فنر
فنر چیست؟
به همان سادگی که بنظر میرسد فنرها نقش مهمی در زندگی مدرن ایفا میکنند. شما میتوانید تقریبا در همه جا حتی در طبیعت انواع مختلف فنر را ببینید. عملکرد طیف وسیعی از اقلام و وسایل روزمره به فنرها بستگی دارد: خودکار فشاری، کمک فنر خودرو، ساعت، صفحه کلید، پرده پنجره، تشک خواب، دستگیره در، ترامپولین و تقریبا هر چیزی که یک دکمه فشاری داشته باشد.
در ابتدایی ترین تعریف، فنر یک جسم الاستیک است. بدان معنا که وقتی کسی یا چیزی آنرا میکشد، هول میدهد، چکش میزند و یا به هر شکل دیگری فرم آنرا دستکاری میکند، آن جسم به شکل اولیه خود باز میگردد. فراتر از آن فنرها میتوانند اشکال مختلفی داشته باشند و به همان اندازه نقشهای زیادی در تولید، طراحی خودرو، لوازم الکترونیکی و کالاهای مصرفی ایفا کنند.
در اینجا انواع مختلف فنرها را بهمراه تاریخچه فنرسازی، کاربردها و تکنیکهای ساخت را بررسی میکنیم.
پارامترهای کلیدی فنر
پیش از ورود به دنیای پیچیده و گسترده فنرها لازم است تا چندین پارامتر ابتدایی و البته اساسی درمورد آنهارا مرور کنیم:
- نرخ فنر: میزان سفتی فنر یا نیروی مورد نیاز برای فشرده سازی و یا کشش آن
- گام فنر: فاصله بین دو حلقه در کویلها
- قطر فنر: قطر مقطع عمود بر محور
- قطر مفتول: ضخامت سیم و وایر مورد استفاده در ساخت فنر
- شاخص فنر: نسبت قطر متوسط به قطر مفتول آن
- طول آزاد فنر: طول یک فنر در حالت استراحت و در زمانی که تحت هیچ نیرویی نیست.
انواع فنر
- فنرهای فشاری برای اعمال نیرویی در جهت مخالف فشرده سازی طراحی شده اند.بیشینه طول یک فنر فشاری طول آزاد آن است. رایجترین نوع فنر، فنر مفتولی بوده که در هزاران محصول از کمک فنر خودرو تا خودکار بکار رفته است.
- فنرهای کششی برای اعمال نیرو در خلاف جهت کشیدگی طراحی شده اند و در حالت استراحت کمترین طول خود را دارند. فنرهای کششی در نرمالترین حالت با گام فنری صفر تولید میشوند. به این معنا که حلقه ها در حالت آزاد با یکدیگر در تماس هستند.
- فنرهای حلزونی نیرو ثابت که از طریق مدل متفاوتی از فیزیک کار میکنند از نظر ظاهری کاملا با فنرهای مفتولی متفاوت هستند. یک فنر تسمه ای میتواند در طول سیکل کاری خود نیروی تقریبا ثابتی را اعمال کند، به همین دلیل به نوع خاصی از فنرهای حلزونی فنر نیرو ثابت نیز میگویند. آنها معمولا برای تسهیل حرکت خطی در تجهیزات سنگین استفاده میشود.
- فنرهای مخروطی، فنرهای ساعت شنی و فنرهای بشکه ای همگی جزو فنرهای قطر متغیر هستند که سطح مقطع ثابتی ندارند.این قطعات مزایای بسیار زیادی دارند از جمله پایداری بیشتر و امکان خمش و کمانش کمتر.
- هر فنری که فاصله ثابتی بین سیم پیچهایش نداشته باشد، فنر گام متغیر در نظر گرفته میشود. طراحی آنها بگونه ای است که در مدلهای گام کوچکتر نسبت به فنرهای گام بزرگتر نیروی کمتری جهت تغییر شکل آنها نیاز است. گام متغیر و قطر متغیر اغلب برای کنترل دقیق سرعت و عملکرد کلی استفاده میشوند.
در شرکت آپوکا فنر انواع مختلفی از فنرها طراحی و تولید میشود که مهترین آن ها عبارت است از:
فنر چگونه کار میکند؟
یک فنر فشاری را در کنار یک فنر فرمینگ تسمه ای قرار دهید، دو جسم بسیار متفاوت را خواهید دید. فنرها در اشکال و اندازه های بسیار متنوعی وجود دارند، اما مهم نیست که چگونه بهنظر میرسند، همه آنها به یک شکل عمل میکنند. هر فنر یک جسم الاستیک به شمار میرود، به این معنی که انرژی را ذخیره و آزاد میکند. طراحی و تولید فنر به درک دقیق فیزیک آنها بستگی دارد. بر خلاف پیچیدگی فرآیند و تجهیزات تولید فنر، خود آنها مکانیسمهای ساده ای هستند که کاملا قابل پیش بینی میباشند. با درک فیزیک آنها، سازندگان پیش از راه اندازی ماشین آلات تولید میتوانند پیش بینی کنند که یک فنر در دنیای واقعی چگونه عمل میکند.
قانون هوک
فراتر از ذخیره و آزادسازی انرژی، یکی دیگر از جنبه های مهم فیزیک فنرها قانون هوک است. قانون هوک بیان میکند که هرچه فنر را تغییر شکل دهید، نیروی بیشتری برای تغییر شکل بیشتر آن لازم است. به عنوان مثال اگر برای فشرده ساختن 1 سانتیمتری از یک فنر فشاری 5 نیوتن نیرو نیاز داشته باشید، برای فشارده سازی 1 سانتیمتر بعدی 7 نیوتن نیرو لازم است.
رابرت هوک فیزیکدان بریتانیایی اولین بار این قانون را در سال 1678 منتشر کرد، هرچند که ادعا میکرد حدود دو دهه پیش از آن اطلاع داشته است. جناب هوک قانون مختص خود را بصورت نوشتاری بدین گونه ارائه داد: “گسترش…بنابریان نیرو” نمایش جدیدتر و جبری قانون هوک F=Kx است که در آن F نیرو، k ثابت فنر و X طول تغییر شکل فنر است.
اگر به نمودار معادله هوک نگاه کنید یک نمودار خطی را خواهید یافت. به همین دلیل فنرهایی که از قانون هوک پیروی میکنند در دسته نیروی خطی یا نرخ ثابت قرار میگیرند.
ثابت فنر
ثابت فنر دقیقا تغییر میکند که چقدر نیرو برای تغییر شکل یک آن لازم است. واحد بین المللی (SI) برای اندازه گیری ثابت فنر نیوتن بر متر است. اما در آمریکای شمالی ثابتهای فنر اغلب بر حسب پوند بر اینچ اندازه گیری میشوند. ثابت فنر بالاتر به معنای فنر سفت تر است و بالعکس. ثابت فنر را میتوان بر اساس 4 پارامتر اصلی تعیین کرد:
- قطر مفتول
- قطر بیرونی
- طول آزاد
- تعداد حلقه های فعال
همچنین جنس و دیگر پارامترهای فیزیکی آن در میزان ثابت فنر موثر هستند.
استثنائات قانون هوک
در دنیای فنرها چندین استثنا برای قانون هوک وجود دارد. به عنوان مثال یک فنر کششی که بیش از حد کشیده شده باشد دیگر از قانون هوک تبعیت نمیکند. طولی از یک فنر استاندارد که در آن محدوده مطابق قانون هوک عمل میکند را حد الاستیک فنر مینامند.
فنرهای قطر متغیر (مانند فنرهای مخروطی، محدب و مقعر) در حالت عادی و یکسان بودن گام بصورت غیر خطی عمل کرده و از قانون هوک تبعین نمیکنند. اما میتوان آنها را طوری طراحی نمود که قانون هوک درمورد آنها نیز صدق کند. بهترین روش متغیر نمودن گام آنهاست.
سومین استثنا برای قانون هوک فنرهای گام متغیر هستند. فنر گام متغیر معمولا یک فنر فشاری با قطر ثابت اما گام متفاوت است.
از عنوان و توضیحاتی که پیرامون فنرهای نیرو ثابت گفته شد انتظار دارید تا یک فنر نیرو ثابت از قانون پیروی نکند. اگر نیرویی که آنها اعمال میکنند ثابت باشد، با اصل قانون هوک در تضاد است. با این حال متریالی که فنر نیرو ثابت از آن ساخته شده از قانون هوک تبعیت میکند. تفاوت در این است که بخش الاستیک تنها قسمتی است که از کویل به حالت مستقیم تغییر میکند.
با بیرون کشیدن فنر و تغییر قطر کویل آن، نیروی وارده نیز تغییر میکند. با این حال، این تغییر نیرو اغلب نامحسوس است چرا که تغییرات در قطر سیم پیچ بسیار ناچیز است.
تولید فنر حلزونی در مجموعه صنعتی آپوکا توسط ماشین آلات CNC پیشرفته به گونه ای انجام میگیرد که با کنترل دقیق حرکت محورهای دستگاه تولید فنر حلزونی با نیروی واقعا ثابت صورت میگیرد. حتی در مواردی میتوان به نمودار نیرو-تغییر طول شیب منفی داد، که این مهم از طریق قطر حلقه امکان پذیر است.
اهمیت فیزیک فنری برای طراحی و ساخت فنر
یک سازنده فنر باید بداند که فنر چگونه رفتار میکند. بدیهی است که همان فنری که در سیستم کمک فنر خودرو استفاده میشود در خودکار قابل استفاده نخواهد بود. اما برای بسیاری از کاربردهای مکانیکی، تفاوتهای جزئی در رفتار آنها تعیین میکند که آیا سیستم کار میکند یا خیر. به عنوان مثال نوعی از فنر برای باز کردن و گشاد کردن عروق خونی در موارد پزشکی استفاده میشود. در اینجا اگر ثابت فنر خیلی زیاد باشد یا مفتول خیلی نازک باشد، فنر میتواند در پارگی رگ بسیار تهدید کننده باشد.
در مقیاس بزرگتر، سیستمهای تعلیق خودرو بر فنرهای بسیار دقیق تکیه میکنند تا بتواندد بدون ایجاد بی ثباتی خودرو در سرعتهای بالا ضربه ها را جذب کنند.
تمامی پارامترهای طراحی در تعیین کاربردهای معین آن نقش دارند. هنگامی که یک فنرساز پشت کیبورد تنظیم دستگاه CNC خود قرار میگید برای فشردن دکمه ها فقط حدس نمیزند. سازنده فنر با درک فیزیک فنرها میتواند اطمینان حاصل کند که فنر مناسب برای کاربرد مدنظر خود را تولید میکند.
زمانی که به ظاهر فنر فکر میکنید احتمالا فنر فشاری را متصور میشوید. آنها قطعاتی ساده به شکل مارپیچهای باز هستند اما فراتر از آن میتوانند مخروطی، بیضوی، دایره ای و یا حتی مستطیلی باشند.
فنرهای فشاری هنگامی که فشرده میشوند در جهت مخالف نیرو وارد میکنند و سعی میکنند به طول آزاد خود بازگردند.
تاریخچه آنها به طور رسمی برمیگردد به سال 1763، زمانی که مخترع بریتانیایی به نام R.Tradwell اولین ثبت اختراع را انجام داد.
امروزه فنرهای فشاری در همه جا شناخته شده و طیف وسیعی از مدلها را شامل میشود:
فنر کونیک:
این فنر که با نام فنر مخروطی نیز شناخته میشود در کاربردهایی استفاده میشود که ارتفاع میبایست به حداقل برسد. موارد استفاده فنر مخروطی در همه جا وجود دارد اما اغلب به شکل دکمه و اتصال دهنده های الکتریکی یافته خواهند شد. به عنوان مثال میتوانید به داخل محفظه باتری کنترل تلویزیون خود نگاه کنید.
فنرهای محدب (فنر بشکه ای) و فنر مقعر (ساعت شنی):
این فنرها پایداری بیشتری را برای فنرهای با طول بیشتر فراهم میکند و اغلب در کاربردهایی نظیر ضربه گیر، تشک و تجهیزات مکانیکی استفاده میشود.
فنر خشاب:
فنر خشاب با سطح مقطع بیضوی یا مستطیلی معمولا در خشابهای سلاحهای گرم برای هل دادن گلوله به سمت نقطعه شلیک استفاه میشوند. شکل آنها به فنر این اجازه را میدهد تا به خوبی در خشابهای مستطیل شکل اکثر سلاحهای گرم قرار گیرند.
نمونه بارز کاربرد فنر کششی یک ترامپولین است که دور تا دور پارچه کشسان(بوم ترامپولین) توسط تعداد زیادی فنر کششی به قاب دوار متصل شده است. زمانی که شخصی روی ترامپولین میپرد، فنرها کشیده شده و به بوم این اجازه را میدهد تا به سمت پایین کش بیاید. پس از مدتی فنرهای ترامپولین همان کاری را انجام میدهند که وظیفه اصلی آنها است یعنی بازگشت به فرم اولیه خود. درنتیجه این حرکت جمعی، بوم به سمت بالا رانده شده و ترامپولیست نیز به بالا پرتاب خواهد شد.
همانند فنرهای فشاری، فنرهای کششی نیز از مفتول و با مقطع گرد و مارپیچ ساخته میشوند. تفاوت اصلی این دو در مدل دو سر و گامهای آنهاست.
حلقها معمولا به هم چسبیده هستند. به این معنی که میتوان گام را برابر با قطر مفتول دانست. به عبارت دیگر، کویهای زمانی که در حالت استراحت هستند در تماس با یکدیگرند.
تقریبا در همه موارد هر دو سر فنر کششی به چیز دیگری متصل میشوند. سازنده فنر با خم کردن انتهای سیم حلقه یا قلابهایی را در هردو سر ایجاد میکنند. مثلا در ترامپولین یک سر فنر به بوم و سر دیگر به حلقه دور ترامپولین متصل میشود.
از دیگر کاربردهای آنها میتوان به دربهای اتوماتیک اشاره کرد. همچنین دربهای سقفی که برای کنترل حرکت بالا و پایین خود از فنرهای کششی بهره میگیرند. اگر ماشین لباسشویی خود را دمونتاژ کنید، فنرهای زیادی را خواهید یافت که به تعادل دستگاه چرخش کمک میکنند. این موارد بسیار وسیع بوده و ادامه دار است. آنها همچنین به طور گسترده ای در خودروها، تجهیزات کشاورزی و باغبانی، اسباب بازی ها، لوازم الکتریکی و …استفاده میشوند.
مانند فنرهای فشاری و کششی، فنرهای پیچشی را نیز در طیف گسترده ای از محصولات روزمره خواهید یافت. رایجترین نمونه فنر پیچشی یک گیره لباس است. در یک گیره لباس استاندارد، فنری که دو گیره چوبی را در کنار هم نگه میدارد یک فنر پیچشی است. فنر به گیره لباس اجازه میدهد تا بخوبی لباسها را روی رخت آویز نگه دارد. همچنین آنها را در سیستمهای تعلیق، تخته رسم، لولاها و ابزارهای ضامن دار پیدا خواهید کرد.
همانطور که از ظاهر آنها نیز پیداست، عملکرد یک فنر پیچشی با فنرهای فشاری و کششی بسیار متفاوت است.
همانند فنرهای کششی، فنرهای پیچشی نیز اغلب کویلهای بهم چسبیده دارند و انتهای آنها به روشهای مختلفی طراحی شده اند. آنها باید در دو انتهای خود به قسمتهای دیگر متصل شوند تا بتوانند عملکرد مناسب را داشته باشند. زمانی که نیرو بر یکی از دوسر فنر وارد میشود، حلقه های سفت میشوند. به محض اینکه نیرو حذف میشود کویل فنر به قطر حالت استراحت خود برگشته و قطعات متصل به خود را حمل میکند.
برای ثابت نگه داشتن فنر ، اغلب بر روی یک سنبه و یا میله که در داخل کویل قرار میگیرد بسته میشود. ساختار این فیکسچر میبایست به گونه ای باشد که از طرفی از بازی بیش از حد جلوگیری کرده و از طرف دیگر امکان حرکت مهیا باشد. بسته به کاربرد ، آنها میتوانند راست پیچ، چپ پیچ و یا دوطرفه (فنر دوقلو) باشند.
فنر نیرو ثابت
فنرهای نیرو ثابت که نوع ویژه ای از فنرهای حلزونی میباشند چه از نظر شکل و چه از نظر عملکرد با فنرهای استاندارد مارپیچ شباهت زیادی ندارند. برای شروع همین بس که فنر نیرو ثابت به جای مفتول و سیم از تسمه فلزی تولید شده است. با این حال در ابتدایی ترین سطح خود، فنرهای نیرو ثابت همان کاری را انجام میدهند که دیگر مدلها انجام میدهند. یعنی با قانون هوک مطابقت دارند. همانگونه که در ابتدای بحث درمورد قانون هوک توضیح داده شد، قانون هوک بیان میکند که وقتی که یک جسم الاستیک تغییر شکل میدهد نیرویی که وارد میکند با مقدار تغییر شکل مستقیما متناسب است. به عبارت دیگر هرقدر که فنر را بیشتر بکشیم نیروی بیشتری لازم است تا آن را حتی بیشتر بکشد. هرچه فنر فشاری را بیشتر فشرده کنید نیروی بیشتری لازم است تا آنرا بیشتر به سمت پایین فشار دهد.
در تئوری، یک فنر نیرو ثابت از قانون هوک تبعیت نمیکند، زیرا قانون هوک به جای نیروی ثابت، افزایش نیرو را الزامی میکند. در واقع در مورد فنرهای نیرو ثابت صرفا خود متریال از این قانون تبعیت میکند و نه فنر. با این حال سیستمهای فنر نیرو ثابت هنوز هم با تقریب خوبی نیرو ثابت هستند. هرچه ضخامت تسمه ای که قطعه از آن ساخته شده کمتر باشد این تقریب دقیقتر خواهد بود چرا که با کم شدن هر لایه میتوان از کاسته شدن قطر فنر چشم پوشی کرد.
یکی دیگر از مواردی که با رعایت آن و یا به عبارت دیگر با چشم پوشی از آن میتوان فرضیه ثابت بودن نیروی یک فنر حلزونی را قبول کرد، این است که در ابتدای سیکل حرکتی فنر، بعد از اینکه به اندازه 1.25 برابر قطر از طول آن را باز کردیم پس از آن میتوانیم نیروی لازم برای باز کردن ادامه فنر را ثابت درنظر بگیریم.( به محض یافتن علت این امر این مقاله را به روز میکنیم)
کاربرد فنر
ویژگی های منحصر به فرد فنرهای نیرو ثابت آنها را به یک وزنه تعادلی بسیار عالی برای قطعات متحرک سنگین تبدیل میکند. به عنوان مثال یک ون در حال حرکت است. هنگامی که یک در باز را به سمت پایین میکشید، نیروی بیشتری را برای حرکت دادن آن در سانتیمترهای اولین آن نیاز دارید. این امر برمیگردد به همان مطلب آخری که در پاراگراف قبلی عنوان شد (1.25 قطر فنر). پس از آن درب به راحتی و با نیرویی تقریبا ثابت به سمت بالا یا پایین میلغزد.
یکی از بزرگترین مصرف کنندگان فنرهای نیرو ثابت تولید کنندگان تجهیزات پزشکی هستند. دستگاه های MRI، تجهیزات اشعه ایکس دندان، و تقریبا هر چیز مفصلی و سنگین مجهز به فنرهای نیرو ثابت هستند. انواع کوچکتر بخشی از سرنگها و تزریق کننده های دارو هستند.
بصورت روزمره فنرهای نیرو ثابت زیادی را در اطراف خود خواهید دید. جاکلیدی جمع شو، فنر سیم جمع کن جاروبرقی، فنر کمربندی ایمنی خودرو، سیستمهای تعادل پنجره، جداکننده صف (صف آرا) و بند قلاده سگ و … جمله مواردی هستند که میتوان برای کاربرد فنر حلزونی نیرو ثابت نام برد.
فنر قطر متغیر
فنرهای با قطر متغیر فنرهایی هستند که مقطع ثابتی ندارند. بسیاری از فنرها در واقع از قانون هوک مستثنی هستند. فنرهای قطر متغیر یکی از دسته فنرهایی هستند که اغلب از قانون F=Kx پیروی نمیکنند. این به خودی خود میتواند در مواردی خاص برای تولیدکننده فنر مفید باشد، اما تعدادی از ویژگیهای دیگر باعث میشود که آنها برای طیف وسیعی از محصولات ضروری باشد. برخی از مزایای آنها عبارتند از:
قابلیت تنظیم نیروی مورد نیاز برای فشرده سازی
افزایش بازه حرکتی به این دلیل که حلقه ها میتوانند در یکدیگر داخل شوند.
کاهش ارتفاع در حالت فشرده سازی کامل
پایداری جانبی بیشتر برای فنرهای بلندتر
ماشین آلات تولید فنر
برای تولید فنر با هر دقتی به یک دستگاه فنرسازی هرچند ساده و ابتدایی نیاز داریم. قدمت دستگاه فنرسازی و اولین فنر کویل به سال 1800 برمیگردد، اما نوآوری ها در دهه های اخیر قابلیتها و انعطاف پذیری این ماشین آلات تولید فنر را بهبود بخشیده است.
امروزه ماشینهای فنرسازی را میتوان به گونه ای پیکربندی کرد که شکلها و اندازه های مختلف را تولید کند، اما بسیاری از اجزای اصلی آنها یکسان هستند. سیستم چندگانه ابزارهای قابل تعویض به دستگاه درجه بالایی از تطبیق پذیری را میبخشد بنابراین یک دستگاه میتواند فنرهای مختلفی تولید کند. حتی با استفاده از همان ابزار، اپراتورها میتوانند پارامترها را به میزان قابل توجهی تنظیم کنند.
شکل زیر یک دستگاه تولید فنر را نشان میدهد که سعی کرده ایم با نمایش قسمتهای مختلف دستگاه با رنگهای مجزا، سبب آشنایی هرچه بیشتر شما با طرز کار این دستگاه شود.
- غلتکهای تغذیه (آبی): این اجزای دایره ای یکی از بارزترین ویژگیها در اغلب دستگاههای فنرسازی میباشد. همزمان که این جفت غلتک میچرخند، سیم را از کویل باز کن میشکد و به سمت رهنماها هدایت میکند. غلتکهایی تغذیه معمولا دارای 3 شیار با اندازه های متفاوت است که از هرکدام از آنها برای یک سایز مفتول مشخصی استفاده میشود.
- راهنمای تغذیه (قهوه ای): راهنماهای مفتول اجزای صافی هستند که حاوی شیارهایی با اندازه های مختلف هستند که با شیارهای روی غلتکهای تغذیه مطابقت دارند. توجه داشته باشید که اندازه شیار قرار نیست دقیقا با قطر سیم مطابقت داشته باشد، کافیست رنج مشخصی از سایزهای مفتول را دربرگیرد. مفتول فنری پیش از رسیدن به نقطه کویلینگ یا همان فنر پیچی از مسیر راهنمای تغذیه عبور میکنند.
- راهنمای بلوک (بنفش): همانطور که سیم از راهنماهای سیم خارج میشود به راهنمای بلوک برخورد میکند. این جز تضمین میکند که مفتول در مسیر درست تا نقطه فنر پیچی ادامه میابد. شیار پایین راهنمای بلوک باید دقیقا با قطر مفتول فنر مطابقت داشته باشد.
- آربور (قرمز): همزمان با عبور مفتول فنری از شیار راهنمای بلوک، از روی آربور نیز میگذرد. در فنر پیچی تک نقطه ای، آربور نشان دهنده سومین نقطه تماس در منطقه فنرپیچی میباشد. جهت کویل کردن یک مفتول فیزیک فنری به حداقل 3 نقطه نیاز دارد.
- ابزار گام (زرد): با لغزش به سمت بالا و پایین و حرکت مفتول در امتداد یک سطح شیبدار، ابزار گام به طور دقیق گام فنر را کنترل میکند. این جزء نیز مانند آربور به دقت ماشینکاری میشود.
- منطقه کویلینگ یا نقطه فنر پیچی(سرمه ای): این جزء با منحرف کردن مسیر حرکت سیم آن را به شکل حلقه درمیاورد. در این منطقه زاویه انحراف سیم دقیقا تعیین میشود که به نوبه خود شاخص فنر، قطر و شکل کلی فنر مشخص میشود.
- کاتر (سبز): هنگامی که یک سیم پیچ به طول دلخواه خود رسید، کاتر مفتول را برش میدهد تا یک فنر جداگانه ایجاد شود. بسته به راست پیچ یا چپ پیچ بود فنر کاتر در بالا یا پایین آربور قرار میگیرد.
فراتر از اجزای استاندارد، ماشین آلات فنرسازی اغلب از ابزارهای اضافی برای اطمینان از عملکرد روان و بهبود کیفیت فنر استفاده میکنند.
تولید فنر
تولید انواع مختلف فنر به ابزارهای گوناگون با قابلیتهای متفاوت نیاز دارد. اکثر CNCهای فنر پیچ میتوانند با مفتولهای مختلف فنر تولید کنند اما هیچ کدام این امکان را ندارند که همه سایز مفتولی را بکار برند. به عنوان مثال رنج مفتولهای مصرفی یک دستگاه CNC تولید فنر میتواند بین 0.2 الی 0.6 میلیمتر باشد. به عبارت دیگر این دستگاه نمیتواند فنری با مفتول 1 میلیمتری تولید کند.
طراحان نیز باید بسته به نوع قطعه ای که طراحی میکنند ویژگیهای متعددی را درنظر بگیرند.
خرید فنر
معمولا پروسه خرید فنر دو حالت متفاوت دارد. مورد اول زمانی است که خریدار هیچ طرح، نقشه و حتی نمونه ای از فنر مدنظر خود نداشته و معمولا برای تکمیل عملکرد دستگاه و دیوایس خود نیاز به یک قطعه فنری دارد. مشخصا در این حالت میبایست شما با یک طراح فنر در تماس باشید. بنابراین سازنده شما باید توانایی طراحی فنر و انتخاب متریال فتر را داشته باشد.
در اینجا بهتر است حداقل با دو سازنده در مورد نیازهای خود مشورت کرده و سپس تصمیم به خرید فنر بگیرید. گاها پیش می آید که حتی مجبور به پذیرش چندین بار طراحی و تست نمونه های متفاوت فنر روی دیوایس خود شوید تا نهایتا به طراحی فنر دلخواه خود برسید. برای دستیابی به نتایج مورد قبول به تولید کننده فنر خود اطمینان کرده و زمان کافی را به او بدهید.
مورد دوم زمانی است که شما از قطعه خود نقشه و یا نمونه ای در دست دارید و صرفا به دنبال یک تولیدکننده فنر میگردید. طبیعتا نسبت به حالت اول کار بسیار ساده تری پیش رو دارید. کافی است که سازنده فنر تجربه کافی، دقت بالا و دسترسی به ماشین آلات و متریال مناسب را داشته باشد.
نگته ای که باید درنظر داشته باشید این است که لزوما فنری که شما به عنوان نمونه در اختیار دارید بهترین عملکرد را برای دستگاه شما به ارمغان نخواهد آورد.
این که یک سازنده فنر (اکثرا چینی) چندین سال پیش فنری را بر روی دیوایس شما تعبیه کرده باشد حتی به این معنا نیست که طراحی جدید نمیتواند هیچ تغییری را پذیرا باشد. بسیار دیده شده که سازندگان داخلی به تناسب شرایط متریالی جدید شما و حتی شرایط آب هوایی کشور شما تغییراتی را بر روی فنر جدید اعمال میکنند که عملکردی به مراتب بهتر از قطعه پیشین خواهد داشت. بنابراین برای خرید فنر همانند خود فنر منعطف باشید.