής ποιότητας και προσαρμοσμένοι στις απαιτήσεις της σύγχρονης βιομηχανίας.

Από την αυτοκινητοβιομηχανία μέχρι τον τομέα της αεροναυπηγικής, οι πελάτες εμπιστεύονται την ποιότητα και την αξιοπιστία των ελατηρίων Μπαλάνη.

Η επιτυχημένη δράση του Γιάννη Μπαλάνη στον τομέα των βιομηχανικών ελατηρίων αλλά και παντός τύπου ελατηρίου, αποτελεί παράδειγμα για το πώς η επιχειρηματική πρωτοβουλία και η υιοθέτηση προηγμένων τεχνολογιών μπορούν να κάνουν τη διαφορά σε έναν βιομηχανικό τομέα.

Ο Γιάννης Μπαλάνης καθιερώνεται έτσι ως έναν από τους πρωταγωνιστές στον τομέα της βιομηχανίας και ειδικά στην κατασκευή ελατηρίων παντός τύπου, με την παραγωγική του μονάδα στον Αρπόπυργο.

Τα ελατήρια στρέψεως είναι ελικοειδή ελατήρια που δεν συμπιέζονται ούτε τεντώνονται, αλλά στρέφονται γύρω από τον άξονά τους. Το φορτίο ασκείται στα δύο σκέλη τους και το ελατήριο αποδίδει ροπή, δηλαδή δύναμη περιστροφής, ανάλογη με τη γωνία που το στρίψατε. Τα συναντάτε σε μεντεσέδες, μανταλάκια, γκαραζόπορτες και διακόπτες. Στο εργοστάσιό μας στον Ασπρόπυργο κατασκευάζουμε ελατήρια στρέψεως από σύρμα 0,25 mm έως 25 mm, με μονή ή διπλή σπείρα και σκέλη κάθε μορφής.

Στο άρθρο αυτό εξηγούμε πώς λειτουργεί η ροπή και η γωνιακή παραμόρφωση, τι σημαίνει μονή και διπλή σπείρα, γιατί η φορά περιέλιξης πρέπει να ταιριάζει με τη φορά περιστροφής, σε ποια υλικά τα κατασκευάζουμε και τι χρειάζεται για να παραγγείλετε το σωστό ελατήριο.

Πώς λειτουργεί ένα ελατήριο στρέψεως

Σε ένα ελατήριο πιέσεως ή έλξεως το σύρμα καταπονείται σε στρέψη, ενώ το ελατήριο ως σύνολο κοντεύει ή μακραίνει. Στο ελατήριο στρέψεως συμβαίνει το αντίστροφο: το σύρμα καταπονείται σε κάμψη και το ελατήριο ως σύνολο περιστρέφεται. Όταν στρίβετε το ένα σκέλος ως προς το άλλο, οι σπείρες σφίγγουν ή χαλαρώνουν και το ελατήριο αντιδρά με ροπή.

Ο νόμος του Hooke ισχύει και εδώ, σε γωνιακή μορφή: η ροπή είναι ανάλογη με τη γωνιακή παραμόρφωση. Η σταθερά ελατηρίου εκφράζεται σε ροπή ανά μοίρα ή ανά στροφή και εξαρτάται από τη διάμετρο σύρματος, τη μέση διάμετρο σπειρών, τον αριθμό των ενεργών σπειρών και το υλικό.

Το ελατήριο στρέψεως λειτουργεί σχεδόν πάντα πάνω σε άξονα ή πείρο που περνά μέσα από τις σπείρες. Ο άξονας το κρατά ευθυγραμμισμένο και εμποδίζει τον λυγισμό. Επειδή οι σπείρες σφίγγουν όταν φορτίζονται σωστά, η εσωτερική διάμετρος μικραίνει, γι’ αυτό υπολογίζουμε πάντα το διάκενο από τον άξονα.

Μονή και διπλή σπείρα, μορφές σκελών

Το μονό ελατήριο στρέψεως έχει ένα σώμα σπειρών και δύο σκέλη, ένα σε κάθε άκρο. Είναι η βασική μορφή και καλύπτει μεντεσέδες, κλιπ, μοχλούς και μικρούς μηχανισμούς.

Το διπλό ελατήριο στρέψεως αποτελείται από δύο σώματα σπειρών, με αντίθετη φορά περιέλιξης, που ενώνονται με ένα κεντρικό σκέλος. Τα δύο εξωτερικά σκέλη στηρίζονται στον μηχανισμό και το κεντρικό σκέλος ασκεί τη δύναμη. Η διάταξη αυτή δίνει διπλάσια ροπή σε ίδιο πλάτος και εξουδετερώνει τις πλευρικές δυνάμεις, γι’ αυτό τη συναντάτε σε καπάκια, μανταλάκια και μηχανισμούς που πρέπει να πιέζουν κεντρικά.

Τα σκέλη διαμορφώνονται ανάλογα με το πώς στηρίζεται και πώς φορτίζεται το ελατήριο:

• Ευθεία σκέλη: εφαπτόμενα, ακτινικά ή αξονικά ως προς τις σπείρες.
• Σκέλη με γωνία: κάμπτονται σε μία ή περισσότερες γωνίες για να φτάσουν το σημείο στήριξης.
• Σκέλη με γάντζο ή θηλιά: για αγκίστρωση σε πείρο ή οπή.
• Διαμορφωμένα σκέλη: κατά σχέδιο, με όποιο σχήμα απαιτεί ο μηχανισμός.

Φορά περιέλιξης: δεξιόστροφο ή αριστερόστροφο

Κάθε ελατήριο στρέψεως έχει φορά περιέλιξης, δεξιόστροφη ή αριστερόστροφη, ανάλογα με το πώς τυλίγεται το σύρμα γύρω από τον άξονα. Η φορά αυτή δεν είναι λεπτομέρεια. Καθορίζει προς ποια κατεύθυνση πρέπει να φορτίζεται το ελατήριο.

Το ελατήριο στρέψεως σχεδιάζεται ώστε το φορτίο να σφίγγει τις σπείρες, δηλαδή να τις τυλίγει πιο πολύ. Έτσι το σύρμα καταπονείται όπως προβλέπεται, η διάμετρος μικραίνει ελαφρά και το ελατήριο αγκαλιάζει τον άξονα. Αν φορτιστεί ανάποδα, οι σπείρες ανοίγουν, η διάμετρος μεγαλώνει, η τάση στο σύρμα ξεπερνά τον υπολογισμό και το ελατήριο χάνει γρήγορα τη γωνία του ή σπάει.

Στους μηχανισμούς με δύο συμμετρικά ελατήρια, όπως πόρτες και καπάκια, το ένα ελατήριο είναι δεξιόστροφο και το άλλο αριστερόστροφο. Όταν μας στέλνετε δείγμα ή σχέδιο, ελέγχουμε τη φορά πριν από την κατασκευή. Αν παραγγέλνετε αντικατάσταση, σημειώστε προς ποια πλευρά τοποθετείται το ελατήριο στον μηχανισμό.

Υλικά ελατηρίων στρέψεως

Επειδή το σύρμα καταπονείται σε κάμψη, η αντοχή του υλικού σε κόπωση είναι καθοριστική. Τα υλικά που χρησιμοποιούμε:

• Χάλυβας ελατηρίων EN 10270: η βασική επιλογή για βιομηχανικές και γενικές χρήσεις.
• Ανοξείδωτος χάλυβας INOX AISI 302: για υγρασία, εξωτερικούς χώρους, τρόφιμα, θάλασσα και χημικά.
• Χάλυβας 51CrV4: για βαριά φορτία και μεγάλες διατομές, όπως ελατήρια γκαραζόπορτας.
• Φωσφορούχος ορείχαλκος: για ηλεκτρικές επαφές, όπου χρειάζεται αγωγιμότητα ή μη μαγνητικό υλικό.
• Σίδηρος: για απλές μορφές με χαμηλή καταπόνηση.

Μετά την περιέλιξη και τη διαμόρφωση των σκελών, το ελατήριο περνά από θερμική κατεργασία για απόσβεση τάσεων. Τη διαδικασία την κάνουμε αποκλειστικά στις εγκαταστάσεις μας, ώστε το ελατήριο να κρατά τη γωνία ελεύθερης θέσης και τις διαστάσεις του. Κάθε κατασκευή συνοδεύεται από πιστοποιητικά υλικών. Αναλυτικά για κάθε υλικό διαβάστε το άρθρο από τι υλικό φτιάχνονται τα ελατήρια.

Πού χρησιμοποιούνται τα ελατήρια στρέψεως

Το ελατήριο στρέψεως επιλέγεται όπου ένα εξάρτημα περιστρέφεται γύρω από άξονα και πρέπει να επιστρέφει ή να κρατιέται σε θέση:

• Μεντεσέδες: πόρτες, ντουλάπια και καπάκια που κλείνουν μόνα τους.
• Μανταλάκια και κλιπ: το κλασικό διπλό ελατήριο με κεντρικό σκέλος.
• Γκαραζόπορτες: βαριά ελατήρια στρέψεως πάνω σε άξονα αντισταθμίζουν το βάρος του φύλλου. Δείτε τα ελατήρια γκαραζόπορτας.
• Καπάκια και θυρίδες: επαναφορά ή συγκράτηση σε ανοιχτή θέση.
• Διακόπτες: επαναφορά μοχλού και σταθερή πίεση επαφής.
• Γεωργικά μηχανήματα: επαναφορά εργαλείων και μηχανισμών διαλογής. Δείτε και τα διάφορα και ειδικά ελατήρια.
• Οικιακές συσκευές: πόρτες, μηχανισμοί κουμπιών και καπάκια σε πλυντήρια, φούρνους και μικροσυσκευές.

Οι διαστάσεις ξεκινούν από πολύ μικρά ελατήρια για ηλεκτρολογικές συσκευές και φτάνουν σε βαριές διατομές για βιομηχανικούς μηχανισμούς, πάντα κατά παραγγελία.

Αστοχίες, μετρήσεις και παραγγελία

Οι πιο συνηθισμένες αιτίες αστοχίας στα ελατήρια στρέψεως είναι η κόπωση από πολλούς κύκλους, η υπερφόρτωση πέρα από τη γωνία σχεδιασμού που αφήνει μόνιμη παραμόρφωση, η φόρτιση με λάθος φορά που ανοίγει τις σπείρες, η θραύση στην κάμψη του σκέλους και η διάβρωση σε υγρά περιβάλλοντα.

Για να κατασκευάσουμε ή να αντικαταστήσουμε ένα ελατήριο στρέψεως χρειαζόμαστε:

1. Διάμετρο σύρματος.
2. Εσωτερική ή εξωτερική διάμετρο σπειρών.
3. Αριθμό σπειρών.
4. Μήκος και μορφή κάθε σκέλους.
5. Γωνία των σκελών σε ελεύθερη θέση, χωρίς φορτίο.
6. Φορά περιέλιξης, δεξιόστροφη ή αριστερόστροφη.

Ο απλούστερος τρόπος είναι να μας στείλετε σχέδιο ή δείγμα, ακόμα και σπασμένο, και το αποτυπώνουμε εμείς. Οδηγίες μέτρησης θα βρείτε στο άρθρο πώς να μετρήσετε ένα ελατήριο. Επικοινωνήστε μαζί μας μέσω της φόρμας επικοινωνίας ή στο 210 557 0975 στον Ασπρόπυργο και στο 210 524 7562 στο Μεταξουργείο. Κατασκευάζουμε από ένα τεμάχιο έως σειρές παραγωγής και στέλνουμε σε όλη την Ελλάδα.

Συχνές ερωτήσεις

Τα ελατήρια πιέσεως είναι ελικοειδή ελατήρια με ανοιχτές σπείρες που δέχονται φορτίο κατά μήκος του άξονά τους και το αντιστέκονται συμπιεζόμενα. Όταν το φορτίο αφαιρεθεί, επιστρέφουν στο ελεύθερο μήκος τους. Είναι ο πιο διαδεδομένος τύπος ελατηρίου και τον συναντάτε από βαλβίδες και αντλίες μέχρι γεωργικά μηχανήματα και καλούπια. Στο εργοστάσιό μας στον Ασπρόπυργο κατασκευάζουμε ελατήρια πιέσεως από σύρμα 0,25 mm έως 35 mm, από ένα τεμάχιο έως σειρές παραγωγής.

Σε αυτό το άρθρο εξηγούμε πώς λειτουργεί ένα ελατήριο πιέσεως, ποιες γεωμετρίες και υλικά υπάρχουν, πού χρησιμοποιούνται, γιατί αστοχούν και τι πρέπει να μετρήσετε για να παραγγείλετε το σωστό ελατήριο.

Πώς λειτουργεί ένα ελατήριο πιέσεως

Η λειτουργία βασίζεται στον νόμο του Hooke: η δύναμη που ασκεί το ελατήριο είναι ανάλογη με τη συμπίεσή του. Ο συντελεστής αυτής της αναλογίας είναι η σταθερά ελατηρίου, δηλαδή πόση δύναμη χρειάζεται για να κοντύνει το ελατήριο κατά μία μονάδα μήκους. Μεγάλη σταθερά σημαίνει σκληρό ελατήριο, μικρή σταθερά σημαίνει μαλακό ελατήριο που υποχωρεί εύκολα.

Η σταθερά εξαρτάται από τη διάμετρο του σύρματος, τη μέση διάμετρο των σπειρών, το υλικό και τον αριθμό των ενεργών σπειρών. Ενεργές είναι οι σπείρες που πραγματικά παραμορφώνονται. Οι ακραίες σπείρες που ακουμπούν στην έδρα δεν συμμετέχουν.

Τα άκρα μπορούν να είναι τροχισμένα, ώστε το ελατήριο να στέκεται κάθετα και να μοιράζει ομοιόμορφα το φορτίο, ή ατρόχιστα, όταν η εφαρμογή δεν το απαιτεί. Ο δείκτης ελατηρίου, δηλαδή ο λόγος της μέσης διαμέτρου προς τη διάμετρο σύρματος, δείχνει πόσο εύκολα περιελίσσεται και πόσο καταπονείται το σύρμα.

Γεωμετρίες ελατηρίων πιέσεως

Το κυλινδρικό ελατήριο με σταθερό βήμα είναι η βασική μορφή και καλύπτει τις περισσότερες εφαρμογές. Υπάρχουν όμως και άλλες γεωμετρίες που λύνουν συγκεκριμένα προβλήματα:

• Κωνικά: η διάμετρος μειώνεται προς το ένα άκρο. Οι σπείρες μπαίνουν η μία μέσα στην άλλη και το ελατήριο συμπιέζεται σε πολύ μικρό ύψος, με προοδευτική σκληρότητα.
• Διπλοκωνικά: στενεύουν και στα δύο άκρα. Στέκονται σταθερά και αντέχουν σε πλευρικές ροπές.
• Μεταβλητού βήματος: οι σπείρες έχουν διαφορετική απόσταση μεταξύ τους, ώστε η σταθερά να αυξάνεται όσο συμπιέζεται το ελατήριο.
• Σχήμα αυγού (βαρελοειδή): φαρδαίνουν στο μέσο, χρήσιμα όταν το ελατήριο πρέπει να αποφύγει τον λυγισμό σε μεγάλα μήκη.

Κατασκευάζουμε όλες αυτές τις γεωμετρίες, με σχεδιασμό σε εξειδικευμένο λογισμικό ώστε η συμπεριφορά του ελατηρίου να υπολογίζεται πριν από την παραγωγή. Για διατομές από 35 έως 60 mm συνεργαζόμαστε με εργοστάσια του εξωτερικού.

Από ποια υλικά κατασκευάζονται

Το υλικό καθορίζει την αντοχή, τη διάρκεια ζωής και τη συμπεριφορά του ελατηρίου στο περιβάλλον εργασίας. Τα βασικά υλικά που χρησιμοποιούμε είναι:

• Χάλυβας ελατηρίων EN 10270: η συνηθισμένη επιλογή για τις περισσότερες βιομηχανικές εφαρμογές, με υψηλή αντοχή σε κόπωση.
• Ανοξείδωτος χάλυβας INOX AISI 302: για υγρασία, τρόφιμα, θάλασσα και χημικά περιβάλλοντα.
• Χάλυβας 51CrV4: για βαριά φορτία και υψηλές τάσεις.
• Φωσφορούχος ορείχαλκος: όταν χρειάζεται αγωγιμότητα ή μη μαγνητικό υλικό.
• Σίδηρος: για απλές μορφές με χαμηλές απαιτήσεις, όπου δεν χρειάζεται επαναλαμβανόμενη ελαστική παραμόρφωση.

Μετά την περιέλιξη κάθε ελατήριο περνά από θερμική κατεργασία για απόσβεση των τάσεων που δημιουργούνται στο σύρμα. Την κάνουμε αποκλειστικά στις εγκαταστάσεις μας και συνοδεύουμε κάθε κατασκευή με πιστοποιητικά υλικών. Αναλυτικά για τις ιδιότητες κάθε υλικού μπορείτε να διαβάσετε στο άρθρο από τι υλικό φτιάχνονται τα ελατήρια.

Πού χρησιμοποιούνται τα ελατήρια πιέσεως

Το ελατήριο πιέσεως εμφανίζεται σχεδόν σε κάθε μηχανισμό που χρειάζεται επαναφορά, απόσβεση ή σταθερή πίεση. Οι πιο συνηθισμένες εφαρμογές που εξυπηρετούμε είναι:

• Βιομηχανία: μηχανές παραγωγής, συσκευασίας και μεταφοράς, όπου το ελατήριο κρατά πίεση ή επαναφέρει έναν μηχανισμό.
• Βαλβίδες και αντλίες: το ελατήριο κλείνει τη βαλβίδα και ρυθμίζει την πίεση λειτουργίας.
• Γεωργικά μηχανήματα: ελατήρια καλλιεργητή, διαλογής ελαιών και άλλων εργαλείων που δουλεύουν με χώμα, σκόνη και κραδασμούς. Δείτε τα ελατήρια καλλιεργητή.
• Ηλεκτρολογικές διατάξεις: επαφές, διακόπτες και ασφάλειες, συχνά από φωσφορούχο ορείχαλκο.
• Ιατρικός εξοπλισμός: μικρές διατομές, συνήθως σε ανοξείδωτο χάλυβα.
• Καλούπια: ελατήρια εξολκέων και πλακών που δέχονται εκατομμύρια κύκλους σε υψηλή θερμοκρασία.

Επειδή οι απαιτήσεις διαφέρουν, δεν υπάρχει ένα «γενικό» ελατήριο. Το σωστό ελατήριο σχεδιάζεται για τη συγκεκριμένη θέση, το φορτίο, τους κύκλους λειτουργίας και το περιβάλλον.

Γιατί αστοχούν τα ελατήρια πιέσεως

Ένα ελατήριο σπάνια σπάει από τη μία στιγμή στην άλλη. Συνήθως υπάρχει αιτία που μπορεί να προβλεφθεί στον σχεδιασμό:

• Κόπωση υλικού: με κάθε κύκλο συμπίεσης το σύρμα καταπονείται. Αν η τάση λειτουργίας είναι υψηλή σε σχέση με το υλικό, εμφανίζεται ρωγμή και τελικά θραύση.
• Υπερφόρτωση: όταν το ελατήριο συμπιέζεται πέρα από το όριο ελαστικότητας, παραμορφώνεται μόνιμα, «κάθεται» και χάνει μήκος και δύναμη.
• Διάβρωση: υγρασία, χημικά και θαλασσινό περιβάλλον προσβάλλουν το σύρμα. Οι εστίες σκουριάς γίνονται σημεία έναρξης ρωγμών.
• Λυγισμός: μακριά και λεπτά ελατήρια χωρίς οδηγό ή πείρο λυγίζουν πλευρικά αντί να συμπιεστούν ευθύγραμμα.
• Κακή θερμική κατεργασία: αν δεν αποσβεστούν οι τάσεις μετά την περιέλιξη, το ελατήριο δεν κρατά τις διαστάσεις του.

Όταν μας φέρνετε ένα σπασμένο ελατήριο, εξετάζουμε πού και πώς έσπασε. Έτσι το αντικαθιστούμε με ελατήριο που δεν θα επαναλάβει το ίδιο πρόβλημα, αλλάζοντας υλικό, διατομή ή γεωμετρία όπου χρειάζεται.

Πώς μετράτε και παραγγέλνετε ένα ελατήριο πιέσεως

Για να κατασκευάσουμε ή να αντικαταστήσουμε ένα ελατήριο πιέσεως χρειαζόμαστε τέσσερα βασικά μεγέθη:

1. Διάμετρος σύρματος: μετριέται με παχύμετρο πάνω στη σπείρα.
2. Εξωτερική διάμετρος: η μεγαλύτερη διάσταση του ελατηρίου κάθετα στον άξονα.
3. Ελεύθερο μήκος: το μήκος χωρίς φορτίο.
4. Αριθμός σπειρών: συνολικές σπείρες από άκρο σε άκρο.

Χρήσιμο είναι να μας πείτε και τον τύπο των άκρων, το υλικό αν το γνωρίζετε, καθώς και το περιβάλλον και το φορτίο λειτουργίας. Οδηγίες βήμα προς βήμα θα βρείτε στο άρθρο πώς να μετρήσετε ένα ελατήριο.

Αν δεν μπορείτε να μετρήσετε, στείλτε μας το δείγμα, ακόμα και φθαρμένο ή σπασμένο. Το αποτυπώνουμε στο εργοστάσιο και το αναπαράγουμε. Μπορείτε να συμπληρώσετε τη φόρμα παραγγελίας ελατηρίου πιέσεως ή να μας καλέσετε στον Ασπρόπυργο στο 210 557 0975 και στο υποκατάστημα στο Μεταξουργείο στο 210 524 7562.

Συχνές ερωτήσεις

Τα ελατήρια έλξεως είναι ελικοειδή ελατήρια με κλειστές σπείρες που δουλεύουν όταν τα τραβάτε από τα δύο άκρα. Σε αντίθεση με τα ελατήρια πιέσεως, δεν έχουν κενό ανάμεσα στις σπείρες και φέρουν γάντζους ή θηλιές για να αγκιστρώνονται στον μηχανισμό. Όσο τα επιμηκύνετε, τόσο μεγαλύτερη δύναμη ασκούν για να επιστρέψουν στο αρχικό τους μήκος. Στο εργοστάσιό μας στον Ασπρόπυργο κατασκευάζουμε ελατήρια έλξεως από σύρμα 0,25 mm έως 25 mm, με γάντζους κάθε μορφής.

Παρακάτω εξηγούμε πώς λειτουργεί η προένταση, ποιοι τύποι γάντζων υπάρχουν και γιατί εκεί σπάνε συνήθως τα ελατήρια, σε ποιες εφαρμογές τα συναντάτε και τι ακριβώς πρέπει να μετρήσετε για να παραγγείλετε το σωστό.

Πώς λειτουργεί ένα ελατήριο έλξεως

Το ελατήριο έλξεως ακολουθεί και αυτό τον νόμο του Hooke: η δύναμη επαναφοράς είναι ανάλογη με την επιμήκυνση. Η σταθερά ελατηρίου δείχνει πόση δύναμη χρειάζεται για κάθε μονάδα επιμήκυνσης και εξαρτάται από τη διάμετρο σύρματος, τη μέση διάμετρο, το υλικό και τον αριθμό των ενεργών σπειρών.

Η βασική διαφορά από τα ελατήρια πιέσεως είναι η προένταση. Κατά την περιέλιξη οι σπείρες τυλίγονται σφιχτά, η μία πάνω στην άλλη, ώστε να πιέζονται μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι το ελατήριο δεν ανοίγει με το παραμικρό φορτίο. Χρειάζεται πρώτα μια αρχική δύναμη που υπερνικά την προένταση και μετά αρχίζει η επιμήκυνση.

Η προένταση ρυθμίζεται στην παραγωγή και είναι σημαντικό στοιχείο σχεδιασμού. Σε μηχανισμούς που πρέπει να μένουν τεντωμένοι, όπως ρολά ή πόρτες, η προένταση κρατά το σύστημα σε θέση χωρίς τζόγο. Μετά την περιέλιξη το ελατήριο περνά από θερμική κατεργασία για απόσβεση των τάσεων, ώστε να διατηρήσει την προένταση και τις διαστάσεις του.

Τύποι γάντζων και γιατί είναι το αδύναμο σημείο

Ο γάντζος μεταφέρει ολόκληρο το φορτίο από τον μηχανισμό στο σώμα του ελατηρίου. Στο σημείο όπου το σύρμα κάμπτεται για να σχηματίσει τον γάντζο, η τάση είναι μεγαλύτερη από ό,τι στις σπείρες. Γι’ αυτό τα περισσότερα ελατήρια έλξεως σπάνε στη βάση του γάντζου και όχι στο σώμα.

Οι τύποι που κατασκευάζουμε:

• Γερμανικοί γάντζοι: η τελευταία σπείρα σηκώνεται κάθετα και σχηματίζει πλήρη θηλιά στο κέντρο του άξονα. Η πιο συνηθισμένη επιλογή.
• Αγγλικοί γάντζοι: η θηλιά είναι ανοιχτή και συνεχίζει την καμπύλη της σπείρας, εύκολη στην τοποθέτηση σε πείρους.
• Εφαπτόμενοι γάντζοι: η σπείρα σηκώνεται εφαπτομενικά προς τα έξω, χωρίς να περνά από το κέντρο.
• Ειδικοί γάντζοι: επιμηκυμένοι, με σπειροειδή απόληξη, με διπλή θηλιά ή διαμορφωμένοι κατά σχέδιο.

Όταν το φορτίο είναι μεγάλο ή οι κύκλοι πολλοί, επιλέγουμε γάντζο με μεγαλύτερη ακτίνα κάμψης, ώστε να μειωθεί η συγκέντρωση τάσεων.

Υλικά ελατηρίων έλξεως

Το υλικό επιλέγεται με βάση το φορτίο, τους κύκλους και το περιβάλλον λειτουργίας:

• Χάλυβας ελατηρίων EN 10270: η βασική επιλογή για βιομηχανικές και γενικές εφαρμογές, με πολύ καλή αντοχή σε κόπωση.
• Ανοξείδωτος χάλυβας INOX AISI 302: για υγρασία, εξωτερικούς χώρους, τρόφιμα, θάλασσα και χημικά.
• Χάλυβας 51CrV4: για βαριά φορτία και υψηλές τάσεις, όπως σε γκαραζόπορτες και γεωργικά μηχανήματα.
• Φωσφορούχος ορείχαλκος: για ηλεκτρική αγωγιμότητα ή όταν απαιτείται μη μαγνητικό υλικό.
• Σίδηρος: για απλές, χαμηλής καταπόνησης μορφές.

Η θερμική κατεργασία μετά την περιέλιξη γίνεται αποκλειστικά στις εγκαταστάσεις μας. Είναι απαραίτητη σε όλα τα ελατήρια έλξεως, γιατί οι κλειστές σπείρες συσσωρεύουν τάσεις κατά το τύλιγμα. Χωρίς αυτήν η προένταση χάνεται με τον χρόνο. Κάθε παρτίδα συνοδεύεται από πιστοποιητικά υλικών. Περισσότερα για τα υλικά θα βρείτε στο άρθρο από τι υλικό φτιάχνονται τα ελατήρια.

Πού χρησιμοποιούνται τα ελατήρια έλξεως

Το ελατήριο έλξεως επιλέγεται όπου δύο σημεία πρέπει να τραβιούνται το ένα προς το άλλο ή ένας μηχανισμός πρέπει να επιστρέφει στη θέση του. Οι πιο συνηθισμένες εφαρμογές που εξυπηρετούμε:

• Γκαραζόπορτες: τα ελατήρια αντισταθμίζουν το βάρος του φύλλου. Δείτε τα ελατήρια γκαραζόπορτας.
• Ρολά: ρολά καταστημάτων και αποθηκών, όπου το ελατήριο βοηθά στο άνοιγμα και το κλείσιμο.
• Γεωργικά μηχανήματα: επαναφορά εργαλείων, τεντωτήρες ιμάντων και αλυσίδων.
• Ζυγαριές: το μήκος επιμήκυνσης μετατρέπεται σε ένδειξη βάρους.
• Μηχανισμοί πορτών: επαναφορά σε πόρτες, πορτάκια και καπάκια.
• Τραμπολίνα: δεκάδες ελατήρια τεντώνουν το πανί και απορροφούν τα άλματα.
• Όργανα γυμναστικής: αντίσταση σε μηχανήματα και όργανα ασκήσεων.

Σε πολλές από αυτές τις χρήσεις το ελατήριο λειτουργεί ως ελατήριο επαναφοράς, δηλαδή επιστρέφει τον μηχανισμό στην αρχική θέση όταν σταματήσει η εξωτερική δύναμη.

Πώς μετράτε ένα ελατήριο έλξεως

Για την κατασκευή ή την αντικατάσταση ενός ελατηρίου έλξεως χρειαζόμαστε τα εξής μεγέθη:

1. Διάμετρος σύρματος: με παχύμετρο πάνω σε μία σπείρα.
2. Εξωτερική διάμετρος: η μεγαλύτερη διάσταση του σώματος κάθετα στον άξονα.
3. Μήκος σώματος: από την πρώτη έως την τελευταία σπείρα, χωρίς τους γάντζους.
4. Συνολικό μήκος: από το εσωτερικό του ενός γάντζου έως το εσωτερικό του άλλου.
5. Αριθμός σπειρών: οι σπείρες του σώματος.
6. Τύπος και γωνία γάντζων: γερμανικός, αγγλικός, εφαπτόμενος ή ειδικός, και αν οι δύο γάντζοι βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο ή σε γωνία μεταξύ τους.

Μετράτε πάντα το ελατήριο χωρίς φορτίο. Αν το ελατήριο έχει τεντωθεί μόνιμα, το μήκος σώματος δεν είναι αξιόπιστο, οπότε είναι καλύτερα να μας στείλετε το δείγμα. Αναλυτικές οδηγίες θα βρείτε στο άρθρο πώς να μετρήσετε ένα ελατήριο.

Πώς αστοχούν και πώς παραγγέλνετε

Οι συνηθισμένες αιτίες αστοχίας σε ένα ελατήριο έλξεως είναι:

• Θραύση στον γάντζο: από συγκέντρωση τάσεων στην κάμψη, ιδίως όταν ο γάντζος φορτίζεται πλάγια.
• Κόπωση υλικού: μετά από πολλούς κύκλους επιμήκυνσης το σύρμα ραγίζει, συνήθως κοντά στα άκρα.
• Μόνιμη επιμήκυνση: όταν το ελατήριο τεντωθεί πέρα από το όριο ελαστικότητας, χάνει την προένταση και δεν κλείνει πλήρως.
• Διάβρωση: σκουριά σε εξωτερικούς ή υγρούς χώρους, που γίνεται σημείο έναρξης ρωγμής.

Σε κάθε περίπτωση, το σπασμένο δείγμα μάς δείχνει την αιτία και επιλέγουμε υλικό, διατομή και γάντζο ώστε να μην επαναληφθεί.

Για παραγγελία στείλτε μας τις διαστάσεις ή το δείγμα, ακόμα και φθαρμένο ή σπασμένο. Δουλεύουμε από ένα τεμάχιο έως σειρές παραγωγής. Συμπληρώστε τη φόρμα παραγγελίας ελατηρίου έλξεως ή καλέστε μας στο εργοστάσιο στον Ασπρόπυργο στο 210 557 0975 και στο υποκατάστημα στο Μεταξουργείο στο 210 524 7562. Στέλνουμε σε όλη την Ελλάδα.

Συχνές ερωτήσεις