Quels tests de performances mécaniques clés sont requis pour les ressorts de forme irrégulière avant qu'ils ne quittent l'usine

Tests de charge-déformation : vérification des fonctionnalités de base

Pour un ressort d'anomalie, qui est un composant élastique personnalisé, ses caractéristiques charge-déflexion constituent l'indice de base pour l'inspection avant expédition. Contrairement à la simple relation linéaire des ressorts hélicoïdaux standard, la courbe de charge d'un ressort en cas d'anomalie est souvent complexe et très variable, reflétant sa géométrie unique et sa fonction prévue.

Procédures et objectifs de test clés

• Position initiale et précharge : les tests commencent à partir de la position initiale (libre) du ressort ou d'un point de précharge désigné spécifié par la conception. Des enregistrements précis de la longueur libre ou de l’angle libre du ressort dans cet état sont cruciaux.

• Mesure de charge multipoint : le long de la course de travail conçue, un déplacement ou un angle spécifique est appliqué à au moins trois points critiques. La force réactive (charge) ou le moment réactif (couple) résultant produit par le ressort est ensuite méticuleusement mesuré.

• Vérification de la cohérence de la rigidité : Bien que la courbe puisse être non linéaire, les résultats des tests doivent être strictement conformes à la plage de tolérance pour la raideur du ressort (k) ou la rigidité en torsion spécifiée dans les dessins de conception et les spécifications techniques. Cela détermine directement si le ressort fournit le support ou la force motrice correcte au sein du mécanisme.

Défi professionnel

La forme non standard des ressorts d’anomalie rend la conception des luminaires d’une importance cruciale. Les tests nécessitent des pinces et des outils spécialisés conçus sur mesure pour simuler avec précision la direction de l'application de la charge et les points de support. Cela empêche le glissement, les charges latérales ou la concentration de contraintes pendant les tests, garantissant ainsi l'authenticité et la validité des données de test.

Tests de relaxation des contraintes et de fluage : évaluation de la fiabilité à long terme

Ressorts d'anomalie en acier inoxydable , en particulier ceux utilisés dans des applications à haute température, à long terme ou de haute précision, doivent subir des tests de relaxation des contraintes et de fluage pour évaluer leur fiabilité à long terme tout au long de leur durée de vie.

Test de relaxation au stress

• Définition et objectif : La relaxation des contraintes est le phénomène par lequel la contrainte interne d'un ressort, maintenu dans une condition de déformation constante (déplacement ou angle), diminue progressivement avec le temps, entraînant une atténuation de la force ou du moment réactif du ressort.

• Conditions de test : Le test simule la température de fonctionnement maximale réelle du ressort et la déformation de travail maximale. Le ressort est verrouillé dans le déplacement de travail conçu et l'ensemble de l'installation est placé dans une chambre à température constante pour une surveillance continue.

• Analyse des données : le pourcentage de diminution de la valeur de la force au fil du temps est enregistré. Par exemple, les ressorts hautes performances peuvent nécessiter un taux de décroissance de force ne dépassant pas 5 % après une durée spécifique et une certaine température.

Test de fluage

• Définition et objectif : Le fluage est le phénomène dans lequel la déformation d'un ressort augmente lentement avec le temps lorsqu'il est soumis à une condition de charge constante (force ou moment).

• Importance : Bien que moins courant dans les ressorts à température ambiante, les tests de fluage sont un indice clé pour évaluer la stabilité des matériaux et des processus dans les domaines où les tolérances de déplacement sont extrêmement serrées, tels que les capteurs de haute précision ou les vannes de régulation de fluide.

Tests de durée de vie en fatigue : détermination des performances d'endurance

La durée de vie en fatigue est l'indice le plus crucial pour mesurer la durabilité d'un ressort, en particulier pour les applications nécessitant des mouvements fréquents et répétitifs (par exemple, composants automobiles, mécanismes de commutation).

Méthodologie et conditions des tests

• Simulation de cycles réels : les tests de fatigue doivent simuler la charge cyclique entre la charge minimale et la charge maximale que le ressort subira dans son mécanisme réel.

• Fréquence et cycles des tests : les tests sont généralement effectués sur des machines d'essai de fatigue spécialisées, appliquant une charge cyclique à haute vitesse et haute fréquence jusqu'à ce que le ressort se rompe (fracture ou dépassement de la limite de déformation plastique permanente). Le nombre de cycles requis atteint souvent des centaines de milliers, voire des millions.

• Objectif et normes : Le ressort doit répondre au niveau de fiabilité spécifié par la conception. Par exemple, il peut être nécessaire de survivre à un million de cycles à charge maximale avec un taux de défaillance ne dépassant pas un certain pourcentage.

Validation du traitement de surface

La tenue en fatigue des ressorts en acier inoxydable est intrinsèquement liée à la qualité de la surface du fil. Les tests de fatigue valident également indirectement l'efficacité des processus de polissage de surface, de traitement de passivation et de traitement thermique pour inhiber l'initiation et la propagation des microfissures de surface. Tout défaut de surface ou contrainte résiduelle peut devenir le point d’origine d’une rupture par fatigue.

Tests de couple et de moment de flexion : exigences uniques pour les ressorts présentant des anomalies

Pour les ressorts d'anomalie intégrant des bras de torsion, des sections pliées ou des structures de connexion spécialisées, le simple test de la force axiale est insuffisant ; Les caractéristiques de couple et de moment de flexion doivent également être testées.

Test de couple

• Objectif : Mesurer le moment réactif produit par un ressort d'anomalie de torsion ou ses segments de torsion à des angles spécifiques.

• Instrumentation : des testeurs de couple de haute précision sont utilisés, équipés de fixations personnalisées pour ancrer l'extrémité non rotative du ressort et faire pivoter l'autre extrémité par incréments angulaires précis pour l'acquisition de données.

Test de moment de flexion

• Objectif : Mesurer le moment de flexion réactif produit par les bras pliés ou les extrémités de connexion d'un ressort d'anomalie lors de déplacements de flexion spécifiques.

• Importance : Ceci est vital pour les applications nécessitant un contrôle précis de l’angle de réinitialisation et de la force de verrouillage du mécanisme. Les données d'essai de moment de flexion vérifient directement l'exactitude de la théorie des poutres et les calculs du facteur de concentration de contraintes dans la conception de structure anormale.