Stejně jako šrouby jsou pružiny často používané mechanické komponenty s využitím v různých zařízeních, např. v automobilech, elektrických výrobcích a předmětech denní potřeby. V této části je uveden přehled pružin a jsou zde představeny příklady jejich pozorování a měření pomocí digitálního mikroskopu.

Pozorování a měření pružin pomocí digitálního mikroskopu

Typické typy pružin

Vinuté pružiny

Tlačné vinuté pružiny

Tlačné vinuté pružiny vytvářejí odpudivou sílu při zatížení ve směru komprese. Jejich konstrukce má buď stejné stoupání nebo sklon. Tento typ pružiny se běžně používá jako pružiny odpružení u automobilů.

Vinutá pružina se stejným stoupáním
Kuželová vinutá pružina
Napínací vinuté pružiny

Napínací vinuté pružiny vytvářejí odpudivou sílu při zatížení ve směru vytažení. Na obou koncích pružiny jsou přítomny háčky. Tento typ pružiny se běžně používá ve stojanech na kola a měřicích zařízeních.

Napínací vinutá pružina

  • A: Háčky
Torzní vinuté pružiny

Torzní vinuté pružiny vytvářejí odpudivou sílu, když jsou závity vystaveny torznímu pohybu kolem centrální osy pružiny. Na obou koncích pružiny mohou být přítomny háčky. Tento typ pružiny se běžně používá ve dveřních zámcích a děrovačkách.

Torzní vinutá pružina (s háčky)
Torzní vinutá pružina (bez háčků)

Talířové pružiny

Ploché pružiny
Ploché pružiny jsou nejběžnějším typem talířových pružin a jsou často jednoduše označovány jako talířové pružiny. Tento typ pružiny se běžně používá ve spínačích.
Pružiny s překrývajícím se talířem
Pružiny s překrývajícím se talířem jsou vyráběny z více talířových pružin různých délek naskládaných na sebe. Čím více vrstev se použije, tím větší odolnost bude pružina mít. Tento typ pružiny se běžně používá jako pružiny odpružení pro nákladní vozidla (také označované jako listové pružiny).
Kuželové talířové pružiny
Kuželové talířové pružiny jsou vyráběny vyhloubením středu kuželové talířové pružiny. Tento typ pružiny se běžně používá jako podložky k zabránění uvolnění šroubů.
Membránová pružina
Spirálové pružiny
Spirálové pružiny vznikají navinutím plátu nebo pásu materiálu do spirálovitého tvaru. Tento typ pružiny se běžně používá v mechanických hodinkách.

Materiály a rozměry tlačných vinutých pružin

Materiály vinutých pružin

Kalený ocelový drát
Jedná se o nejlevnější ze všech kovových materiálů pružin a používá se v různých produktech každodenní potřeby.
Symbol: SWC
Klavírní drát
Klavírní drát, který má vyšší pevnost v tahu než kalený ocelový drát a větší tvrdost a odolnost vůči únavě materiálu, se běžně používá pro průmyslové pružiny.
Symbol: SWP
Nerezová ocel
Nerezová ocel má lepší odolnost vůči korozi a teplu než klavírní drát, což z ní činí stěžejní materiál pro vinuté pružiny.
Symbol: SUS

Rozměry tlačných vinutých pružin

Popis rozměrů
Rozměr Popis
Průměr drátu Průměr drátu použitého pro pružinu.
Symbol: d (mm/palce)
Průměrný průměr závitu Průměr vnějšího a vnitřního průměru závitu.
Symbol: D (mm/palce)
Vnější průměr závitu Průměr vnějšího okraje závitu.
Symbol: Do (mm/palce)
Vnitřní průměr závitu Průměr vnitřního okraje závitu.
Symbol: Di (mm/palce)
Klidová výška Výška pružiny bez zatížení.
Symbol: Hf (mm/palce)
Aktivní závity Počet závitů použitých pružinou k vytvoření síly.
Symbol: Na
Celkový počet závitů Počet všech závitů mezi oběma konci pružiny.
Symbol: Nt
Rozteč Vzdálenost mezi středy spirálovitě navinutého drátu.
Symbol: P (mm/palce)

Příklady pozorování a měření pružin pomocí digitálního mikroskopu

Nejnovější příklady pozorování a měření pružin pomocí digitálního 4K mikroskopu KEYENCE řady VHX jsou uvedeny níže.

Pozorování závitu pomocí hloubkové kompozice

Funkce hloubkové kompozice umožňuje pozorování pružiny se zaměřením na všechny závity.

Snímek hloubkové kompozice přesné pružiny
VH-Z20, 150×, snímek s kruhovým osvětlením
Snímek hloubkové kompozice torzní vinuté pružiny
VH-Z20, 50×, snímek s kruhovým osvětlením
Pozorování vad drátu pružiny
VH-Z20, 50×, kruhové osvětlení (běžný snímek)

Snímek po odstranění kruhových odlesků

Funkce odstranění kruhových odlesků umožňuje pozorování bez odlesků.

Snímek pozorování prasklin na povrchu pružiny
VHX-E20, 80×, kruhové osvětlení (běžný snímek)

Snímek v režimu optického stínového efektu

Režim optického stínového efektu lze použít k vizualizaci detailních struktur povrchu bez potřeby SEM.

3D snímek měření tvaru nárazů na pružinu
VH-Z20, 200×, snímek s kruhovým osvětlením
3D snímek měření tvaru zkorodovaného otvoru v pružině
ZS-200, 1000×, snímek s kruhovým osvětlením