فنر

فنر فشاری پیچشی، یک المان مکانیکی الاستیک برای ذخیره و آزادسازی انرژی است. این فنرها معمولاً از سیم فولادی کربنی مرغوب با استاندارد ASTM A227 یا A229 ساخته می‌شوند. قطر سیم d بین ۰.۵ تا ۲۰ میلی‌متر و قطر متوسط حلقه D بین ۳ تا ۲۰۰ میلی‌متر متغیر است. شاخص فنر C = D/d معمولاً بین ۴ تا ۱۲ برای تعادل بهینه استحکام و انعطاف انتخاب می‌شود. مدول برشی فولاد G حدود ۷۹ گیگاپاسکال است. نرخ فنر یا ثابت فنر k بین ۰.۱ تا ۱۰۰ نیوتن بر میلی‌متر محاسبه می‌گردد. تنش برشی مجاز طراحی معمولاً تا ۴۵۰ مگاپاسکال برای فولاد سخت‌کاری شده است. این فنرها تحت فرآیند تنش‌زدایی حرارتی در حدود ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد قرار می‌گیرند.

ساختار فنر با پارامترهای هندسی دقیق تعریف می‌شود: تعداد حلقه‌های فعال n، گام p و زاویه مارپیچ α. انتهای فنر معمولاً به صورت مسطح و سنگ‌زنی شده برای توزیع یکنواخت بار است. فرآیند تولید شامل سرمایش، پیچش، عملیات حرارتی و اغلب喷丸 Shot Peening است. این فرآیند استقامت خستگی را تا ۵۰٪ افزایش می‌دهد. طول بلوک طول جامد باید کمتر از ۸۰٪ طول آزاد باشد. فنرهای با کاربرد ویژه ممکن است از مواد غیرفولادی مانند برنز بریلیوم یا اینکونل ساخته شوند. آزمایش کنترل کیفیت شامل بررسی بار در طول بلوک و آزمون خستگی تحت چرخه‌های متناوب است. بسته‌بندی آن‌ها اغلب با روغن محافظ یا فسفاته انجام می‌شود.