스프링은 차량 서스펜션부터 의료 기기, 산업용 기계부터 가전제품에 이르기까지 무수히 많은 기계 및 전기기계 시스템에서 기계적 에너지를 저장하고 방출하며, 충격을 흡수하고, 힘을 제어하며, 예압을 유지합니다. 스프링의 작동은 탄성 거동의 반복성에 달려 있기 때문에, 형상이나 재질의 미세한 변화만으로도 힘-변위 곡선이 변하고 수명이 단축될 수 있습니다.
스프링에 대한 시험은 스프링의 성능 품질을 검증하고, 양산 또는 실제 사용에 들어가기 전에 설계 사양을 충족하는지 확인하기 위해 필요합니다. STEP Lab은 자동차, 모터스포츠, 산업 및 연구 분야에서 사용되는 나선형 스프링, 컵 스프링 및 기타 유형의 스프링에 대한 특성 분석, 압축 및 피로 시험을 수행하기 위한 전기식 시험 장비를 설계 및 제작합니다.
용도 및 요구되는 인증에 따라 스프링 시험에는 다음이 포함될 수 있습니다:
스프링은 형상과 에너지를 저장하거나 방출하는 방식에 따라 분류됩니다. 가장 널리 사용되는 유형은 다음과 같습니다:
각 유형은 하중이 가해질 때 서로 다른 특성을 보이기 때문에, 이에 맞는 시험 설정, 장비, 그리고 경우에 따라서는 특정 참조 기준이 필요합니다.
나선형 스프링(나선 압축 스프링이라고도 함)은 대다수의 차량 서스펜션 시스템에서 가장 선호되는 솔루션입니다. 컴팩트한 설계, 쇼크 업소버와 결합하여 단일 스트럿 유닛으로 구성할 수 있는 점, 그리고 뛰어난 비용 대비 성능 덕분에 승용차부터 모터스포츠, 경량 상용차에 이르기까지 표준적인 선택으로 자리 잡고 있습니다.
서스펜션 시스템에서 코일 스프링은 축 방향으로 압축 응력을 받으며, 쇼크 업소버와 함께 작용하여 노면에서 발생하는 충격을 흡수하고 타이어의 접지력을 유지하며 승차감을 보장합니다. 차량의 중량이 증가함에 따라 서스펜션 스프링이 견뎌야 하는 하중도 함께 증가하므로, 개발 단계와 생산 과정의 품질 관리 단계 모두에서 표준에 부합하는 정확한 시험이 그 어느 때보다 중요해지고 있습니다.
나선형 구조로 인해, 나선형 스프링에 가해지는 하중은 기하학적 축을 중심으로 완벽하게 정렬되는 경우가 거의 없습니다. 스프링 양 끝단에 하중이 균일하게 가해지는 경우는 드물며, 이로 인해 축방향 힘 외에도 횡방향 힘과 전도 모멘트가 발생합니다. 이러한 현상을 적절히 제어하고 측정하지 않으면, 인접한 부품(스틸, 스프링 하우징, 쇼크 업소버)에 불규칙한 마모, 마찰 및 조기 손상을 초래할 수 있습니다.
따라서 신뢰할 수 있는 나선형 스프링 시험기는 중심축에 하중을 정밀하게 가하고 측정해야 하며, 압축 플레이트 간의 높은 평행도를 보장하고, 기하학적 및 치수 공차가 매우 엄격한 스프링에서도 재현 가능한 결과를 보장해야 합니다.
나선형 스프링은 쇼크 업소버와 결합되어 단일 스트럿 어셈블리를 이루는 경우가 매우 많기 때문에, 스프링 특성 분석은 대개 쇼크 업소버 시험과 함께 수행됩니다. 스프링-쇼크 업소버 시험 장비를 통해 제조사는 수직 및 횡방향 하중이 동시에 가해지는 현실적인 조건에서 전체 스트럿 어셈블리의 성능을 검증할 수 있습니다.
당사의 스프링 시험기는 요구되는 시험 유형에 따라 선택되는 두 가지 완전 전기식 기술을 기반으로 합니다:
당사의 모든 기계에 공통적으로 적용되는 주요 특징은 다음과 같습니다:
이 기계는 EA050 액추에이터를 기반으로 하며, 최대 50 kN의 동적 하중, 최대 1,400 mm/s의 시험 속도 및 최대 20 Hz의 주파수를 지원합니다. 6축 로드셀은 통합된 측면 하중 방지 가이드와 결합되어 힘과 모멘트(Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz)를 종합적으로 측정하며, 스프링의 나선형 형상에서 발생하는 다축 성분도 감지합니다. 이 시스템은 정적 및 동적 압축 시험, 피로 시험, 측방향 하중에 대한 다축 분석을 수행하며, Test Center 소프트웨어를 통해 데이터 수집 및 자동 보고 기능을 제공합니다.
