Ένας τεράστιος αριθμός προϊόντων στον σύγχρονο κόσμο μας περιλαμβάνει ελατήρια διαφόρων σχημάτων και μεγεθών για να εξασφαλιστεί ότι εκτελείται η επιθυμητή λειτουργία της εκάστοτε εφαρμογής. Είτε είναι η κλειδαριά σε μια πόρτα, το πάτημα κλικ στο ποντίκι του υπολογιστή σας, τα ελατήρια γκαραζόπορτας ή μια ιατρική συσκευή, δημιουργούνται ελατήρια κάθε μέρα για να λειτουργούν σωστά οι διάφορες τεχνολογίες.
Κάθε έργο έχει τις δικές του απαιτήσεις, οπότε χρειάζεται και το κατάλληλο ελατήριο σε διαστάσεις και προδιαγραφές υλικού ώστε να επιτευχθεί στο μέγιστο η σωστή λειτουργία του. Ένα ελατήριο σε ένα ποδήλατο θα έχει τελείως διαφορετική χρήση, προδιαγραφές και σχεδιασμό από τα ελατήρια που χρησιμοποιούνται π.χ. στα φρένα ενός μοτοποδήλατου. Ένα μικρό ελατήριo στρέψεως τοποθετείται στο κούμπωμα ενός κολιέ, αλλά ένα εξειδικευμένο ανοξείδωτο ελατήριο έλξεως στους πυλώνες του ηλεκτρικού ρεύματος. Το αντικείμενο αυτού του άρθρου είναι μερικές από τις παραλλαγές που θα συναντήσετε στον κλάδο της βιομηχανίας κατασκευής ελατηρίων, καθώς και στην καθημερινή ζωή.
Κοινά ελατήρια
Για να καταλάβετε πρώτα τις διαφορές μεταξύ των ελατηρίων, ιδιαίτερα εκείνων που όταν τα βλέπει κανείς δίπλα μοιάζουν σαν μια σταγόνα νερό, είναι σημαντικό να εξοικειωθεί κανείς με τους πιο κοινούς τύπους ελατηρίων. Μέσω της διαδικασίας της περιέλιξης και έπειτα από θερμικές επεξεργασίες το ίσιο σύρμα μετατρέπεται σε ελατήριο. Η διάμετρος σύρματος, η εξωτερική διάμετρος, ο αριθμός σπειρών και ο τύπος της πρώτης ύλης είναι οι κύριοι παράγοντες που μπορούν να αλλάξουν τη συμπεριφορά ενός ελατηρίου.
Τα ελατήρια Πιέσεως
Τα ελατήρια συμπίεσης ή αλλιώς ελατήρια πιέσεως, προορίζονται να εκτελέσουν μια ενέργεια «συμπίεσης», με την οποία το ελατήριο γίνεται μικρότερο όταν εφαρμόζεται φορτίο. Για παράδειγμα αυτά τα ελατήρια βρίσκονται συνήθως μέσα σε ηλεκτρικούς διακόπτες, σε βαλβίδες, σε αντλίες κτλ.
Τα ελατήρια έλξεως
Ένα άλλο εξαιρετικά κοινό και δημοφιλές είδος ελατηρίου είναι το ελατήριο έλξεως. Αυτό έχει σχεδιαστεί για να επεκτείνεται καθώς το φορτίο εφαρμόζεται σε αυτό, όπου το σχήμα των άκρων έχει κάθε φορά τη σημασία του. Τα τραμπολίνο, οι πόρτες γκαράζ, τα πόμολα, τα είδη σκίασης, κ.α. έχουν ελατήρια έλξεως για να επιτευχθεί η λειτουργία τους.
Τα ελατηρια Στρέψεως
Ένα σπειροειδές ελατήριο στρέψης, ή αλλιώς ελατήριο στρέψεως βρίσκεται σε ρολόγια, σε εργαλεία χειρός, χρονοδιακόπτες κουζίνας, παιχνίδια, αξεσουάρ μαλλιών, μανταλάκια, διαφόρων ειδών κλείστρα, γκαραζόπορτες, σίτες, πόμολα, φωτιστικά και πολλά άλλα. Είναι σε θέση να αποθηκεύει πολύ περισσότερη ενέργεια από ένα τυπικό ελατήριο συμπίεσης και λειτουργεί σε περιορισμένους χώρους. Όταν εφαρμόζεται φορτίο σε ελατήριο στρέψης, δημιουργείται δύναμη συστροφής που περιστρέφει το ελατήριο, επιτρέποντας έτσι μια λειτουργία κάμψης.
Διαφορετικοί Σκοποί των Ελατηρίων
Το πρώτο πράγμα που πρέπει να λάβετε υπόψη όταν επιλέγετε ένα ελατήριο είναι το πώς τα ελατήρια είναι σε θέση να εκπληρώσουν διαφορετικούς σκοπούς. Οι διαφορετικές διαδικασίες και τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία τους και οι διαφορετικές διαδικασίες επεξεργασίας τους έως ότου φτάσουμε στην τελική ζητούμενη μορφή, όλα χρησιμοποιήθηκαν ειδικά για να εξασφαλίσουν ότι κάθε ελατήριο είναι μια ειδική δημιουργία που εκτελεί σωστά την προβλεπόμενη λειτουργία της.
Με την αλλαγή ενός παράγοντα μέσα στη μέθοδο κατασκευής ενός ελατηρίου, μπορείτε να δημιουργήσετε κάτι που είναι προσαρμοσμένο στα μέτρα σας (custom made ελατήρια), το ειδικό ελατήριο που χρειάζεστε. Αυτό σημαίνει ότι μία ελάχιστη μεταβολή σε έναν παράγοντα του ελατηρίου, π.χ. στη διάμετρο του σύρματος ή στην εξωτερική διάμετρο, αρκεί για να προκαλέσει τη σωστή λειτουργία στην εφαρμογή που χρησιμοποιείται Μιλάμε ουσιαστικά για τόσο υψηλής ακρίβειας ελατήρια στη μέθοδο κατασκευής, ώστε να εκτελούνται οι πολύ σημαντικές λειτουργίες κάθε φορά. Διαφορετικά υλικά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ελατηρίων πιέσεως στυλό και πολύ πιο ειδικά κράματα ανοξείδωτου χάλυβα για τα ελατήρια των ιατρικών εργαλείων.
Δημιουργία και αξιοποίηση των ελατηρίων
Όλα τα ελατήρια, είτε πιέσεως, είτε έλξεως είτε στρέψεως, «μεταφέρουν» διαφορετικά φορτία μεταβάλλοντας τη διάμετρο του σύρματος, την εξωτερική διάμετρο του ελατήριου, το μήκος και τον αριθμό των σπειρών. Αυτά μπορούν να αλλάξουν σε πραγματικό χρόνο στις μηχανές περιέλιξης.
Με τόσες πολλές δυνατότητες όσον αφορά την κατασκευή ελατηρίων, χρησιμοποιούνται διάφορα μηχανήματα για να εξασφαλιστεί ότι κάθε ένα δημιουργείται ακριβώς για την απαιτούμενη λειτουργία του. Η πλειονότητα των ελατηρίων δημιουργείται σε μια μηχανή CNC (υπολογιστή ψηφιακού ελέγχου). Για παράδειγμα, μια καλή μηχανή περιέλιξης CNC χρησιμοποιείται για την κατασκευή ελατηρίων συμπίεσης, όπου ο χρήστης μπορεί να αλλάξει το μέγεθος, τον αριθμό και τη διάμετρο των σπειρών, καθώς και την απόσταση μεταξύ κάθε σπείρας
Αξιοποιώντας την τεχνολογία στα ελατηρια
Ο 3D σχεδιασμός, έχει αποδειχθεί εξαιρετικά ευεργετικό για την βιομηχανία κατασκευής ελατηρίων. Η διαδικασία σχεδιασμού είναι ένα στοιχείο που οι κατασκευαστές των ελατηρίων αναλαμβάνουν να εκτελέσουν. Παρόλο που ορισμένοι πελάτες θα στείλουν συγκεκριμένες απαιτούμενες διαστάσεις χωρίς λεπτομέρειες σχετικά με την προβλεπόμενη λειτουργία των ελατηρίων, όλοι οι υπεύθυνοι υλοποίησης ενός έργου δεν γνωρίζουν το είδος των ελατηρίων που χρειάζονται. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να μην έχουν τον εξοπλισμό για να επεξεργαστούν τις συγκεκριμένες διαστάσεις που απαιτούν μέχρι το τελευταίο χιλιοστό.
Ως εκ τούτου, η εισαγωγή της σχεδίασης σε 3D επέτρεψε στους κατασκευαστές ελατηρίων να διασφαλίσουν ότι οι διαστάσεις είναι σωστές στην πρώτη προσπάθεια, εξοικονομώντας χρόνο και χρήμα.
Η βιομηχανία ελατηρίων Michael SA αποτελεί τη μεγαλύτερη μονάδα κατασκευής για ελατήρια πιέσεως, ελατήρια έλξεως, ελατήρια στρέψεως, διαμορφωμένα σύρματα και μεταλλικά εξαρτήματα στην Ελλάδα. Τηρεί όλες τις προβλεπόμενες διαδικασίες που υπαγορεύει το ΔΙΕΘΝΕΣ ΠΡΟΤΥΠΟ ISO 9001:2015 και ελέγχεται ετησίως από το φορέα πιστοποίησης TUV NORD. (Πιστοποιητικό)
