היום נדון בגורם חשוב בעיצוב האביב: הגבול האלסטי של קפיץ, הידוע גם כמתח המרבי המותר. זה מתייחס למתח המרבי שבו קפיץ יכול לחזור במלואו לצורתו המקורית לאחר העמסה.
•מתחת לגבול האלסטי:כאשר העומס מוסר, הקפיץ חוזר לאורכו המקורי (דפורמציה אלסטית הפיכה).
•חריגה מהמגבלה האלסטית:כאשר העומס מוסר, הקפיץ נשאר מוארך לצמיתות ואינו יכול להתאושש, וכתוצאה מכך כשל.
להלן מגבלות האלסטיות האופייניות לחומרי קפיצי פיתול נפוצים של דלת מוסך:
1. פלדת קפיצי פחמן (הנפוץ ביותר)
65Mn, 72A, 82B (השימוש הנפוץ ביותר ליצוא)
גבול אלסטי: ≈ 600–900 MPa
2. סיליקון-פלדת קפיצי מנגן (גמישות גבוהה)
60Si2Mn
גבול אלסטי: ≈ 800–1100 MPa
3. כרום-פלדת קפיצי ונדיום (חזק גבוה, עמיד בפני עייפות)
50CrV (50CrVA)
גבול אלסטי: ≈ 900–1250 MPa
4. נירוסטה (304 / 316)
304(A2): ≈ 350–500 MPa
316(A4): ≈ 380–550 MPa
5. חוט מוזיקה / חוט פסנתר (גמישות גבוהה)
SWP-A / SWP-ב
גבול אלסטי: ≈ 1000–1600 MPa
✔ האלסטיות הטובה ביותר, הכי פחות נוטה לעיוות קבוע
6. סגסוגות נחושת
ברונזה זרחנית(CuSn6): ≈ 500–700 MPa
נחושת בריליום (BeCu): ≈ 800–1100 MPa
הגבול האלסטי אינו קבוע. בייצור בפועל, הוא מושפע מגורמים רבים:
1. הפחתת ציור קר
2. טיפול בחום-שמן
3. איכות פני השטח (שריטות, פגמים)
4. חיטוי זריקות
באיזו מגבלה אלסטית עלינו להשתמש לעיצוב קפיצי פיתול של דלת המוסך?
קח לדוגמה חומר 82B סטנדרטי: אם מתח הגזירה המרבי שלו הוא כ-1100 MPa.
• עיצוב שמרני: מתח עבודה < **800 MPaחיי עייפות > 50,000 מחזורים
• עיצוב סטנדרטי: 900–1000 MPaמאזן חיי שירות ועלות
• עיצוב קיצוני: > 1100 MPaסיכון גבוה לשבר עייפות
