弹簧的功能与制造方法|深入剖析针式打印机

弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件，它利用材料的弹性和自身结构的特点，在承受载荷时能随载荷的大小产生相应大小的弹性变形，将机械功或动能转化为变形能；随着载荷的卸除，变形消除并恢复原状，又将变形能转化为机械能或动能。

弹簧的功能是用以控制机件的运动、缓和冲击或振动、储蓄能量、恢复位置、预先施加力量、测量力的大小等。

弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等，常用的有钢材（碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢）、铜合金、镍合金和橡胶等。

常用的弹簧材料和其特性用途如下：

1）不锈钢线，主要元素为C（碳）、Si（硅）、Mn（锰）、P（磷）、S（硫）、Ni（镍）、Cr（铬）、Mo（钼）等，经过冷加工可得到高强度，用于铁路车辆、输送机螺钉、螺帽、弹簧等，耐热、耐蚀。

2）碳钢线，主要元素为C（碳）、Si（硅）、Mn（锰）、P（磷）、S（硫）等，为硬拉钢线，用于耐蚀性差、要求精度不高的场合，钢性较脆，成形后要表面处理或加防锈油。

3）琴钢线，主要元素为C（碳）、Si（硅）、Mn（锰）、P（磷）、S（硫）、Cu（铜）等，耐疲劳性佳，精度高，一般用于电池弹簧、开关弹簧等、钢性柔韧，成形后要表面处理或加防锈油。(www.xing528.com)

4）铍铜线，主要元素为Be（铍）、Mn（锰）、Ni（镍）、P（磷）[Cu（铜）+Sn（锡）+P（磷）]、Ni（镍）、Co（钴）等，耐蚀性佳，时效硬化处理前富于展性，时效硬化处理后增加耐疲劳性，可制螺钉弹簧电刷、通信器具（表面镀银、金）、电极片等。

5）磷青铜，主要元素为Sn（锡）、Zn（锌）、P（磷）等，耐疲劳性、耐蚀性、耐磨耗性佳，可制螺钉弹簧、扭簧、扣钮、电极等，电子产品适用（表面镀金、银）。

弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8mm的一般用冷卷法，大于8mm的用热卷法。有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理，可提高弹簧的承载能力。弹片多利用冲压或钣金工艺制作。

弹簧一般都要进行表面处理工艺，一方面是为了防锈或美观；另一方面是由于弹簧常用于电气连接中，需要其提供极低的接触电阻。表面处理工艺有镀金、镀铬、镀银、镀镍、镀锡、镀锌（包括黑锌、蓝锌、五彩锌、白锌等）以及发黑（染黑）等。

评价弹簧的表面处理后的性能多为进行中性盐雾试验，具体的过程为喷发盐雾，浓度为3%、5%、20%的氯化钠溶液，pH值在6.5～7.2之间，湿度为95%，降雾为1～2mL/H/80cm²，喷嘴压力为0.8～1.4kgf，放置垂直挂或斜15°～30°，不可直接喷在工件上。试验时间由设计者规定，一般镀金、镀铬、镀银、镀锡等要求其为24h，镀锌和发黑为2h。