웨이브 스프링이란 무엇이며 왜 사용합니까?

댄 카니 | 2021년 2월 12일

우리는 Smalley의 마케팅 엔지니어인 Justyna Rapacz에게 웨이브 스프링의 설계와 제품 ​​설계 엔지니어에게 그 유용성에 대한 정보를 제공해 달라고 요청했습니다. 우리는 가장자리 권선형 웨이브 스프링의 발명자인 Smalley에게 이러한 유형의 스프링의 장점에 대한 권위 있는 설명을 제공했습니다.

디자인 뉴스: 웨이브 스프링이란 무엇입니까?

관련 항목: 기어 제조의 기초

저스티나 라파츠: 웨이브 스프링은 독특한 '회전당 다중 웨이브' 설계를 갖춘 플랫 와이어로 만들어진 압축 스프링 유형입니다. 이 혁신적인 디자인은 웨이브 스프링이 기존 원형 와이어 코일 스프링과 동일한 스프링력을 제공하지만 작동 높이의 50%에서 제공할 수 있는 이유입니다.

DN: 웨이브 스프링의 주요 용도는 무엇입니까?

관련 항목: 금속 적층 가공의 기초

저스티나 라파츠: 작은 직경부터 큰 직경까지, 가벼운 하중부터 무거운 하중까지, 탄소강부터 이국적인 재료까지, 웨이브 스프링은 수만 가지 응용 분야에서 신뢰할 수 있는 공간 절약형 솔루션이었습니다. 손목에 착용하는 스마트워치와 같은 일상적인 소비자 제품부터 로봇 수술 도구와 같은 생명을 구하는 의료 기기, 지구 표면 깊은 곳의 유정과 같은 극한 환경, 화성 높이까지 웨이브 스프링에는 사실상 제한이 없습니다.

웨이브 스프링의 이점을 활용하는 일반적인 응용 분야 중 하나는 유량 밸브입니다. 많은 스프링 시스템을 밸브로 설계할 수 있지만 엔지니어는 공간 절약 기능과 압축 범위의 80%를 통한 선형 압축 동작 때문에 웨이브 스프링을 선택하는 경우가 많습니다. 이러한 고유한 기능을 통해 유량과 압력을 더욱 정확하고 반복적으로 제어할 수 있습니다.

유체 압력이 증가하면 Crest-to-Crest 웨이브 스프링이 피스톤의 선형 변위를 정밀하게 제어합니다.

DN: 웨이브 스프링을 사용하면 어떤 이점이 있나요?

저스티나 라파츠: 공간 제약이 있거나 더 많은 설계 유연성이 필요하거나 특정 하중 요구 사항을 충족하려는 경우 설계 도구 키트에 웨이브 스프링을 추가하면 새로운 설계 가능성의 세계가 열릴 수 있습니다. 웨이브 스프링은 일반 압축 스프링과 동일한 스프링 힘을 제공하지만 작동 높이가 낮아져 조립 공간을 최적화합니다.

웨이브 스프링의 가장 큰 장점은 다음과 같습니다.

기존 코일 스프링(r)과 웨이브 스프링(l) 비교.

DN: 있다면 어떤 장단점이 있나요? 비용?

저스티나 라파츠: 웨이브 스프링은 공간이 제한적일 때 적합한 압축 스프링입니다. 그러나 이동 거리가 크거나 상대적으로 높은 부하 요구 사항이 수반되는 응용 분야에는 이상적인 솔루션이 아닙니다. 웨이브 스프링은 압축용으로만 설계되었으므로 확장이나 비틀림이 필요한 응용 분야에서는 대체 스프링을 지정해야 합니다.

비용 측면에서 웨이브 스프링은 전체 어셈블리를 고려할 때 비용을 절약할 수 있습니다. 웨이브 스프링은 더 작은 공간에서 동일한 스프링 힘을 제공하여 조립 공간을 최적화할 수 있으므로 조립 크기, 무게, 생산 시간 및 재료 비용이 전체적으로 감소합니다. 웨이브 스프링은 잠재적으로 코일 스프링보다 부품 가격이 더 높을 수 있지만, 애플리케이션에 웨이브 스프링을 설계할 때 전반적인 비용 절감 효과를 볼 수 있습니다.

DN: 재료 선택이 스프링 성능에 어떤 영향을 미치나요?

저스티나 라파츠: 최적의 스프링 성능을 위해서는 올바른 재료를 선택하는 것이 중요합니다. 작동 환경, 주기 수명, 예산 등 스프링 재료 선택 시 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다. 표준 웨이브 스프링은 탄소강과 17-7 스테인리스강으로 제공됩니다.

Smalley 마케팅 엔지니어 Justyna Rapacz.

DN: 앞으로 웨이브 스프링의 사용이 증가할 것으로 예상하시나요?