0.3mm 316 스테인리스 스틸 스프링 와이어 - 직경 공차 및 스프링 속도
0.3mm 316 스테인리스 스프링 와이어
,316 스테인리스 스틸 스프링 와이어 공차
,0.3mm 스프링 와이어 스프링 속도
5 마이크론 직경 변화가 스프링 상수를 7% 이동시킵니다
0.30mm 스프링 와이어에서 5마이크론의 직경 변화는 2% 미만입니다. 이는 완성된 스프링의 상수를 거의 7% 이동시키고, 와이어의 응력은 약 5% 반대 방향으로 이동시킵니다. 직경은 소형 스프링 설계에서 여러 변수 중 하나가 아니라 결과에 영향을 미치는 지배적인 변수입니다.
속도 방정식에서 직경이 네 번 나타나는 이유
나선형 압축 스프링의 경우, 상수는 와이어 직경의 네제곱에 비례합니다:
k = G d^4 / (8 D^3 n), 여기서 G는 전단 계수, d는 와이어 직경, D는 평균 코일 직경, n은 활성 코일 수입니다.
하중 하에서의 전단 응력은 역세제곱을 따르며, Wahl 계수가 곡률을 보정합니다:tau = 8 K F D / (pi d^3). 미터당 질량은 제곱을 따릅니다. 따라서 d의 1% 증가는 약 4%의 상수를 더 생성하고, 동일한 하중에서 약 3%의 응력을 감소시키며, 약 2%의 무게를 더 증가시킵니다. 소형 와이어의 경우 공차 범위는 명목 값의 큰 부분을 차지하므로, 네제곱은 작아 보이는 숫자를 눈에 보이는 숫자로 증폭시킵니다.
0.30mm 와이어의 산술
| 실제 직경 | 편차 | 스프링 상수 | 동일 하중에서의 응력 |
|---|---|---|---|
| 0.295 mm | -1.7% | -6.5% | +5.2% |
| 0.300 mm | 명목 | 참조 | 참조 |
| 0.305 mm | +1.7% | +6.9% | -4.9% |
| 0.310 mm | +3.3% | +14.0% | -9.3% |
이것들은 기하학적 효과일 뿐이며, 열 간의 전단 계수 편차는 무시합니다. 밸브 또는 래치가 ±3%의 힘 창에 맞춰져 있다면, 0.30mm 와이어에 대해 ±0.010mm의 공차를 가진 공급업체는 완벽한 코일링으로도 해당 창을 유지할 수 없습니다.
공차 번호가 알려주지 않는 것
- 타원도.한 단면에서의 최대 및 최소 직경은 평균이 명목 값에 있을 때 수 마이크론까지 다를 수 있습니다. 타원형 와이어로 만든 스프링은 코일링 방향에 따라 상수가 달라집니다.
- 길이에 따른 변화.헤드에서 0.300mm, 중간에서 0.306mm를 측정하는 코일은 샘플 검사를 통과하지만, 스풀의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 상수 드리프트가 발생합니다.
- 끝 효과.테이크업 장력과 권선 속도는 처음과 마지막 미터에서 변하며, 이곳에서 직경이 가장 많이 벗어나는 경향이 있습니다.
- 측정 편향.두께 1-3 마이크론의 비누 코팅은 와이어로 읽힙니다. 무거운 썸블 스프링이 있는 마이크로미터는 코팅을 압축하여 부드러운 와이어에서 낮게 읽힐 수 있습니다.
0.3mm 와이어를 반복적으로 측정하기
- 캘리퍼스가 아닌 0.001mm 해상도와 정압 래칫이 있는 마이크로미터를 사용하십시오.
- 각 지점에서 90도 떨어진 세 방향을 측정하고 평균을 내십시오. 이렇게 하면 직경과 타원도를 분리할 수 있습니다.
- 모든 스풀의 헤드, 중간, 테일을 샘플링하고 각 지점에서 세 번 측정하여 합격 또는 불합격 대신 결과를 기록하십시오.
- 측정 전에 보풀 없는 천으로 비누 필름을 닦고, 측정 기록에 코팅이 포함되었는지 여부를 명시하십시오.
- 생산 제어를 위해, 샘플링이 항상 놓치는 샘플 간의 드리프트를 포착하는 샘플링 대신 전체 길이 프로파일을 기록하는 인라인 레이저 게이지를 사용하십시오.
변동이 발생하는 곳
마지막 드로잉 다이가 최종 크기를 설정하고 점진적으로 마모되므로, 직경은 다이 캠페인 동안 점프하기보다는 위로 올라가는 경향이 있습니다. 최종 드래프트에서의 패스 감소, 테이크업 장력, 레이어 와인딩 압력 및 어닐링 온도는 모두 기여합니다. 어닐링은 인장 강도와 연성을 제어하고, 상수 방정식에 직접 나타나는 전단 계수를 제어하는 두 가지 역할을 합니다. 316 와이어의 경우, 상온에서 G는 약 69GPa이며, 밀이 제어하지 않는 한 열 간의 몇 퍼센트의 편차가 정상입니다.
실질적인 제어 조치는 평범합니다: 조각 수보다는 측정된 출력에 기반한 문서화된 다이 교체 간격, 최종 패스에 대한 인라인 레이저 피드백, 그리고 합의된 대역에 대해 1.33 이상의 능력 목표를 가진 직경에 대한 SPC.
구매 사양에 포함할 내용
- 명목 직경과 명시적인 공차 범위, 예를 들어 정밀 스프링의 경우 ±0.005mm의 0.300mm.
- 단일 단면에서의 최대 타원도, 일반적으로 0.003mm.
- 길이 100mm당 최대 직경 변화, 따라서 드리프트는 평균뿐만 아니라 제한됩니다.
- 측정 방법, 기기 유형, 힘 및 포인트 수를 포함하여, 그렇지 않으면 구매자와 밀이 동일한 스풀에 대해 동의하지 않을 것입니다.
- 인장 또는 템퍼 범위, 그리고 스프링 설계에 사용된 전단 계수 가정.
- 표면 상태 및 코팅 중량, 코팅은 측정된 직경의 일부이므로.
와이어 사양
| 매개변수 | 사양 |
|---|---|
| 재료 | 316 (UNS S31600) / 316L (UNS S31603) |
| 직경 | 0.30 mm 표준; 0.15 - 12 mm 범위 |
| 직경 공차 | ±0.005 mm, 정밀 등급 |
| 타원도 | 단일 단면에서 최대 0.003 mm |
| 템퍼 | 스프링 경질, 냉간 압연, ASTM A313 기준 |
| 인장 강도 | 0.30 mm에서 1,700 - 2,100 MPa, 템퍼별 |
| 표면 | 밝음 또는 비누 코팅 |
| 포장 | 스풀 1 - 25 kg; 코일 최대 500 kg |
소형 스프링은 단일 잘못된 결정보다는 누적된 공차로 인해 손실되는 경우가 많습니다. 측정 방법과 함께 직경을 지정하고 인증서 값이 아닌 능력을 확인하는 것이 상수를 창 내에 유지하는 방법입니다.
