Co to jest drut sprężynowy: rodzaje, normy i zastosowania

Najważniejsze informacje

• Stal sprężynowa to nazwa szerokiej grupy stali, w większości gatunków średnio- lub wysokowęglowych.
• Jej cechą określającą jest bardzo wysoka granica plastyczności, dzięki której element wraca do kształtu po dużym ugięciu.
• Sprężyny śrubowe powstają przez nawijanie drutu na trzpień, na przykład walec.
• EN 10270-1 obejmuje patentowany drut ze stali niestopowej, ciągniony na zimno, do sprężyn mechanicznych pracujących pod obciążeniem statycznym i dynamicznym.
• ASTM A227 obejmuje dwie klasy okrągłego drutu ciągnionego na zimno do sprężyn, które nie są silnie obciążone.

Co sprawia, że drut nadaje się na sprężyny?

Sprężyna gromadzi energię, ugina się, a potem oddaje ją, wracając do kształtu. Aby działało to wciąż od nowa, drut musi pozostawać w swoim zakresie sprężystym: przy takich naprężeniach stal rozciąga się lub skręca, a po ustąpieniu obciążenia wraca całkowicie. Górną granicą tego zakresu jest granica plastyczności. Po jej przekroczeniu część odkształcenia staje się trwała.

Zwykły miękki drut ma niską granicę plastyczności, więc zgina się i pozostaje zgięty, co jest dokładnie tym, co powinien robić drut wiązałkowy. Stal sprężynowa leży na przeciwnym krańcu. Jej granica plastyczności jest bardzo wysoka, więc nawinięta z niej sprężyna może być ściskana, rozciągana lub skręcana bardzo mocno i mimo to wraca do początkowej długości. Na tym polega sens drutu sprężynowego i dlatego w każdym zamówieniu na sprężyny pierwszym pytaniem jest materiał, a nie nawijanie.

Z czego wykonuje się drut sprężynowy?

Większość drutu sprężynowego to stal sprężynowa. Termin nie oznacza jednego stopu, lecz szeroką rodzinę, w większości niskostopowe stale manganowe oraz stale średnio- i wysokowęglowe. Opracowania o stali węglowej wymieniają sprężyny i druty o wysokiej wytrzymałości wśród głównych zastosowań stali wysokowęglowej. Jak węgiel działa na drut, opisuje nasz poradnik o drucie ze stali wysokowęglowej.

Rolę gra także obróbka cieplna. Wiele stali sprężynowych można hartować i odpuszczać, a sprężyny często odpuszcza się po nawinięciu. Dokładna droga zależy od stali i wielkości sprężyny. Zestawienie drutu ciągnionego na twardo z hartowanym w oleju znajduje się w poradniku drut sprężynowy hartowany w oleju czy ciągniony.

Sprężyny można wykonywać także z innych metali, ale stal jest zdecydowanie najczęstszym wyborem, a drutu sprężynowego ze stali dotyczy ten poradnik i nasz asortyment.

Jakie sprężyny wykonuje się z drutu?

Sprężyny śrubowe formuje się przez nawijanie drutu na trzpień, często walec. Trzy główne rodzaje różnią się sposobem przyłożenia obciążenia.

Elementy kształtowe z drutu, takie jak klipsy i ukształtowane części, które się uginają i wracają do kształtu, wykonuje się z tego samego rodzaju drutu, nie zwijając go w linię śrubową.

Jakie normy obejmują drut sprężynowy?

Norma dla drutu sprężynowego wyznacza stal, właściwości i badania, dzięki czemu producent sprężyn otrzymuje takie samo zachowanie z jednego zwoju na drugi. Szeroko wymienia się dwie.

EN 10270-1 dotyczy patentowanego drutu ze stali niestopowej, ciągnionego na zimno, o przekroju okrągłym, do nawijania sprężyn mechanicznych. Obejmuje drut do sprężyn pracujących pod obciążeniem statycznym oraz dynamicznym.

ASTM A227 obejmuje dwie klasy okrągłego drutu sprężynowego ciągnionego na zimno: klasę I i klasę II. Jest przeznaczona do sprężyn mechanicznych i elementów kształtowych, które nie są silnie obciążone i nie wymagają wysokich właściwości zmęczeniowych. Próbki poddaje się próbie rozciągania i nawijania, a w składzie chemicznym sprawdza się węgiel, mangan, fosfor, siarkę i krzem.

Klasy, gatunki i poziomy wytrzymałości w tych normach zależą od średnicy i obciążenia. Nasz poradnik o normach dla drutu sprężynowego omawia każdą z nich osobno. Nie publikujemy wartości gatunków dla własnego asortymentu: gatunek i normę dostępne dla zamówienia potwierdza oferta.

Drut sprężynowy a drut ciągniony na zimno

Oba są drutem stalowym ciągnionym, a ciągnienie w każdym przypadku umacnia stal. Różnica tkwi w stali i w docelowej właściwości.

O tym, jak ciągnienie zwiększa wytrzymałość oraz jak bada się ją i zapisuje, mówi nasze wyjaśnienie co to jest drut wysokowytrzymały. Sam produkt ciągniony przedstawia strona o drucie ciągnionym na zimno.

Gdzie stosuje się drut sprężynowy?

Głównym odbiorcą są sprężyny śrubowe, a zawieszenie pojazdów to przykład, który podają oba opracowania o sprężynach. Poza sprężynami śrubowymi stal sprężynowa trafia do wielu elementów, które w użytkowaniu muszą się uginać, a potem wracać do miejsca wyjścia.

Nasz drut sprężynowy oferujemy w średnicach od 1,3 do 4 mm, z przeznaczeniem na sprężyny śrubowe, sprężyny pojazdów, takie jak sprężyny zawieszenia, oraz elementy kształtowe, które po zgięciu muszą wracać do kształtu. Pozostałe rodzaje drutu zestawia strona o drucie stalowym.

Jak podać drut sprężynowy w zapytaniu ofertowym?

1. Średnica w milimetrach. Numer drutu ze starego rysunku można przeliczyć za pomocą tabeli numerów drutu.
2. Norma oraz klasa lub gatunek dokładnie tak, jak podaje je rysunek sprężyny lub klient.
3. Obciążenie: czy sprężyna pracuje pod obciążeniem statycznym, czy dynamicznym.
4. Powierzchnia i opakowanie, jeśli linia nawijająca wymaga określonego wykończenia lub formy zwoju.
5. Ilość i miejsce dostawy.

Przy zakupie z zagranicy zob. stronę o drucie sprężynowym z Turcji, a o transporcie zwojów mówi poradnik o załadunku kręgów drutu do kontenera. Reinwent jest firmą handlową i zaopatrzeniową, a nie producentem. Wystarczy przejść do strony Zapytaj o ofertę, a my sprawdzimy specyfikację u producentów. Można też napisać na adres contact@reinwent.com.