Typy tlačných pružin: válcové, kuželové a další

Jaké jsou hlavní typy tlačných pružin?

Tlačné pružiny jsou spirálové pružiny s otevřenou spirálou, které odolávají tlakovým silám – když jsou stlačeny k sobě, tlačí se zpět. Jsou nejrozšířenějším typem pružin ve výrobě, což odpovídá zhruba 60 % všech pružin vyrobených na celém světě . Mezi hlavní typy patří válcové (rovné), kuželové (kónické), soudkové (konvexní), přesýpací hodiny (konkávní) a pružiny s proměnným stoupáním. Každá geometrie slouží k odlišnému mechanickému účelu a výběr špatného typu vede k předčasnému únavovému selhání, nechtěné rezonanci nebo rozměrové neshodě.

Důkladné pochopení každého typu – jeho geometrie, chování při zatížení, materiálových požadavků a technologie pružinového stroje potřebné k jeho výrobě – je nezbytné pro inženýry, specialisty na nákup i pro výrobní manažery.

Válcové tlačné pružiny — Průmyslový dříč

Válcová tlačná pružina – také nazývaná přímá vinutá pružina – udržuje konstantní vnější průměr od jednoho konce k druhému. Jedná se o nejjednodušší geometrii na výrobu a nejrozšířenější formu, kterou lze nalézt v každodenních produktech: automobilové ventilové rozvody, kuličková pera, dveřní západky, průmyslová hydraulika a spotřební elektronika.

Klíčové vlastnosti

• Konstantní vnější průměr v rámci aktivních cívek
• Lineární křivka zatížení-průhyb, když je sklon rovnoměrný
• Může být navíjen s uzavřenými nebo otevřenými konci, broušený nebo nebroušený
• Rozsah průměrů drátu na moderních CNC pružinových strojích: 0,1 mm až 25 mm
• Náchylné k vybočení, když volná délka přesáhne 4× vnější průměr bez vedení

Válcová tlačná pružina s uzavřenými a broušenými konci nabízí nejplošší dosedací plochu a snižuje excentricitu zatížení. Pružiny ventilů automobilových motorů, které se mohou cyklovat při 3 000–6 000 ot./min a musí vydržet stovky milionů cyklů únavy během životnosti vozidla, jsou téměř vždy válcové s broušenými konci a jsou vyrobeny z drátu z chrom-křemíkové nebo chrom-vanadiové slitiny.

Na straně výroby a pružinový stroj Výroba válcových pružin se spoléhá na přesné servoosy s řízením stoupání. Moderní CNC stroje na navíjení pružin – jako jsou 5osé a 7osé modely používané velkoobjemovými výrobci – dokážou udržovat tolerance stoupání v rozmezí ±0,05 mm při rychlostech podávání drátu přesahující 150 m/min. Této opakovatelnosti není možné dosáhnout u starších mechanických lisů poháněných vačkou.

Kuželové (kuželové) tlačné pružiny – kompaktní, stabilní, odolné proti přepětí

Kuželová tlačná pružina má postupně se zmenšující průměr od velké základny k malému vrcholu. Po stlačení se cívky zasunou do sebe, což umožní pružině zhroucení do pevné výšky rovnající se pouze jednomu nebo dvěma průměrům drátu – mnohem kratší než válcová pružina se stejným počtem aktivních závitů. Díky tomu jsou kuželové pružiny preferovanou volbou všude tam, kde je instalační prostor v axiálním směru silně omezen.

Chování při zatížení

Kuželové pružiny vykazují a nelineární, progresivně se zvyšující rychlost pružiny . Jak komprese postupuje, cívky s větším průměrem se dostanou do kontaktu se sedadlem jako první a účinně je odstraní z aktivního vychýlení. Zbývající cívky o menším průměru jsou tužší, takže odpor roste s každým dalším milimetrem dráhy. Tato progresivní rychlost je vysoce žádoucí u systémů odpružení automobilů, kde měkká počáteční jízda při velkém zatížení ztuhne.

Složitost výroby

Výroba kuželových pružin vyžaduje ovládání změny průměru na pružinovém stroji – navíjecí bod se musí pohybovat radiálně při zachování stálého stoupání a napětí vinutí. Starší mechanické stroje na navíjení pružin řídily vnější průměr pomocí pevné vnější vačky, která se zablokovala v jednom úhlu kužele na změnu. Moderní CNC pružinový stroj se servomotorem řízenou osou se změnou průměru lze elektronicky naprogramovat jakýkoli kuželový profil a přepnout z jedné geometrie pružiny na druhou během několika minut bez fyzických změn nástrojů. Tím se zkrátila doba přechodu v prostředí s velkým množstvím směsi a malým objemem výroby z několika hodin na méně než 15 minut.

Typické aplikace

• Kontakty baterie ve spotřební elektronice (kde je kritická minimální instalovaná výška)
• Pomocné pružiny automobilového odpružení
• Průmyslová sedla ventilů vyžadující progresivní odezvu na zatížení
• Zemědělská technika s proměnnými cykly zatížení
• Letecké západkové mechanismy, kde je nezbytná nízká pevná výška

Hlavňové (konvexní) tlačné pružiny — boční stabilita bez vodítek

Válcové pružiny, někdy nazývané konvexní tlačné pružiny, mají svůj maximální vnější průměr ve středu a zužují se směrem k oběma koncům. Vizuálně v průřezu připomínají sud nebo fotbalový míč. Tato geometrie poskytuje extrémně vysokou odolnost proti bočnímu vybočení – nejširší závity ve středu fungují jako přirozený stabilizační pás, který zabraňuje ohýbání pružiny do stran během stlačení i bez vodícího čepu nebo pouzdra.

V aplikacích, kde nelze vodicí tyč namontovat kvůli prostorovým omezením nebo obavám z kontaminace, může válcová pružina i její vodicí sestavu nahradit válcovou pružinu, čímž se sníží počet dílů. Kompromisem je nelineární tuhost pružiny: pružina je měkčí při počátečním vychýlení (velký průměr, pružnější zapojení závitů) a postupně tužší směrem k plné kompresi.

Požadavky na pružinový stroj pro sudové pružiny

Výroba sudové pružiny vyžaduje pružinový stroj schopný obousměrné ovládání průměru — vnější průměr se musí zvětšovat od spodního konce ke středu a poté se symetricky zmenšovat zpět k hornímu konci. Standardní 3osý CNC stroj na navíjení pružin tohoto profilu nemůže dosáhnout. Stroje s 5 nebo více řízenými osami, které obsahují servopoháněné radiální saně pro navíjecí bod, mohou naprogramovat konvexní profil v jediné nepřetržité operaci. Výkony válcových pružin obvykle běží o 20–40 % pomaleji než u ekvivalentních válcových pružin kvůli složitější dráze serva, ale odstranění sekundárních montážních operací více než kompenzuje celkové náklady.

Přesýpací (konkávní) tlačné pružiny — vysokofrekvenční tlumení vibrací

Pružina přesýpacích hodin – konkávní v profilu, s nejmenším průměrem ve středu – je geometrickou inverzí válcové pružiny. Jeho určující výhodou je a velmi vysoká vlastní frekvence díky tuhým středovým cívkám s úzkým průměrem. Díky tomu je výjimečný tím, že zabraňuje rezonanci ve vysokofrekvenčních vibračních prostředích, jako jsou vysokorychlostní stroje, pneumatické nástroje a přesné nástroje. Tam, kde by válcová pružina mohla při určitých provozních rychlostech vstoupit do rázu (kmitace stojaté vlny v těle pružiny), proměnlivé průměry vinutí přesýpacích hodin vytvářejí více vlastních frekvencí, což zabraňuje převládání jakéhokoli jediného rezonančního režimu.

Pružiny přesýpacích hodin se také samostředí na plochých sedadlech, takže jsou užitečné v aplikacích, kde je boční polohování důležité, ale vodítko je nepraktické. Jejich konkávní geometrie však znamená, že centrální cívky mají malý průměr, a proto jsou vysoce namáhané – pečlivý výběr materiálu a povrchová úprava (například brokování) jsou zásadní pro dosažení přijatelné únavové životnosti.

Tlačné pružiny s proměnným stoupáním — přesně vyladěné tuhost pružiny

Tlačné pružiny s proměnným stoupáním udržují konstantní průměr, ale mění vzdálenost mezi závity podél délky pružiny. Při nízkém zatížení nesou výchylku sekce s otevřenou roztečí (s větším prostorem mezi závity), což poskytuje měkkou tuhost pružiny. Jakmile se tyto sekce pevně uzavřou, převezmou je sekce s užším sklonem, což dramaticky zvýší tuhost pružiny. Výsledkem je a dvoustupňová nebo vícestupňová pružina z jedné součásti – žádné distanční vložky, žádné další součásti nejsou potřeba.

Pružiny s proměnným stoupáním se široce používají v systémech odpružení automobilů. Typická spirálová pružina s proměnným stoupáním osobního automobilu může mít počáteční rychlost 25 N/mm během prvních 40 mm zdvihu, s přechodem na 50 N/mm na dalších 30 mm. To zajišťuje vyhovující jízdu na normálních silnicích a zároveň omezuje naklánění karoserie při agresivním zatáčení bez drsnosti rovnoměrně tuhé pružiny.

Jak pružinový stroj dosahuje proměnlivého náklonu

Na CNC pružinovém stroji je stoupání řízeno axiálním posuvem vzhledem k rotační rychlosti navíjení. Aby se vytvořila proměnná rozteč, ovladač tento poměr programově během navíjení mění – zvyšuje axiální posuv pro sekce s otevřenou roztečí, snižuje jej pro zóny s úzkým roztečí. 3osý CNC stroj na navíjení pružin toho může dosáhnout čistě pomocí softwarového programování, díky čemuž jsou pružiny s proměnným stoupáním jednou z nejjednodušších "složitých" geometrií, které lze vyrobit, jakmile je stroj správně nastaven. Výzva spočívá v dosažení konzistentních přechodů rozteče napříč tisíci kusů, což vyžaduje těsné ovládání servo-smyčky a dobře kalibrované systémy narovnávání drátu před navíjecí hlavou.

Miniaturní a mikro tlačné pružiny — kategorie kritických přesností

Miniaturní tlačné pružiny – typicky definované jako pružiny s vnějším průměrem pod 3 mm a průměrem drátu pod 0,3 mm – představují technicky nejnáročnější segment výroby pružin. Jsou všudypřítomné v lékařských zařízeních (systémy pro podávání léků, implantáty, chirurgické nástroje), přesných přístrojích, letecké avionice a telekomunikačních zařízeních.

Trh mikrojarů podstatně vzrostl s nárůstem minimálně invazivní chirurgie a nositelné elektroniky. Může obsahovat například moderní inzulínovou pumpu desítky mikro tlačných pružin s průměrem drátu 0,08–0,15 mm, vnějším průměrem 0,5–1,5 mm a volnými délkami pod 5 mm. Rozměrové tolerance jsou často ±0,02 mm na vnějším průměru a ±0,05 mm na volné délce – tolerance, které vyžadují extrémně tuhé, tepelně stabilní platformy stroje na navíjení pružin s in-line systémy kontroly vidění.

Výběr materiálu pro miniaturní pružiny

Výběr materiálu drátu pro miniaturní tlačné pružiny zahrnuje:

• Nerezová ocel (302/304/316): Nejběžnější v lékařských aplikacích a aplikacích pro styk s potravinami; vynikající odolnost proti korozi; střední pevnost v tahu
• Hudební drát (ASTM A228): Nejvyšší poměr pevnosti v tahu k ceně pro univerzální miniaturní pružiny; není vhodný do korozivního prostředí
• Slitiny titanu (Ti-6Al-4V): Používá se v letectví a implantovatelných lékařských zařízeních; extrémně vysoký poměr pevnosti k hmotnosti; náročné na navíjení při malých průměrech
• Inconel / Hastelloy: Vysokoteplotní a korozivní prostředí; požadované u součástí leteckých motorů pracujících nad 400 °C
• Fosforový bronz / beryliová měď: Požadovaná elektrická vodivost (konektory, spínače); nejiskřící aplikace

Koncové typy a jejich vliv na výkon

Bez ohledu na geometrii pružiny koncová konfigurace významně ovlivňuje výkon tlačné pružiny v provozu. Čtyři standardní typy koncovek jsou:

1. Otevřené konce (nebroušené): Drát končí bez uzavírací cívky. Nejnižší cena, ale nosná plocha je pouze špička drátu, která vytváří malou, nerovnou kontaktní plochu. Vhodné pro lehké aplikace, kde pravoúhlost zatížení není kritická.
2. Uzavřené konce (nebroušené): Poslední poloviční cívka je pevně navinuta proti předchozí cívce a vytváří plochý konec. O něco dražší než otevřené konce; snižuje riziko zachycení pružiny na sousední součásti. Široce používané ve ventilech a spínačích.
3. Uzavřené a uzemněné konce: Uzavřený konec je broušený naplocho a vytváří tak velkou hladkou dosedací plochu. Jedná se o nejdražší koncový typ, ale přináší nejvíce soustředné zatížení a minimalizuje namáhání v ohybu mimo osu. Vyžaduje se pro všechny aplikace s přísnými tolerancemi pravoúhlosti nebo vysokými nároky na únavu.
4. Otevřené a pozemní konce: Méně časté, používá se ve specializovaných konstrukcích, kde je potřeba plně otevřený konec cívky s plochým čelem. Ve standardních katalozích se uvádí zřídka.

Po navinutí na pružinovém stroji pokračují pružiny vyžadující broušené konce do a CNC pružinová bruska — specializovaný systém pro ploché broušení, který zpracovává oba konce současně, aby bylo dosaženo rovnoběžnosti v rozsahu 1–2° pro standardní aplikace nebo pod 0,5° pro kritická přesnost. Moderní rotační brusky umí zpracovávat 800–2000 pružin za hodinu v závislosti na velikosti pružiny a tvrdosti materiálu.

Jak výběr materiálu definuje výkon tlačné pružiny

Výběr materiálu je pravděpodobně stejně důležitý jako geometrie při specifikaci jakéhokoli typu tlačných pružin. Modul pružnosti pružiny, pevnost v tahu, mez únavy, teplotní odolnost a odolnost proti korozi jsou vlastnosti dané materiálem. Nejčastěji používané drátěné materiály a jejich typické aplikace jsou:

Tepelné zpracování je po navinutí kritické: pružiny se typicky uvolňují při 200–250 °C, aby se odstranila zbytková tvářecí napětí bez žíhání materiálu. Otryskávání se aplikuje na vysokocyklové únavové pružiny (například automobilové ventilové pružiny), aby se na povrch drátu vneslo zbytkové tlakové napětí, které může zvýšit únavovou životnost o 20–50 % v závislosti na intenzitě peelingu a krytí.

Role pružinového stroje v moderní výrobě tlačných pružin

Rozmanitost typů tlačných pružin popsaných výše by byla komerčně nepraktická bez moderní technologie CNC pružinových strojů. Vysoká schopnost pružinový stroj dnes je víceosým servosystémem kombinující podávání drátu, rovnání, navíjení, řízení stoupání, řízení průměru, odřezávání a (u některých modelů) měření délky v lince – to vše v jediné automatické jednotce fungující po nastavení bez lidského zásahu.

Počet os a schopnost

Počet řízených os ve stroji na navíjení pružin přímo určuje, jaké geometrie pružin může vyrábět:

• 2osé stroje: Pouze přerušení podávání drátu. Omezeno na jednoduché válcové pružiny s pevným stoupáním. Používá se především pro velkoobjemové běhy s jednou specifikací.
• 3osé stroje: Přidá osu ovládání sklonu. Umožňuje pružiny s proměnným stoupáním a základní uzavřené profily. Minimálně schopný stroj pro většinu technických pružin.
• 5osé stroje: Přidá změnu průměru a další tvarovací osu. Může vyrábět kuželové, soudkové a přesýpací pružiny. Výrobní rychlost typicky 80–120 kusů/min pro středně velké pružiny.
• 7–12osé bezvačkové stroje: Plná schopnost 3D tvarování pružin. Každá osa je poháněna servomotorem s elektronickými profily vaček nahrazujícími mechanické vačky. Přepínání mezi typy pružin lze provést za méně než 10 minut. Tyto stroje mohou na stejné platformě vyrábět prakticky jakoukoli geometrii tlačných pružin – plus torzní pružiny, tažné pružiny a složité tvary drátu.

CNC stroje na navíjení pružin zpracovávající drát o průměru od 0,15 mm do 23 mm zvládnou celou řadu od mikro lékařských pružin až po těžké průmyslové závěsné pružiny. Rozsah zpracovaných průměrů drátu určuje, která řada pružinových strojů je vhodná: stroje s možností menšího průměru vyžadují vodicí komponenty s jemnější tolerancí a vysokorychlostní servosystémy, zatímco stroje s velkými dráty potřebují výrazně vyšší krouticí moment v navíjecím mechanismu.

Integrace in-line kontroly kvality

Moderní platformy pružinových strojů stále více integrují in-line měření: kamerové kamerové systémy kontrolují vnější průměr, volnou délku a počet závitů ihned po odříznutí každé pružiny a vyřazují díly mimo toleranci dříve, než se dostanou do sběrného koše. Pro výrobu lékařských pružin není tento systém kvality s uzavřenou smyčkou volitelný – požadavky FDA a ISO 13485 na součásti implantovatelných zařízení vyžadují 100% ověření rozměrů, čehož lze dosáhnout pouze prostřednictvím strojně integrované kontroly spíše než statistickým vzorkováním.

Požadavky na kompresní pružinu specifické pro daný obor

Každý průmyslový sektor má odlišné požadavky, které ovlivňují jak typ zvolené tlačné pružiny, tak zvolený výrobní přístup:

Automobilový průmysl

Automobilové aplikace představují celosvětově největší kategorii spotřeby tlačných pružin. Pružiny ventilů, pružiny zavěšení, pružiny spojky a pružiny brzd dohromady tvoří více než 200 jednotlivých pružinových aplikací v typickém osobním vozidle. Posun směrem k elektrickým vozidlům snížil požadavky na pružiny ventilů motoru, ale zvýšil poptávku po pružinách systému řízení baterie, pružinách motorových kartáčů a pružinách součástí řízení teploty. Pružinové stroje vyrábějící automobilové díly musí být validovány podle systémů řízení kvality IATF 16949 a často vyžadují data statistického řízení procesu (SPC) z každé výrobní série.

Letectví a vojenství

Letecké tlačné pružiny fungují za extrémních podmínek: teploty od -70 °C ve výšce do více než 500 °C v blízkosti motoru, cyklické zatížení při vysoké frekvenci a nulová tolerance pro provozní poruchy. Specifikace se řídí standardy AS9100 a pro vojenský hardware standardy MIL-SPEC. Sledovatelnost materiálu je povinná – každý svitek drátu musí být zdokumentován zpět do jeho tepelné šarže a parametry pružinového stroje pro každou výrobní šarži musí být archivovány. Kuželové tlačné pružiny jsou v letectví hojně zastoupeny díky své nízké pevné výšce, která šetří hmotnost a prostor v konstrukcích trupu a ovládacích mechanismech.

Lékařská zařízení

Pružiny lékařských zařízení, zejména pro implantovatelná zařízení, vyžadují certifikaci biokompatibility materiálů podle ISO 10993, elektrolytické leštění nebo pasivaci povrchů a opakovatelnost rozměrů, která dalece přesahuje to, co vyžadují obecné strojírenské aplikace. Miniaturní válcové kompresní pružiny z nerezové oceli nebo nitinolové pružiny se nacházejí v kardiostimulátorech, systémech pro dodávání ortopedických implantátů, stentech a zařízeních uvolňujících léky. Pružinový stroj vyrábějící tyto komponenty musí pracovat v kontrolovaném prostředí a operátoři musí dodržovat zdokumentované postupy ekvivalentní farmaceutickým výrobním standardům.

Průmyslové stroje a hydraulika

Odolné válcové a sudové tlačné pružiny v hydraulických systémech musí udržovat stálé zatížení ve specifických bodech průhybu po tisíce provozních hodin. Pružina ventilu hydraulické kazety, která se během své životnosti prověsí o 5 %, posune praskací tlak ventilu, což může způsobit poruchy systému. Výrobní tolerance a materiálové specifikace pro tyto pružiny jsou přísnější než pro pružiny z obecného katalogu, což vyžaduje kontrolovanější výrobní procesy a přísnější vstupní kontrolu drátu, než se pružinový stroj začne navíjet.

Výběr správného typu tlačné pružiny: praktický rámec rozhodování

S pěti hlavními možnostmi geometrie a desítkami materiálových možností lze výběr správné tlačné pružiny pro novou aplikaci zjednodušit položením čtyř otázek v pořadí:

1. Je osový prostor primárním omezením? Pokud je instalovaná výška výrazně omezena, zvolte kónický. Pokud se pružina musí zhroutit téměř naplocho, kuželová je jedinou standardní možností, která dosahuje téměř nulové pevné výšky.
2. Je možný vodicí kolík nebo pouzdro? Pokud ne, zvažte barel (pro maximální boční stabilitu) nebo přesýpací hodiny (pro odolnost proti vysokofrekvenčním vibracím) jako geometrii, která se sama stabilizuje bez vodítek.
3. Stačí jedna pružina? Pokud se zatížení výrazně mění a jednostupňová pružina by byla buď příliš tuhá při nízkém zatížení nebo příliš poddajná při vysokém zatížení, specifikujte geometrii s proměnným stoupáním nebo kuželovou geometrii pro progresivní rychlost.
4. V jakém prostředí bude jaro fungovat? Teplota, koroze, elektrická vodivost a hmotnostní omezení řídí výběr materiálu nezávisle na geometrii. Kuželová pružina v mořském prostředí může vyžadovat nerezovou ocel 316 bez ohledu na jakékoli další úvahy.

Pokud není vyžadována žádná ze speciálních geometrií, výchozí je válcová s uzavřenými a broušenými konci – toto je varianta s nejnižším rizikem a nejnižšími náklady, pro pružinový stroj je nejjednodušší vyrábět ve velkém objemu a nejlépe podporovaná standardním softwarem pro návrh pružin a publikovanými materiálovými daty.

Často kladené otázky o typech tlačných pružin

Jaký je nejběžnější typ tlačné pružiny?

Válcová tlačná pružina s rovnoměrným stoupáním je zdaleka nejběžnějším typem. Představuje většinu všech celosvětově vyráběných tlačných pružin, protože její geometrie je nejjednodušší na navrhování, nejsnazší na výrobu na standardním pružinovém stroji a dostačující pro velkou většinu technických aplikací. Pokud to konkrétní omezení návrhu nevylučuje, jsou výchozím bodem vždy válcové pružiny.

Jaký typ tlačné pružiny bych měl použít, abych zabránil vybočení?

Sudové (konvexní) pružiny nabízejí nejvyšší přirozenou odolnost vůči bočnímu vybočení, protože středové závity se širokým průměrem fungují jako stabilizační pás. Kuželové pružiny také dobře odolávají vybočení díky působení teleskopické cívky během stlačení. U válcových pružin v konfiguracích náchylných ke zborcení (volná délka větší než 4× vnější průměr) je standardním technickým řešením vodicí kolík nebo pouzdro, spíše než změna geometrie pružiny.

Jak pružinový stroj vyrábí kuželové nebo sudové pružiny?

Kuželové a soudkové pružiny vyžadují CNC pružinový stroj se servořízením osou změny průměru (nebo ekvivalentním radiálním posuvným mechanismem). U starších strojů poháněných vačkou byla změna průměru fixována profilem vačky, díky čemuž se neválcové pružiny nastavovaly velmi pomalu. Moderní víceosé CNC stroje na navíjení pružin programují profil průměru elektronicky a dosahují jakéhokoli kuželovitého nebo konvexního/konkávního tvaru bez fyzických změn nástrojů. Pro neválcové tlačné pružiny ve výrobní kvalitě je obvykle vyžadován 5osý nebo víceosý stroj.

Jaký je rozdíl mezi pružinou s proměnným stoupáním a pružinou s dvojitou rychlostí?

Pružina s proměnným stoupáním je fyzický typ pružiny, kde se rozteč závitů mění podél délky pružiny. Dvojitá pružina je popis výkonu – popisuje jakoukoli pružinu (nebo sestavu pružiny), která vykazuje dvě různé míry pružiny v různých rozsazích průhybu. Pružiny s proměnným stoupáním dosahují díky své geometrii dvoustupňové charakteristiky. Kuželová pružina dosahuje podobného efektu prostřednictvím progresivního vinutého kontaktu. Některé sestavy používají dvě koaxiální pružiny různých rychlostí, aby se dosáhlo dvourychlostního chování, aniž by se spoléhaly na samotnou geometrii.

Může stejný pružinový stroj vyrábět více typů tlačných pružin?

Ano – dostatečně schopný pružinový stroj dokáže vyrobit více typů tlačných pružin. 5osý CNC stroj na navíjení pružin může vyrábět válcové, kuželové pružiny a pružiny s proměnným stoupáním se změnou softwaru. 10- nebo 12osý bezvačkový pružinový stroj toto dále rozšiřuje a manipuluje s barelem, přesýpacími hodinami a složitými pružinami s proměnnou geometrií na stejné platformě. Klíčovým omezením je rozsah průměrů drátu: navíjecí nástroje stroje jsou optimalizovány pro konkrétní pásmo průměru drátu, takže přepínání mezi velmi odlišnými průřezy drátu stále vyžaduje změny nástroje i na plně CNC platformách.

Proč musí některé tlačné pružiny po navinutí projít tepelným zpracováním?

Navíjení drátu za studena na pružinovém stroji zavádí zbytková napětí v drátu z plastické deformace při tváření. Bez odlehčení napětí mohou tato zbytková napětí způsobit dotvarování pružiny (při zatížení mění svou volnou délku v průběhu času) nebo mohou snížit únavovou životnost přidáním provozních napětí v nejvíce namáhaném vnějším vláknu drátu. Tepelné zpracování uvolňující pnutí při 200–250 °C po dobu 30–60 minut uvolňuje tato zbytková pnutí, aniž by došlo k výraznému změkčení drátu. Pružiny vyrobené z předem tvrzeného drátu (hudební drát, natvrdo tažený drát) jsou navinuty za studena a následně odlehčeny; pružiny vyrobené z žíhaného slitinového drátu jsou navinuty do měkka a po navinutí vytvrzeny v popouštěcí peci.