EN
Миниатюрните подвижни части се използват в електроника, медицински инструменти и промишлени системи за управление, където е необходима високо повтаряща се въртяща сила. Витите торзионни пружини, използвани в шарнирите на смартфони, заключващите механизми на дискови устройства и медицинското оборудване, трябва да функционират правилно през милиони и милиони цикли при зазори от един милиметър или по-малко. Витите торзионни пружини за електроника изискват микротолеранс за диаметъра на жицата и геометрията на навивката, както и за разположението на краката. Четири ключови причини, поради които проектирането и производството на вити торзионни пружини за електроника са важни:
1. Тесни допуски за въртящ момент за последователна производителност
Винтовите торсионни пружини в електронните устройства обикновено връщат бутон или превключвател, поддържат контактите на място срещу електрически проводник или връщат шарнира в неговото начално положение. Твърде ниска стойност на въртящия момент кара бутона да изглежда мек или да се връща бавно. Ако въртящият момент е твърде висок, потребителят може да усети излишно съпротивление или дори да счупи пластмасов компонент.
Хонгшънг Спринг произвежда хеликоидни усукващи пружини с толеранс на въртящия момент до 5 % чрез автоматизирани CNC-навивачки и автоматизирани лазерни измервателни системи. За електронно изделие, което изисква 0,02 Nm, добре изработена пружина работи последователно от едно устройство към друго в продължение на стотици хиляди и милиони цикъла. Отклонение във въртящия момент с 20–30 % би довело до усещане за различие между отделните устройства в рамките на една производствена партида. Оплакванията на клиенти и гаранционните искове биха рязко нараснали. Диаметърът на жицата (0,005 mm) и броят на навивките са критични за постигане на това равнище на производителност при всички изделия.
2. Миниатюризирани диаметри на жицата и геометрия на навивките
Устройствата в електрониката и медицината непрекъснато намаляват в размер. При миниатюрните електронни продукти като смартфони, носими устройства, слухови апарати и импланти за механичните компоненти в корпуса се отделят изключително малки пространства. От съществено значение е спиралните торсионни пружини, които функционират в тези устройства, да побират в изключително малки обеми. Тези части трябва да се побират в части с вътрешен диаметър по-малък от 1–3 mm и да осигуряват необходимата сила.
Хонгшънг Спринг произвежда пружини с диаметър на жицата до 0,1 мм (0,004 инча). Компанията е произвеждала пружини с външен диаметър по-малък от 1 мм. Производството на пружини в тези мащаби изисква прецизно оборудване и инструменти, както и инспекция на микроскопично ниво. При тези размери промяна в диаметъра на жицата само с 0,02 мм променя константата на пружината с повече от 10 %. Необходима е също така прецизност, за да се запази правилната ориентация на миниатюрните крака за сглобяване. Проектирането с миниатюрни пружини е от съществено значение за инженерите, които се стремят да миниатюризират електронни устройства, без да компрометират техните функционални възможности.
3. Ниско остатъчно напрежение за дългосрочна стабилност
Клиентът очаква електронните продукти да работят надеждно в продължение на много години без поддръжка. Витите торзионни пружини под опън или компресия срещу контакти в батерия или пантата ще намалят необходимата сила с течение на времето поради релаксация на напрежението. Колкото по-голямо е остатъчното напрежение, останало в пружината след производството, толкова по-бързо ще се случи това.
Хонгшънг Спринг подложи на термична обработка за отстраняване на остатъчни напрежения всяка отделна пружина, за да се премахнат остатъчните напрежения от производствения процес. Термичната обработка за отстраняване на остатъчни напрежения е технологичен процес, при който действително се намаляват остатъчните напрежения в пружината, без да се засегнат нейните размери. По този начин пружината постига по-висока надеждност при многократно използване и значително по-нисък процент на намаляване на въртящия момент. При продукти като медицински устройства или автомобилна електроника, които имат гаранционен период от пет до десет години, ниското ниво на остатъчни напрежения е от решаващо значение за правилното функциониране на устройството. Без подходяща термична обработка част, произведена идеално според спецификациите в момента на производство, може да излезе извън допустимите отклонения само за седмици или месеци след началото на експлоатацията.
4. Повторяемо позициониране и съвместимост при монтаж
Процесите за сглобяване в областта на електронното контрактно производство са високо автоматизирани и протичат с голяма скорост. Ако краищата на витовата торзионна пружина не са под правилен ъгъл и положението им варира, това може да доведе до заклещване на компонентите и автоматизираната линия за сглобяване няма да функционира. Такъв дефект води до отхвърляне на единиците от линията, което предизвиква по-високи разходи и по-дълги времена за сглобяване.
Hongsheng Spring използва прециозни инструменти за формиране на краищата, които могат да оформят необходимите ъгли (често 90 градуса, 180 градуса или друг персонализиран ъгъл) с точност ±1 градус, както и краища с определена дължина с допуск от 0,1 мм. Това повтаряемо позициониране на пружините от роботите за автоматизирано сглобяване подобрява добива и значително намалява брака при сглобяването. Трудно е да се определи точно цената на стойността, която една пружина, която работи безупречно в автоматизирани системи, може да добави към продукт на производител на електроника с висок обем (милиони единици годишно).
Обобщение
Има четири критични въпроса, които правят прецизността при проектирането и производството на спирални торзионни пружини за електроника жизненоважна: т точност от ±5 % по момент на усукване осигурява последователна работоспособност; много малки диаметри на жицата – до 0,1 mm, и диаметри на навивките – под 1 mm, позволяват миниатюризация на компонентите; използването на термична обработка за отстраняване на остатъчни напрежения намалява остатъчните напрежения и гарантира продължителна функционалност; повтаряемото позициониране на краката е съществено за автоматизирана сглобка. Hongsheng Spring може да произвежда и доставя прецизни спирални торзионни пружини за вашите смартфони, носими устройства, медицинска електроника, индустриални контролни системи или каквото друго имате нужда. Свържете се с Hongsheng Spring днес, за да обсъдите вашите електронни пружини.