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보다 좋은 스프링을 만들기 위해서는, 1.스프링 설계가 적절한 것, 2.최적의 재료를 선택하는 것, 3.스프링의 제조공정이 올바르게 행해지는 것이 중요합니다. 여기에서는, 재료가 상온 상태로 성형하는 냉간 가공의 압축 스프링의 예를 나타냅니다. 공정에 대해서는 정해진 규칙이 따로 있는 것은 아니고, 스프링의 용도나 요구되는 품질, 생산 설비등에 의해, 공정을 증감하거나 공정의 순서를 변경시키거나 하는 경우가 있습니다.
재료
스프링용 강선에도 피아노선이나 경강선, 스프링용 스테인레스 강선과 같은 냉간 가공선(冷間加工線) 외에 스프링용 오일 템퍼선과 같은 열처리선(熱処理線)등이 있습니다. 모두 JIS로 규격화되고 있습니다.재료는 연속하여 코일 모양으로 감겨지고 있는지가 일반적입니다.
코일링
압축 스프링 성형용의 코일링 머신에는 캠식, NC식, 선반식등이 있으며, 재료를 코일 모양으로 성형을 하는 작업을 합니다.
열처리
열처리의 목적은, 스프링으로서 최적인 스프링 특성을 확보하기 위해서 실시합니다. 사용하는 스프링 재료의 종류에 따라 스프링 성형 후의 열처리 방법은 바뀝니다. 소형 스프링 (냉간 성형 스프링)에는 저온풀림처리를 실시하는 것이 많으며, 열처리 설비는 그 구조에 따라, 연속식로나 배치식로가 있습니다.
단면연삭
스프링의 양단면을 숫돌로 연삭을 함으로써, 직각도를 좋게 하고 하중의 편심, 좌굴등을 막는 목적으로 실시합니다. 일반적으로 선경의 가는(1mm이하) 것으로, 스프링 지수가 10을 넘는 것은 연삭을 생략 해도 정도(精度)상의 문제는 거의 없습니다.
쇼트피닝
Valve spring 등과 같이 반복 하중을 받는 스프링의 피로강도의 향상을 목적으로, 성형 후의 세팅에 앞서 실시하는 공정으로, 작은 금속구를 스프링의 표면에 때리는 공정입니다.
2차열처리
쇼트 피닝은 일종의 냉간 가공이기 때문에, 스프링은 변형이 쉬운 상태로 되어 있기 때문에, 저온풀림처리를 실시합니다.
세팅(setting)
스프링 사용중의 변형량이 문제가 되는 스프링에 대해서 실시하는 처리입니다.
방청처리
방청 대책으로는, 스테인레스등의 내식 재료를 사용하는 것 외에, 각종 도금이나 방청유, 도장, 화학성 처리 등이 있습니다. 작은 스프링에는, 방청유나 전기 아연 도금 처리가 일반적입니다.
완성 검사
치수 검사 외에, 하중 특성을 하중 시험기로 검사합니다. |
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