Un fabricant italien de vannes microfluidiques de précision pour l'automatisation de laboratoire avait besoin d'un jeu de ressorts de compression personnalisés capables de fournir une force de rappel identique sur un bloc de vannes à 8 canaux. Toute variation de la force du ressort entre les canaux entraînerait des débits inégaux, affectant la précision du test.
La spécification
Diamètre du fil: 0,4 mm en acier inoxydable 302.
Diamètre extérieur: 3,2 mm, longueur libre 14 mm.
Exigence critique: Force de 4,2N ±3% à une hauteur comprimée de 10 mm.
Quantité: Seulement 400 ressorts pour un prototype d'instrument construit.
Pourquoi la tolérance aux forces strictes était difficile
Atteindre une tolérance de force de ± 3 % sur un petit ressort de compression nécessite un contrôle exceptionnel sur chaque variable de fabrication. La résistance à la traction du fil, le pas d'enroulement, les paramètres de soulagement des contraintes et le meulage d'extrémité affectent tous la force finale. Un contrôle lâche dans un domaine donné pousserait les variations au-delà de la fenêtre étroite.
Processus contrôlé de Tingfeng
Nous avons sélectionné une seule bobine de fil certifiée pour garantir des propriétés de traction uniformes. Le programme d'enroulement CNC a été ajusté après un essai statistique de 20 pièces, centrant la répartition de la force exactement sur 4,2 N. Après enroulement, les ressorts ont été relâchés à 260°C, puis les deux extrémités ont été meulées à plat pour garantir une assise carrée. Chacun des 400 ressorts a été testé à une hauteur comprimée de 10 mm sur un dynamomètre calibré. L'ensemble du lot présentait un écart type de seulement 0,06 N, confortablement dans la fenêtre de ± 3 %.
Résultat
Le client italien a installé les ressorts et vérifié des débits identiques sur les huit canaux de vanne. Le prototype d'instrument a passé sa qualification de performance et le client a commandé un lot de suivi de 2 000 ressorts pour la prochaine phase de développement.