피치가 큰 직사각형 와이어 다이

대부분의 다이 스프링은 피치 대 직경 비율이 상당히 일정합니다. 하지만 표준 구성보다 훨씬 더 많이 압축될 수 있는 스프링이 필요한 경우처럼, 용도에 따라 다른 것이 필요할 때는 어떻게 해야 할까요?

바로 그런 종류의 도전 과제를 저희가 해결하고자 합니다. DL 스프링. 아래 보이는 빨간색 직사각형 와이어 스프링은 많은 스프링 제조업체들이 생산하기 어렵다고 여길 만한 디자인을 나타냅니다. 즉, 일반적인 다이 스프링 사양을 훨씬 뛰어넘는 압축비를 가진 큰 피치의 압축 스프링입니다.

큰 피치 스프링의 과제

대부분의 엔지니어들이 압축 스프링 사양을 작성하기 시작할 때 발견하는 사실이 있습니다. 스프링의 피치가 외경보다 크면 감기는 데 어려움이 발생합니다.. 와이어는 휘어지기 쉽고, 코일이 고르지 않게 될 수 있으며, 일관된 스프링 특성을 유지하기가 어려워집니다.

이 스프링의 작동 범위는 자유 길이 110mm에서 두 번째 작동 위치에서 52.5mm까지 감소합니다. 즉, 57.5mm의 압축이 가능합니다. 활성 코일 수가 4.75개에 불과한 스프링에서 코일당 상당한 작동 범위를 보이는 것입니다.

직사각형 전선을 사용하는 이유는 무엇일까요?

이 용도에 원형 와이어 대신 직사각형 와이어를 사용한 이유가 궁금하실 수 있습니다. 그 이유는 바로 단차 때문입니다.

이 스프링이 압축될 때, 직사각형 단면 덕분에 코일들이 원형 와이어보다 더 효율적으로 겹치게 됩니다. 즉, 스프링이 조기에 굳어지지 않고 필요한 압축 거리를 확보할 수 있다는 뜻입니다. 이는 특정 용도에 필요한 요구 사항을 충족하기 위한 설계 선택입니다.

표준 피치 구성과 비교하여 코일 간 간격을 보여주는 대형 피치 직사각형 와이어 스프링의 상세도
코일 사이의 간격을 주목하십시오. 이처럼 넓은 피치 설계 덕분에 압축 이동 거리가 길어집니다.

재질 선택: 55CrSi 스프링강

저희는 JIS 표준에서 SUP 12로 알려진 55CrSi 강으로 이 스프링을 제조합니다. 국제 규격에 익숙하신 분들을 위해 설명드리자면, 이는 ASTM 9254 또는 SAE 9254와 동일합니다.

에 따르면 재료 사양, 55CrSi는 약 0.56-0.6%의 탄소, 1.20-1.60%의 실리콘, 그리고 0.5-0.8%의 크롬으로 이루어진 화학적 조성을 가지고 있습니다. 높은 실리콘 함량이 이 소재에 뛰어난 탄성과 피로 저항성을 부여하는 요인입니다.

실질적으로 중요한 것은 무엇일까요? 이 소재는 반복적인 사이클링에도 스프링 특성을 잘 유지하며, 이완 저항성이 우수합니다. 즉, 저급 스프링 강에 비해 사용 수명 동안 높이 손실이 훨씬 적습니다.

일반 음악 케이블을 사용하지 않는 이유는 무엇인가요?

고온이나 높은 응력 주기에 노출되는 환경에서 스프링을 사용할 경우, 55CrSi는 일반 고탄소 스프링 와이어보다 우수한 성능을 제공합니다. 실리콘과 크롬 첨가로 하중을 받을 때 영구 변형에 대한 저항력이 향상됩니다.

적색 전기영동 코팅: 단순한 색상 그 이상

이 스프링의 독특한 붉은색 마감은 분체 도장이 아니라 전기영동 도금(e-코팅 또는 음극 전기 도금이라고도 함)입니다.

에 따르면 전자코팅 공정 정보, 이 방법은 스프링을 수성 페인트 용액에 담근 후 전류를 이용하여 금속 표면에 균일한 코팅을 입히는 방식입니다. 코팅 두께는 일반적으로 10~30 마이크론입니다.

이러한 스프링의 장점

분체 도장이나 아연 도금 대신 전기 도금을 사용하는 이유는 무엇일까요?

  • 균일한 적용 범위: E-코팅은 파우더 코팅보다 코일 사이의 좁은 공간까지 더 잘 침투하는데, 이는 특정 압축 수준에서 코일 간격이 좁은 스프링에 중요한 요소입니다.
  • 얇은 코팅: 코팅이 매우 얇아서 스프링의 치수 공차에 큰 영향을 미치지 않습니다.
  • 내식성: 산업 환경에서 우수한 보호 기능을 제공합니다.
  • 시각적 식별: 붉은색 덕분에 이 스프링은 조립 및 유지보수 과정에서 쉽게 식별할 수 있습니다.

우리의 표면 처리 공정 생산 배치 전반에 걸쳐 일관된 코팅 품질을 보장합니다.

맞춤형 스프링 설계: 저희만의 접근 방식

고객이 까다로운 요구사항을 가지고 저희에게 찾아올 때, 이러한 프로젝트는 일반적으로 다음과 같은 방식으로 진행됩니다.

1단계: 애플리케이션 이해하기

스프링 강성과 치수만 묻는 것이 아닙니다. 다음과 같은 정보를 알고 싶습니다.

  • 압축 거리에 따라 필요한 힘은 무엇입니까?
  • 설치 가능한 공간은 얼마나 되나요?
  • 예상 수명 주기는 어떻게 되나요?
  • 온도와 관련된 고려 사항이 있나요?
  • 봄의 흐름은 어떻게 유도될 것인가 (만약 유도된다면)?

2단계: 힘 계산 및 검증

바로 이 부분에서 저희 디자인팀이 가치를 더합니다. 사진 속 스프링을 보시면 90.5mm와 52.5mm, 두 가지 작동 위치에서 작동하는 것을 확인할 수 있습니다.

스프링 상수 9 N/mm를 사용하면 다음과 같은 힘을 계산할 수 있습니다.

작업 위치 1(90.5mm)에서:
자유 길이 대비 압축량 = 110 – 90.5 = 19.5mm
힘 = 9 N/mm × 19.5mm = 175.5 N

작업 위치 2(52.5mm)에서:
자유 길이 대비 압축량 = 110 – 52.5 = 57.5mm
힘 = 9 N/mm × 57.5mm = 517.5 N

하지만 여기서 중요한 점은, 단순히 스프링의 성능을 계산하는 데 그치지 않고, 이러한 힘이 실제 적용 분야에 필요한 조건과 일치하는지 검증한다는 것입니다. 고객은 특정 스프링 강성이 필요하다고 생각하지만, 실제 적용 분야를 검토해 보면 다른 사양이 더 적합한 경우가 있습니다.

3단계: 제조 가능성 검토

설계된 대로 실제로 제작할 수 있을까요? 피치가 큰 스프링을 사용하는 경우, 이는 매우 중요한 질문입니다.

우리의 스프링 와인딩 장비 직사각형 형태의 전선 코일링을 처리할 수 있지만 한계가 있습니다. 스프링 지수, 피치 대 직경 비율, 재료 특성 모두 설계의 일관된 제조 가능성에 영향을 미칩니다.

이 특정 스프링의 경우, 적절한 스프링 강성을 제공하면서도 당사 장비로 제조가 가능하도록 직사각형 단면의 와이어를 선택해야 했습니다. 균형을 맞추는 것이 중요합니다.

4단계: 프로토타입 제작 및 테스트

맞춤형 스프링의 경우, 일반적으로 먼저 시제품 샘플을 제작합니다. 이 샘플은 다음과 같은 사항을 검증하기 위한 테스트를 거칩니다.

  • 스프링 강성이 계산값과 일치합니다(허용 오차 범위 내).
  • 치수가 정확합니다
  • 스프링은 전체 압축 범위에 걸쳐 예상대로 작동합니다.
  • 휘어짐이나 불안정성 문제가 없습니다.

시제품 승인이 완료된 후에야 양산에 들어갑니다.

이런 종류의 스프링은 언제 필요할까요?

피치가 큰 직사각형 와이어 스프링은 흔하지 않으며 모든 용도에 적합한 솔루션은 아닙니다. 하지만 다음과 같은 경우에 유용합니다.

수직 공간이 제한적입니다.

장비의 폐쇄 높이 또는 설치 깊이가 제한적이지만 상당한 압축 이동 거리가 필요한 경우, 직사각형 와이어를 사용하면서 피치를 늘리는 것이 해결책이 될 수 있습니다.

긴 스트로크 동안 가변적인 힘이 필요합니다.

응용 분야에서 한 위치에는 비교적 약한 힘이 필요하고 다른 위치에는 더 강한 힘이 필요하지만 두 위치가 멀리 떨어져 있는 경우, 이와 같은 스프링이 효과적으로 작동할 수 있습니다.

표준 다이 스프링은 귀사의 요구 사항에 맞지 않습니다.

때로는 당신은 그것을 들여다보게 됩니다 표준 다이 스프링 카탈로그 그리고 그 어떤 것도 딱 들어맞지 않죠. 그럴 때 맞춤 디자인이 필요한 겁니다.

설계 고려 사항 및 제한 사항

이런 종류의 스프링 설계에는 한계가 있다는 점을 솔직하게 말씀드려야겠습니다.

지침 요구 사항

지름에 비해 피치가 큰 스프링은 압축 시 좌굴될 가능성이 더 큽니다. 여기에 나타난 스프링이 제대로 작동하려면 중심 막대, 외부 튜브 또는 둘 다와 같은 적절한 안내 장치가 필요합니다.

적절한 지침이 없으면 스프링이 압축될 때 측면으로 휘어질 수 있으며, 이로 인해 힘의 특성이 변하고 조기 고장이 발생할 가능성이 있습니다.

제조 공차

피치가 큰 스프링은 표준 피치 스프링에 비해 일부 치수에서 더 넓은 허용 오차를 가질 수 있습니다. 예를 들어, 스프링 상수 허용 오차는 표준 압축 스프링에서 얻을 수 있는 ±5%가 아니라 ±10%일 수 있습니다.

이는 스프링이 작동하지 않는다는 의미가 아니라, 이러한 변동성을 고려하여 애플리케이션을 설계해야 한다는 의미입니다.

비용 고려 사항

맞춤형 스프링은 표준 카탈로그 스프링보다 가격이 더 비쌉니다. 금형 제작, 시제품 제작, 그리고 특수 설계로 인한 생산 효율성 저하 가능성 등이 그 이유입니다.

하지만 맞춤형 스프링이 장비나 공구에 값비싼 수정을 필요로 하는 설계 문제를 해결해 준다면, 비용 측면에서 오히려 유리한 경우가 많습니다.

당사의 제조 역량

우리 시설에서 실제로 무엇을 할 수 있을까요? 현실적인 개요를 살펴보겠습니다.

직사각형 와이어 범위

저희는 다양한 단면적의 직사각형 와이어를 사용합니다. 구체적인 치수는 재료 수급 상황과 저희의 금형 제작 능력에 따라 달라집니다. 모든 종류의 와이어를 구할 수 있는 것은 아니므로, 때로는 표준 와이어 치수 중에서 선택하여 설계를 조정해야 합니다.

스프링 치수

그림과 같은 압축 스프링의 경우:

  • 외경은 약 15mm에서 최대 150mm까지입니다.
  • 길이는 20mm부터 400mm 이상까지 자유롭습니다.
  • 스프링 강성은 매우 약한 범위(1 N/mm 미만)부터 강한 범위(수백 N/mm)까지 다양합니다.

이는 일반적인 범위이며, 구체적인 성능은 매개변수 조합에 따라 달라집니다.

표면 처리 옵션

여기에 보이는 붉은색 전자 코팅 외에도 다음과 같은 옵션을 제공합니다.

  • 기타 e-코팅 색상
  • 아연 도금
  • 인산염 코팅
  • 코팅되지 않음 (녹 방지를 위해 오일 코팅됨)

선택은 환경적 요구 사항과 선호도에 따라 달라집니다.

저희와 함께 일하는 방법: 절차

표준 제품으로 해결할 수 없는 Spring 애플리케이션 문제가 있다면, 저희와 함께라면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

초기 상담

요구 사항을 보내주세요. 다음과 같은 내용을 포함할 수 있습니다.

  • 치수와 필요한 힘이 표시된 도면
  • 필요한 것과 거의 비슷한 샘플 스프링
  • 제출하려는 신청서에 대한 설명과 함께 작업 중인 제약 조건을 명시해 주세요.

저희 엔지니어링 팀에서 타당성을 검토하고 의견을 제공할 예정입니다.

설계 및 견적

다음과 같은 스프링 디자인(또는 몇 가지 옵션)을 제안하겠습니다.

  • 상세 사양
  • 예상되는 힘의 특성
  • 시제품 및 양산 수량에 대한 가격 책정
  • 예상 소요 시간

시제품 제작

설계 승인이 완료되면, 적용 분야에 따라 보통 5~10개의 시제품을 제작합니다. 이를 통해 실제 장비에서 스프링을 테스트해 볼 수 있습니다.

생산

시제품 승인 후 양산에 들어갑니다. 맞춤형 스프링의 일반적인 최소 주문 수량은 복잡성에 따라 100~500개입니다.

자주 묻는 질문

다른 공급업체의 스프링과 동일한 제품을 구할 수 있나요?

네, 대부분 가능합니다. 샘플을 보내주시면 측정 후 그에 맞는 디자인을 제공해 드릴 수 있습니다. 경우에 따라서는 저희 제조 역량을 활용하여 원래 디자인을 개선할 수도 있습니다.

맞춤형 스프링 개발에는 얼마나 시간이 걸립니까?

실제로 최초 상담부터 시제품 납품까지는 보통 2~4주가 소요됩니다. 양산 주문은 시제품 승인 후 수량 및 자재 수급 상황에 따라 추가로 3~4주가 더 걸립니다.

서로 다른 규격의 도면을 보고 작업하시나요?

네. 저희는 주로 JIS 표준을 사용하지만, ANSI/US 표준, ISO 및 DIN 표준도 이해하고 있습니다. 도면이 명확하기만 하면 어떤 도면이든 작업 가능합니다.

만약 제가 어떤 스프링이 필요한지 정확히 모른다면 어떻게 해야 할까요?

괜찮습니다. 바로 그런 부분에서 저희 디자인 지원팀이 도움을 드릴 수 있습니다. 달성하고자 하는 목표, 필요한 요소, 활용 가능한 공간을 알려주시면 최적의 솔루션을 제안해 드리겠습니다.

이것이 중요한 이유

이 사진 속 스프링은 중요한 의미를 지닙니다. 바로 기성품으로 구할 수 없는 문제를 해결할 수 있는 능력입니다.

모든 스프링 제조업체가 맞춤형 설계를 다루는 것을 원하는 것은 아닙니다. 모든 제조업체가 힘을 정확하게 계산하고 설계를 검증할 수 있는 엔지니어링 역량을 갖춘 것도 아닙니다. 또한 모든 제조업체가 특수 스프링을 합리적인 수량으로 경제적으로 생산할 수 있는 생산 유연성을 갖춘 것도 아닙니다.

저희는 1995년부터 이 일을 해왔습니다. 그동안 수많은 까다로운 사례들을 접해왔고, 이를 효과적으로 처리하는 프로세스를 개발해 왔습니다.

표준 스프링이 적합하지 않은 프로젝트를 진행 중이거나, 스프링 설계가 의도대로 작동하는지 검증해 줄 사람이 필요하다면 저희가 도와드리겠습니다.


DL 스프링 소개

Cixi Dili Spring Co., Ltd.는 1995년부터 스프링을 제조해 왔습니다. 당사는 맞춤형 스프링 설계 및 생산을 전문으로 하며, 특히 다이 스프링, 압축 스프링 및 표준 카탈로그에서 찾아볼 수 없는 특수 구성 스프링 분야에서 전문성을 보유하고 있습니다.

저장성 츠시에 위치한 저희 공장에는 CNC 스프링 권선 장비, 열처리 시스템 및 표면 처리 설비가 갖춰져 있습니다. 저희는 금형 제작업체, 기계 제조업체 및 장비 제조업체와 같이 까다로운 용도에 적합한 신뢰할 수 있는 스프링을 필요로 하는 산업 고객을 주로 대상으로 서비스를 제공합니다.

저희는 JIS 표준을 준수하며, 필요에 따라 다른 국제 표준도 적용할 수 있습니다. 품질 관리는 생산 공정 전반에 통합되어 있으며, 단순히 최종 검사 단계에 그치지 않습니다.

연락주세요

봄 학기 지원서에 대해 논의하고 싶으신 사항이 있으시면 연락주세요.

📧 이메일: [email protected]

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요구 사항을 검토한 후, 저희가 도움을 드릴 수 있는지 여부를 알려드리겠습니다. (일반적으로 24시간 이내입니다.).