قطعات متحرک کوچک در الکترونیک، ابزارهای پزشکی و کنترلهای صنعتی استفاده میشوند که در آنها گشتاوری با تکرارپذیری بسیار بالا مورد نیاز است. فنرهای پیچشی هلیکال که در مفصلهای تلفنهای هوشمند، قفلهای درایوهای دیسک و ابزارهای پزشکی به کار میروند، باید در طول میلیونها و میلیونها چرخه با شکافهایی کمتر از یک میلیمتر بهدرستی عمل کنند. فنرهای پیچشی هلیکال رده الکترونیک، تلورانسهای ریزی برای قطر سیم و هندسه پیچ، و همچنین موقعیتیابی پایهها نیاز دارند. چهار دلیل کلیدی اهمیت طراحی و ساخت فنرهای پیچشی هلیکال رده الکترونیک:
۱. تolerances گشتاور سفت برای عملکردی یکنواخت
فِنرهای پیچشی هلیکال در دستگاههای الکترونیکی معمولاً دکمه یا کلید را برمیگردانند، تماسها را در برابر هادی الکتریکی ثابت نگه میدارند یا مفصل را به موقعیت اولیه بازمیگردانند. اگر مقدار گشتاور خیلی کم باشد، دکمه حس نرمی یا بازگشت کُندی دارد. اگر گشتاور خیلی زیاد باشد، کاربر ممکن است مقاومت اضافی را تجربه کند یا حتی قطعه پلاستیکی را بشکند.
شرکت هونگشنگ اسپرینگ ساخت انواع فنرهای پیچشی مارپیچی را با تحمل گشتاور تا ۵ درصد انجام میدهد و از سیستمهای خودکار سیانسی برای پیچش و اندازهگیری لیزری خودکار استفاده میکند. برای یک محصول الکترونیکی که نیازمند گشتاور ۰٫۰۲ نیوتونمتر است، فنری با کیفیت بالا عملکردی یکنواخت دارد و این یکنواختی از یک دستگاه به دستگاه دیگر و در طول صدها هزار تا میلیون چرخه حفظ میشود. تغییرات ۲۰ تا ۳۰ درصدی در گشتاور باعث میشود برخی از دستگاهها در مقایسه با سایر واحدها در یک سری تولید احساس متفاوتی ایجاد کنند. شکایات مشتریان و ادعاهای گارانتی بهطور قابل توجهی افزایش مییابد. قطر سیم (۰٫۰۰۵ میلیمتر) و تعداد دورهای پیچش برای دستیابی به این سطح از عملکرد در تمام واحدها بسیار حیاتی هستند.
۲. کاهش قطر سیم و هندسه پیچش
دستگاههای دنیای الکترونیک و پزشکی همواره در حال کوچکتر شدن هستند. با محصولات الکترونیکی کوچک مانند تلفنهای هوشمند، دستگاههای قابل پوشیدن، سمعکها و ایمپلنتها، فضای بسیار محدودی برای اجزای مکانیکی درون پوستهها در نظر گرفته میشود. ضروری است که فنرهای پیچشی هلیکالی که در این دستگاهها عمل میکنند، در فضاهای بسیار کوچکی جا شوند. این قطعات باید درون قطعاتی با قطر داخلی کمتر از ۱ تا ۳ میلیمتر جای گیرند و نیروی مورد نیاز را ایجاد کنند.
شرکت هونگشنگ اسپرینگ اسپرینگها را تا قطر سیم ۰٫۱ میلیمتر (۰٫۰۰۴ اینچ) تولید میکند. این شرکت اسپرینگهایی با قطر خارجی کوچکتر از ۱ میلیمتر نیز ساخته است. تولید اسپرینگ در این ابعاد، نیازمند تجهیزات و ابزار دقیق و همچنین بازرسی در سطح میکرون است. در این ابعاد، تغییر تنها ۰٫۰۲ میلیمتری در قطر سیم، ثابت اسپرینگ را بیش از ۱۰ درصد تغییر میدهد. همچنین برای قرارگیری صحیح پایههای ریز اسپرینگ در هنگام مونتاژ نیز دقت لازم است. طراحی با اسپرینگهای میکرویی برای مهندسانی که به دنبال کوچکسازی دستگاههای الکترونیکی بدون از دست دادن عملکرد هستند، ضروری است.
۳. تنش باقیماندهٔ کم برای پایداری بلندمدت
مشتری انتظار دارد که محصولات الکترونیکی برای سالها بیوقفه و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، بهدرستی کار کنند. فنرهای هلیکال پیچشی که تحت کشش یا فشار در برابر تماسها در داخل باتری یا مفصل قرار دارند، به دلیل از بین رفتن تدریجی تنش، نیروی مورد نیاز را با گذشت زمان کاهش میدهند. هرچه تنش باقیمانده در فنر پس از ساخت بیشتر باشد، این پدیده سریعتر رخ میدهد.
هونگشنگ اسپرینگ همهٔ اسپرینگهای تولیدشده را با فرآیند تنشزدایی حرارتی در فنرِ ساختهشده انجام میدهد تا تنشهای باقیمانده از فرآیند تولید حذف شوند. تنشزدایی حرارتی فرآیندی است که واقعاً تنشهای باقیمانده درون اسپرینگ را کاهش میدهد، بدون اینکه بر ابعاد آن تأثیر منفی بگذارد. پس از این فرآیند، اسپرینگ قابلیت اطمینان بالاتری در طول چندین چرخهٔ کاری دارد و نرخ کاهش گشتاور بهطور چشمگیری کم میشود. در محصولاتی مانند دستگاههای پزشکی یا الکترونیک خودرو که دورهٔ گارانتی آنها پنج تا ده سال است، کمبودن تنشهای باقیمانده برای عملکرد صحیح دستگاه امری حیاتی است. بدون انجام مناسب این فرآیند حرارتی، قطعهای که در زمان تولید دقیقاً مطابق مشخصات ساخته شده است، ممکن است در عرض چند هفته یا چند ماه پس از استفاده از محدودهٔ مجاز خارج شود.
۴. قابلیت تکرارپذیری در موقعیتیابی و سازگاری با مونتاژ
فرآیندهای مونتاژ در حوزه تولید قراردادی الکترونیک بهطور فراوان خودکار هستند و با سرعت بسیار بالایی انجام میشوند. اگر زوایای پایههای فنر پیچشی هلیکال بهدرستی تنظیم نشده باشند یا موقعیت آنها متغیر باشد، ممکن است قطعات را مسدود کند و خط مونتاژ خودکار قادر به کار نخواهد بود. چنین عیبی منجر به رد شدن واحدها از خط تولید میشود و هزینهها را افزایش داده و زمان مونتاژ را طولانیتر میکند.
شرکت هونگشنگ اسپرینگ از ابزارهای دقیق شکلدهی پایهها استفاده میکند که قادرند زوایای مورد نیاز (اغلب ۹۰ درجه، ۱۸۰ درجه یا زاویه سفارشی دیگری) را با دقت ±۱ درجه و پایههایی با طول مشخص را با تلورانس ۰٫۱ میلیمتر تولید کنند. این موقعیتیابی قابل تکرار فنرها توسط رباتهای مونتاژ خودکار، بازده را بهبود بخشیده و رد شدن واحدها در فرآیند مونتاژ را بهطور چشمگیری کاهش میدهد. تعیین ارزش اقتصادی فنری که در سیستمهای خودکار بهخوبی عمل کند، برای تولیدکنندگان حجم بالای الکترونیک (میلیونها واحد در سال) بسیار دشوار است.
خلاصه
چهار مسئلهٔ حیاتی وجود دارد که دقت در طراحی و ساخت فنرهای پیچشی هلیکال برای الکترونیک را ضروری میسازد: ت تحمل گشتاور با دقت ۵ درصد عملکردی یکنواخت فراهم میکند؛ قطر بسیار کوچک سیم تا ۰٫۱ میلیمتر و قطر پیچها زیر ۱ میلیمتر امکان ساخت اجزای کوچکمقیاس را فراهم میسازد؛ استفاده از عملیات آنیلینگ برای آزادسازی تنش، تنشهای باقیمانده را کاهش داده و عملکرد پایدار را تضمین میکند؛ موقعیتیابی دقیق و تکرارپذیر سرها برای مونتاژ خودکار ضروری است. شرکت هونگشنگ اسپرینگ قادر به ساخت و تأمین فنرهای پیچشی هلیکال دقیق برای گوشیهای هوشمند، دستگاههای پوشیدنی، الکترونیک پزشکی، کنترلهای صنعتی یا هر کاربرد دیگری که نیاز دارید، میباشد. امروز با شرکت هونگشنگ اسپرینگ تماس بگیرید تا دربارهٔ فنرهای الکترونیکی شما گفتوگو کنید.