فرآیند شکل گیری فنر پیچشی قوی اسنوبرد چگونه بر کشش پیچشی آن تأثیر می گذارد

فنر پیچشی قوی اسنوبرد یک جزء حیاتی در سیستم اسنوبرد است. الاستیسیته و پایداری کافی برای مقابله با الزامات مکانیکی پیچیده در طول اسکی فراهم می کند. یکی از کلیدهای عملکرد آن در کشش پیچشی نهفته است که به طور مستقیم بر پایداری عملیاتی و سرعت پاسخ اسنوبرد تأثیر می گذارد. به عنوان مرحله اصلی در فرآیند تولید فنر، فرآیند شکل دهی تأثیر مهمی بر کشسانی پیچشی آن دارد.

1. شکل دهی سرد یک روش فرآیند رایج در تولید فنر است که برای تولید فنرهای پیچشی کوچک تا متوسط ​​مناسب است. این فرآیند سیم‌های فلزی را در شرایط دمای پایین خم می‌کند و کشش می‌دهد تا مواد دارای خواص کشسانی خوبی باشند و در عین حال استحکام بالایی داشته باشند. سخت شدن کار در طول شکل دهی سرد می تواند استحکام ماده را افزایش دهد، به طوری که فنر می تواند نیروی واکنش بیشتری را در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروی پیچشی ایجاد کند و در نتیجه خاصیت ارتجاعی پیچشی آن را بهبود بخشد.
با این حال، فرآیند شکل‌دهی سرد نیز الزامات بالایی در دقت تجهیزات فرآیند دارد و باید از ثبات فرآیند شکل‌دهی فنر اطمینان حاصل شود. اگر خطاهای جزئی در فرآیند شکل‌دهی وجود داشته باشد، کشش پیچشی فنر ممکن است به طور نابرابر توزیع شود و بر عملکرد کلی آن تأثیر بگذارد.

2. برای فنرهای پیچشی قوی اسنوبرد با اندازه بزرگ یا با استحکام بالا، شکل دهی گرم انتخاب رایج تری است. این فرآیند فلز را تا دمای معینی گرم می کند تا در حالت نسبتاً نرمی تشکیل شود. از آنجایی که این ماده هنگام گرم شدن نرم می شود، می توان آن را به راحتی به اشکال پیچیده تبدیل کرد، مخصوصاً برای تولید فنرهایی با قطرهای بزرگ یا ضخامت های ضخیم تر.
فرآیند شکل دهی گرم تضمین می کند که ساختار داخلی فنر یکنواخت باقی می ماند و از تأثیر تمرکز تنش ناشی از فرآیند شکل دهی بر کشش پیچشی جلوگیری می کند. علاوه بر این، فرآیند شکل‌دهی گرم اغلب با فرآیندهای عملیات حرارتی مانند کوئنچ و تمپر برای تنظیم سختی و چقرمگی مواد همراه است و در نتیجه انعطاف‌پذیری پیچشی را بیشتر بهینه می‌کند. با این حال، دمای شکل‌دهی بیش از حد ممکن است منجر به رشد بیش از حد دانه‌های ماده شود و در نتیجه استحکام و کشش مواد را کاهش دهد.

3. چه شکل گیری سرد یا گرم باشد، کنترل دقیق فرآیند شکل دهی تأثیر حیاتی بر کشش پیچشی فنر پیچشی اسکی دارد. در طول فرآیند شکل‌دهی فنر، اگر کشش یا خمش سیم ناهمواری وجود داشته باشد، ممکن است باعث شود که فنر در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروی پیچشی قادر به توزیع یکنواخت تنش نباشد و در نتیجه عملکرد الاستیک آن کاهش یابد.
به منظور بهبود دقت فرآیند شکل دهی، فرآیندهای تولید مدرن اغلب از تجهیزات کنترل عددی (CNC) برای کنترل دقیق شکل دهی فنر استفاده می کنند. این امر ثبات هر فنر را تضمین می کند و تأثیر خطای انسانی بر عملکرد فنر را کاهش می دهد. در عین حال، تجهیزات تشکیل دهنده CNC می توانند هندسه فنر مانند گام، تعداد چرخش و قطر سیم را با توجه به الزامات طراحی به دقت کنترل کنند و در نتیجه بر کشش پیچشی فنر تأثیر بگذارند.

4. فرآیند شکل دهی شامل فرآیند شکل دهی فنر و همچنین شامل مراحل بعدی عملیات سطحی می باشد. پس از تشکیل فنر، اغلب برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و پوشش سطح، آن را تحت درمان قرار می دهند. روش های متداول تصفیه سطح شامل آبکاری الکتریکی، اسپری یا عملیات اکسیداسیون است.
عملیات سطحی می تواند اصطکاک فنر را در حین کار کاهش دهد و از تاثیر آسیب سطحی بر خواص کشسانی فنر جلوگیری کند. به خصوص در محیط اسکی، فنر نیاز به مقاومت در برابر آزمون دما و رطوبت شدید دارد. عملیات سطحی با کیفیت بالا می تواند عمر مفید فنر را افزایش دهد و کشش پیچشی خوب آن را حفظ کند.

5. مرحله عملیات حرارتی در فرآیند شکل دهی نیز تأثیر قابل توجهی بر کشش پیچشی فنر پیچشی قوی تخته اسکی دارد. از طریق عملیات حرارتی مناسب، مانند خاموش کردن و تمپر کردن، ساختار دانه داخلی مواد را می توان تغییر داد، به طوری که فنر می تواند در هنگام قرار گرفتن در معرض پیچش، شکل اولیه خود را بهتر بازیابی کند. این درمان تقویتی باعث افزایش سختی مواد و بهینه سازی خواص کشسانی آن می شود.
کوئنچ ماده فنر را سخت می کند و استحکام آن را افزایش می دهد، در حالی که تمپر کردن می تواند شکنندگی مواد را کاهش داده و چقرمگی آن را افزایش دهد. این فرآیند متعادل سازی تضمین می کند که فنر هم استحکام کافی و هم بازیابی الاستیک خوبی را تحت طیف وسیعی از تنش پیچشی داشته باشد.

6. فرآیند قالب گیری نیز تاثیر مهمی بر یکنواختی و قوام فنر پیچشی اسکی دارد. در استفاده از چوب اسکی، کشش پیچشی فنر باید بسیار سازگار باشد تا تعادل و پایداری کل سیستم تضمین شود. هر گونه قالب گیری ناهموار خفیف باعث تمرکز تنش موضعی در فنر می شود و در نتیجه عملکرد پیچشی را تحت تاثیر قرار می دهد و حتی ممکن است باعث خرابی خستگی فنر شود.
با اتخاذ یک فرآیند قالب گیری با دقت بالا، می توان از قوام هر فنر اطمینان حاصل کرد، توزیع تنش ناهموار فنر در حین استفاده را کاهش داد، و کشش و دوام پیچشی کلی آن را بهبود بخشید.3