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ワイヤーフォームドスプリング

設計・製造・使用上の考慮事項

  • ・主要な設計ポイント

    ・荷重および機能の定義:定格作動力、最大ストローク、動作方向、および期待される使用寿命を明確に定義する。過負荷による破損を回避するため、力の性能に対して15~20%の安全余裕を確保する。

    ・最小曲げ半径の設計:内側曲げ半径を、線材直径の1~2倍以上(材料の延性に応じて調整)とし、応力集中を低減して成形時の亀裂を防止する。

    ・素材の選定:

    o 一般荷重および静的作動条件には、炭素鋼線材/65Mnを用いる;

    o 腐食耐性および中程度の動的荷重が要求される用途には、ステンレス鋼線材(304、316、17-7PH)を用いる;

    o 導電性および高疲労接触用途には、ベリリウム銅、リン青銅を用いる;

    o 重荷重および高強度が要求される用途には、高炭素合金鋼線材を用いる。

    ・取付互換性:組立要件に応じて、設計上の位置決め構造、取付穴、またはスナップ機能を設定する。接触部には鋭角を避け、相手部品の傷みを防止する。

  • ・製造工程の管理ポイント

    ・ワイヤー事前処理:成形前に硬質状態のワイヤー材に対して応力緩和焼鈍を行い、延性を向上させ、反発および亀裂のリスクを低減する。

    ・成形補正:材料特性および曲げ角度に基づき、金型およびプログラム内にあらかじめ反発補正値を設定し、成形後の寸法精度を確保する。

    ・成形後熱処理:曲げによって生じた残留応力を除去し、寸法安定性および疲労寿命を向上させるため、成形後に応力緩和焼鈍を行う。

    ・精密検査:曲げ角度、取付位置、適合サイズなどの重要寸法について全数検査または抜取検査を実施する。機能的な荷重支持部品については、100%の力試験を実施する。

    ・表面処理:使用環境に応じて、亜鉛めっき、ニッケルめっき、パッシベーション、ブラックオキサイド、またはダクロメッテ処理を選択してください。高疲労部品については、水素脆化のリスクを回避するため、めっき厚さを厳密に管理してください。

  • ・選定および使用上の注意事項

    ・設計方向以外の横方向または偏心荷重をかけないでください。これにより、曲げ部で永久変形や破断が生じる可能性があります。

    ・最大作動ストロークまたは定格荷重を超えて使用しないでください。過変形は、弾性力の不可逆的な減衰を引き起こします。

    ・動的繰り返し荷重用途では、あらかじめ疲労寿命を確認し、限界応力レベル付近での長期運転を避けてください。

    ・腐食性、高温、または導電性の環境では、使用前に材質および表面処理の適合性を確認してください。通常の炭素鋼部品を過酷な環境に直接使用しないでください。

    ・正しい組立向きを確保してください。不適切な取付けは応力のかかる箇所を変化させ、早期故障を招く可能性があります。

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