Un fabricante italiano de válvulas de microfluidos de precisión para la automatización de laboratorios necesitaba un conjunto de resortes de compresión personalizados que pudieran ofrecer una fuerza de retorno idéntica en un bloque de válvulas de 8 canales. Cualquier variación en la fuerza del resorte entre canales provocaría caudales desiguales, lo que afectaría la precisión de la prueba.
La especificación
Diámetro del alambre: Acero inoxidable 302 de 0,4 mm.
Diámetro exterior: 3,2 mm, longitud libre 14 mm.
Requisito crítico: Fuerza de 4,2N ±3% a 10 mm de altura comprimida.
Cantidad: Sólo 400 resortes para la construcción de un prototipo de instrumento.
Por qué era difícil la tolerancia a la fuerza estricta
Lograr una tolerancia de fuerza de ±3 % en un resorte de compresión pequeño requiere un control excepcional sobre cada variable de fabricación. La resistencia a la tracción del alambre, el paso de bobinado, los parámetros de alivio de tensión y el rectificado de los extremos afectan la fuerza final. Un control flojo en cualquier área empujaría la variación más allá de la estrecha ventana.
El proceso controlado de Tingfeng
Seleccionamos una bobina de alambre única certificada para garantizar propiedades de tracción uniformes. El programa de bobinado del CNC se ajustó tras una prueba estadística de 20 piezas, centrando la distribución de fuerzas exactamente en 4,2N. Después de enrollarlos, se alivió la tensión de los resortes a 260°C, luego ambos extremos se rectificaron para asegurar un asiento cuadrado. Cada uno de los 400 resortes se probó a una altura comprimida de 10 mm en un dinamómetro calibrado. Todo el lote mostró una desviación estándar de solo 0,06 N, cómodamente dentro del margen de ±3 %.
Resultado
El cliente italiano instaló los resortes y verificó caudales idénticos en los ocho canales de válvulas. El instrumento prototipo pasó su calificación de rendimiento y el cliente solicitó un lote de seguimiento de 2.000 resortes para la siguiente fase de desarrollo.