Herrljunga, Ruotsi – Lesjöfors Industrifjädrar Hudenessa, Västergötlandissa, valmistaa jousia useisiin eri tarkoituksiin. Heidän yksi erikoisalansa on räätälöidyt venttilijouset viritetyille moottoreille. Yksi kilpailu- ja autoteollisuuden tunnettu asiakas on Öhlins Racing, jolle Lesjöfors on toimittanut haarukkajousia, iskunvaimenninjousia ja monia muita jousia yli 20 vuotta. Autoalan asiakaskunta vaatii erityisen tehokkaita jousia sekä toleranssien, viimeistelyn että suorituskyvyn osalta. Siksi on erittäin tärkeää olla teknologinen edelläkävijä liiketoiminnan ylläpitämiseksi ja kehittämiseksi.
Stefan Musslinder on Lesjöfors-konsernin tekninen päällikkö. Hän paljastaa menestystekijät optimaalisen jousen valmistukseen.
Niitä on kolme: materiaali, valmistusprosessi ja suunnittelu. Syvällisen tietotaidon ansiosta pystymme täyttämään asiakkaidemme vaatimukset.
Haluttu toiminto määrittää rakenteen ja materiaalit
Materiaalin luonteen tunteminen, oikea langan halkaisija ja käämien määrä ovat ensisijaisen tärkeitä optimaalisen jousen suunnittelussa. Materiaaleja on saatavana erilaisiin käyttötarkoituksiin. Jousiteräs on yksi vaativimmista teräsmateriaaleista. Se kestää suuret mekaaniset rasitukset, joita vaaditaan autojousissa. Jatkuvasti lisääntyvät vaatimukset kevyille osille pieniin tiloihin tarkoittavat, että jousien on kestettävä suuria paineita.
Väsymisen vähentäminen
Valmistusprosessi on yhtä tärkeä kuin materiaali, sillä eri käsittelyt voivat lisätä tiettyjä ominaisuuksia. Käämityksen jälkeen jouset lämpökäsitellään 200-450 °C:n lämpötilassa materiaalin ja jousisovelluksen mukaan. Tämän niin sanotun jännityksen poisto prosessin ansiosta sisäiset rasitukset vapautuvat kierretystä jousesta. Seuraava prosessi on hiomaprosessi, jos päätypintojen on oltava tasaiset. Tämä on kaikkien puristusjousien perusvaatimus, mutta toisinaan se jätetään pois kustannussyistä vähemmän monimutkaisissa jousisovelluksissa.
Kuulapuhallus on tärkeä ja kriittinen prosessi jousille, joiden tulee kestää runsaasti kuormitusta elinkaarensa aikana, esim. polttomoottorin pikasulkujouset. Kun pintaa pommitetaan pienillä kovateräskuulilla, materiaalin pintaan kohdistuu jännitystä. Kuulapuhallus voi lisätä jousen vahvuutta jopa 50 kertaisesti.
Laskentamallien kehittäminen
Viimeinen vaihe – ennen pintakäsittelyä, merkintää jne. – on esiasetus, jossa jousi puristetaan ja vapautetaan kaksi tai kolme kertaa. Jos jousi on suunniteltu oikein, lankaan syntyy sisäisiä jännityksiä, jotka toimivat jousien normaalikäytön kuormitusrasitusta vastaan. Koska jousi lyhenee puristuksessa, suunnittelijan on laskettava oikea pituus jousilangalle.
”Optimaalisten jousien valmistamiseksi meidän on oltava markkinajohtaja teknologian kehityksessä. Siksi olemme kehittäneet laskentamallin, koska Ruotsissa ei ole tällä hetkellä akateemista jousitutkimusta”, Stefan Musslinder sanoo.
Suuria jännityksiä venttiilijousiin
Venttilijouset vaativat joskus lisätoimenpiteitä, jotta ne kestävät väsymistä. Esimerkiksi kun niitä käytetään viritetyissä moottoreissa, joissa niihin kohdistuu voimakasta rasitusta. Usein käytetään kahden tai kolmen venttiilijousen jousisarjoja, jotka on asennettu keskitetysti toisiinsa. Tämä vähentää yksittäisen jousen kuormitusta ja on toimiva ratkaisu rajoitetussa tilassa.
”Vaatimukset ovat kovat aina teräksen puhtaanapidosta pintakäsittelyyn, karkaisuun, hiontaan ja kuulapuhallukseen. Viimeinen vaihe on esiasettaa venttiilijousi, jotta se kestää äärimmäistä lämpöä”, Stefan Musslinder jatkaa .
