Der Effekt der Relaxation, des Kriechens und der Hysterese bei Federwerkstoffen eine Gegenüberstellung
Vergleich, praktische Bedeutung und Einfluss
Der Effekt der Relaxation, des Kriechens und der Hysterese sind wichtige Phänomene, die bei Federwerkstoffen auftreten können und ihre Leistung beeinflussen.
Der Effekt der Relaxation:
Ursache:
Die Relaxation bezieht sich auf den Verlust der Spannung in einer Feder im Laufe der Zeit bei konstanter Dehnung oder Belastung. Sie tritt aufgrund der internen Reorganisation der Atome und der Bewegung der Versetzungen im Werkstoff auf.
Einflüsse:
Die Relaxation wird von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter die Temperatur, die Zeit, die Belastung und die Legierungsbestandteile im Werkstoff. Höhere Temperaturen und längere Zeiträume erhöhen die Relaxation, während höhere Belastungen zu einer schnelleren Relaxation führen können.
Praktische Bedeutung:
Die Relaxation kann zu einer Veränderung der Federkraft führen, was in einigen Anwendungen unerwünscht ist. Beispielsweise können sich in Präzisionsinstrumenten oder medizinischen Geräten die Federkräfte im Laufe der Zeit ändern und so die Funktionalität beeinträchtigen.
Der Effekt des Kriechens:
Ursache:
Das Kriechen bezieht sich auf die langsame plastische Verformung einer Feder unter konstanter Belastung im Laufe der Zeit. Es entsteht durch die Bewegung von Versetzungen und die Neuanordnung der Atome im Werkstoff.
Einflüsse:
Das Kriechen wird stark von der Temperatur, der Belastung und der Zeit beeinflusst. Höhere Temperaturen und größere Belastungen beschleunigen das Kriechen, während längere Zeiträume zu einer größeren Verformung führen können.
Praktische Bedeutung:
Das Kriechen kann zu einer dauerhaften Verformung der Feder führen, was in einigen Anwendungen problematisch ist. Beispielsweise kann es bei Fahrzeugfedern zu einer Änderung der Fahrzeughöhe oder bei Federn in Bauwerken zu einer Beeinträchtigung der Strukturintegrität führen.
Der Effekt der Hysterese:
Ursache:
Die Hysterese tritt auf, wenn es eine Differenz zwischen der Belastung und der Entlastung einer Feder gibt. Sie resultiert aus Mikroplastizität und reversiblen Phasenumwandlungen im Werkstoff.
Einflüsse:
Die Hysterese wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, darunter die Temperatur, die Belastung, die Zeit und die Legierungsbestandteile. Höhere Temperaturen, längere Zeiträume und größere Belastungen können die Hysterese verstärken.
Praktische Bedeutung:
Die Hysterese kann in einigen Anwendungen nützlich sein, um unerwünschte Schwingungen zu reduzieren oder eine Dämpfungswirkung zu erzeugen. Jedoch kann sie zu Energieverlusten führen und die Präzision von Federanwendungen beeinträchtigen.
Vergleich der Effekte und praktische Bedeutung:
Die Relaxation, das Kriechen und die Hysterese sind alle wichtige Effekte, die die Leistung von Federwerkstoffen beeinflussen.
In Bezug auf die praktische Bedeutung kann es je nach Anwendung Unterschiede geben. In einigen Anwendungen, in denen Präzision und konstante Federkräfte entscheidend sind, kann die Relaxation einen größeren Einfluss haben. In anderen Anwendungen, bei denen dauerhafte Verformungen vermieden werden müssen, kann das Kriechen von größerer Bedeutung sein. Die Hysterese kann in Anwendungen, in denen Schwingungen gedämpft werden sollen, von Vorteil sein, kann jedoch in Präzisionsanwendungen Nachteile mit sich bringen.
Beispiele zur Reduzierung der Effekte:
Um die Relaxation zu reduzieren, können hochfeste Federwerkstoffe mit geringerer Versetzungsaktivität und geeignete Wärmebehandlungen eingesetzt werden.
Das Kriechen kann durch die Auswahl von Werkstoffen mit geringer Kriechneigung, Optimierung der Belastungsdauer und Anwendung geeigneter Wärmebehandlungen minimiert werden. Die Hysterese kann durch Oberflächenbehandlungen, geometrische Optimierung und den Einsatz von Werkstoffen mit reduzierter Versetzungsaktivität verringert werden.
Die Effekte der Relaxation, des Kriechens und der Hysterese spielen eine wichtige Rolle bei Federwerkstoffen und können deren Leistung beeinflussen. Es ist entscheidend, diese Effekte zu verstehen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um ihre Auswirkungen zu reduzieren. Die Auswahl geeigneter Werkstoffe, die Anwendung von Wärmebehandlungen, Oberflächenbehandlungen und die Optimierung der Federgeometrie sind wirksame Ansätze zur Minimierung dieser Effekte. Die praktische Bedeutung der Effekte variiert je nach Anwendung, und daher ist eine sorgfältige Abwägung der Vorteile und Nachteile erforderlich, um die optimalen Federwerkstoffe und -konstruktionen für spezifische Anforderungen zu gewährleisten.
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Reiner Schmid Produktions GmbH Specialist and expert for the manufacture, production, production, development and sample production of torsion springs, double torsion springs and bent wire parts.
Abstract:
The manufacture, production and production of torsion springs, double torsion springs and bent wire parts is carried out in small series, large series and variant production.
The calculation, development and testing of torsion springs, double torsion springs and bent wire parts takes place before each production.
We offer customers a comprehensive application-related service such as advice, calculation, development and sample production for torsion springs, double torsion springs and bent wire parts.
Keywords:
torsion spring, torsion springs, double torsion spring, double torsion springs, bent wire part, bent wire parts
The torsion spring:
Cylindrical torsion springs or also known as torsion springs, helical torsion springs are widely used and versatile machine elements components in the world of mechanics and spring technology.
The structure of a cylindrical torsion spring consists of a wire that is wound in a helical shape around a central axis in even turns.
torsion springs are used to absorb and release a rotating movement, a torque or a force and to guide the movement of the legs.
torsion springs are characterized by the ability to absorb and release deflections, forces or torques around a rotation axis and to guide the rotational movement.
torsion springs usually have a cylindrical spring body on which two legs are arranged.
The legs can be arranged tangentially, radially or axially, whereby each leg can have a different arrangement. Different spring end shapes can be attached to the end of the two legs, e.g. straight leg, hook shape, eyelet shape, round or square.
The terms "torsion spring", "torsion spring" and "torsion spring" refer to the same component.
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The double torsion spring:
Double torsion springs, double torsion springs and double torsion springs are widely used and versatile machine elements in the world of mechanics and spring technology.
The structure of a double torsion spring consists of a wire that is wound in a helical shape in even turns to form two separate spring bodies. The two spring bodies are connected by a wire, which is usually designed as a U-shaped web.
The legs or spring ends of the double torsion springs are usually attached to the outside of the respective spring body. The force or torque is introduced either via the U-shaped web or via the legs. The double torsion spring is usually guided via a mandrel, axle or bolt.
Double torsion springs, double torsion springs and double torsion springs are used to absorb or release a rotating movement, torque or force. Double torsion springs are characterized by the ability to absorb or release deflections, forces or torques around a rotation axis. The legs can be arranged tangentially, radially or axially, whereby each leg can have a different arrangement. Different spring end shapes can be attached to the end of the two legs, e.g. straight leg, hook shape, eyelet shape, round or square.
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The wire bent part:
In practical use, standardized wire bent parts such as spring rings, snap rings, retaining rings, clips, pins, etc. are found. A paper clip or a staple clip also belongs to the wire bent parts, wire form springs and bent parts.
However, in practical use, non-standardized, individual, application-specific designed wire bent parts are mostly used. Wire form springs and bent parts are used.
The focus is on the function of the component: e.g. securing, protecting, holding, positioning, clamping or springing.
Wire form springs, wire form springs and bent parts made of spring steel wire are important components in various industries and applications. Bent wire parts are special machine elements that usually have springy properties.
They are made into a specific shape by bending wire and offer a variety of advantages in terms of flexibility, cost-effectiveness and functionality.
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