สปริงรัด (Garter spring)คือสปริง เหล็กขด ที่เชื่อมต่อกันที่ปลายทั้งสองข้างเพื่อให้เกิดเป็นรูปวงกลม และใช้ในซีลน้ำมันซีลเพลามอเตอร์ขับเคลื่อนด้วยสายพานและขั้วต่อไฟฟ้าสปริงรัดแบบอัดจะออกแรงในแนวรัศมีออกไปด้านนอก ในขณะที่สปริงรัดแบบยืดจะออกแรงในแนวรัศมีเข้าด้านใน กระบวนการผลิตคล้ายกับการสร้างสปริงขดทั่วไป โดยเพิ่มการเชื่อมต่อปลายเข้าด้วยกัน เช่นเดียวกับสปริงอื่นๆ ส่วนใหญ่ สปริงรัดมักผลิตจากลวด เหล็กกล้าคาร์บอนหรือเหล็กกล้าไร้สนิม

สปริงรัดแบบบีบอัดเป็นสปริงขดชนิดหนึ่งที่ออกแรงรัศมีออกไปด้านนอกจากจุดศูนย์กลาง โดยทั่วไปจะทำจากลวดเหล็กหนาที่มีขดลวดขนาดใหญ่สปริงบีบอัดจำเป็นต้องสามารถรับน้ำหนักได้มากในขณะที่สามารถกลับคืนสู่ตำแหน่งยืดออกตามธรรมชาติได้ สปริงบีบอัด^{[ 1 ]}จะเก็บพลังงานศักยภาพเมื่อถูกบีบอัด (ความยาวของสปริงลดลง) และออกแรงจลน์เมื่อปล่อย สปริงรัดแบบบีบอัดใช้หลักการนี้เพื่อต้านทานแรงที่กระทำจากภายนอก อาจวางไว้ภายในวัตถุทรงกลมเพื่อรักษารูปทรงวงกลมของวัตถุ ซึ่งคล้ายกับการบีบลูกบอลยางลูกบอลจะหดตัวเมื่อถูกบีบ แต่จะกลับคืนสู่สภาพเดิมเมื่อปล่อยแรงกดจากภายนอก

สปริงรัดแบบยืดหดนั้นอยู่ตรงข้ามกับสปริงประเภทอื่น แม้ว่าจะเป็นสปริงขดชนิดหนึ่งเช่นกัน แต่สปริงรัดแบบยืดหดจะออกแรงรัศมีเข้าด้านในที่เคลื่อนเข้าหาศูนย์กลาง สปริงรัดแบบยืดหด^{[ 2 ]}เก็บพลังงานศักยภาพไว้ในรูปทรงที่ยืดออกและต้องการหดตัว ลวดที่บางกว่าและจำนวนขดลวดที่มากกว่าทำให้สปริงรัดแบบยืดหดสามารถหดตัวได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งเมื่อต้องรับมือกับของเหลวและก๊าซที่มีแรงดัน สปริงรัดแบบยืดหดจะต้านแรงจากศูนย์กลาง ดังนั้นจึงสามารถวางไว้ด้านนอกของวัตถุทรงกลมเพื่อรักษารูปทรงกลมของวัตถุได้ มันทำงานคล้ายกับกำไลข้อมือซึ่งยืดออกเพื่อให้พอดีกับมือแล้วหดกลับเข้าที่ข้อมือ สปริงรัดแบบยืดหดนั้นพบได้บ่อยกว่าสปริงรัดแบบบีบอัด เนื่องจากใช้วัสดุน้อยกว่า (เส้นรอบวงเล็กกว่าและลวดบางกว่า) และตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากกว่า

การผลิตสปริงรัดขาเหล็กมีสี่ขั้นตอนหลัก ขั้นตอนแรกคือการตัดและม้วนลวดเหล็กเพื่อผลิตสปริงขดแบบปกติ ความแข็งแรงของสปริงแปรผันตามความหนาของลวด สปริงอัดจะถูกม้วนในลักษณะที่ขดลวดมีระยะห่างกันมากกว่า ในขณะที่สปริงยืดจะไม่มีช่องว่างระหว่างขดลวด

ขั้นตอนที่สองคือการนำปลายทั้งสองข้างของสปริงมาต่อกันเพื่อให้ได้รูปทรงกลมที่เป็นเอกลักษณ์ของสปริงรัดถุงน่อง ซึ่งสามารถทำได้หลายวิธี:

• เกี่ยวห่วงที่ปลายทั้งสองข้างของสปริงเข้าด้วยกัน
• ใช้ตัวเชื่อมต่อขนาดสั้นที่มีตะขออยู่ด้านหนึ่งและห่วงอยู่ด้านหนึ่งเพื่อเชื่อมต่อห่วงทั้งสองเข้าด้วยกัน
• ลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ปลายด้านหนึ่งของสปริงเพื่อให้พอดีกับปลายอีกด้านหนึ่ง (ข้อต่อปลายแหลม) วิธีนี้เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด สิ่งสำคัญคือต้องหมุนสปริงกลับเพื่อป้องกันแรงบิดที่อาจทำให้สปริงเสียรูป

ขั้นตอนที่สามคือการอบชุบความร้อนซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้สปริงเปราะเกินไปจนใช้งานไม่ได้ การอบชุบความร้อนเกี่ยวข้องกับการนำสปริงไปอบในเตาอบที่อุณหภูมิสูงเป็นระยะเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า แล้วปล่อยให้เย็นลงอย่างช้าๆ

ขั้นตอนที่สี่คือการตกแต่งขั้นสุดท้ายของสปริง ซึ่งอาจรวมถึงการเจียร (การทำให้ปลายสปริงแบนราบ) การยิงลูกเหล็ก (การยิงลูกเหล็กขนาดเล็กใส่สปริงเพื่อเพิ่มความแข็งของลวด) การตั้ง (การกำหนดความยาวและระยะห่างของสปริงอย่างถาวร) การเคลือบ ( การชุบด้วยไฟฟ้าหรือการทาสีหรือเคลือบยางที่พื้นผิวเพื่อป้องกันการกัดกร่อน) และการบรรจุภัณฑ์

โดยทั่วไปแล้ว ลวด เหล็กกล้าคาร์บอน^{[ 3 ]}มักใช้สำหรับสปริงรัดเนื่องจากมีราคาไม่แพงและใช้งานได้ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิม สปริงเหล็กกล้าคาร์บอน^{[ 3 ]} มักมี ความแข็งแรงคราสูงมากและสามารถกลับคืนสู่รูปทรงเดิมได้เมื่อเสียรูปชั่วคราว ปริมาณคาร์บอนในลวดเหล็กกล้าคาร์บอนมีตั้งแต่ 0.50 ถึง 0.95 เปอร์เซ็นต์ ปริมาณคาร์บอน ที่ค่อนข้างน้อยนี้ ก็เพียงพอที่จะปรับปรุงความเหนียวของสปริงได้ การอยู่ใกล้กับน้ำมันและเครื่องยนต์แรงดันสูงหมายความว่าสปริงรัดที่ผ่านการอบชุบความร้อนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่า 100 °C (212 °F) อย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าคาร์บอนไม่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง เหล็กกล้าไร้สนิมจึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมแตกต่างจากเหล็กกล้าคาร์บอนในปริมาณของโครเมียม เหล็กกล้าไร้สนิมมีโครเมียม ระหว่าง 10.5% ถึง 11% โดยมวล ในขณะที่เหล็กกล้าคาร์บอนมีประมาณ 1%

สปริงรัดส่วนใหญ่ใช้สำหรับซีลน้ำมันและซีลเพลา^{[ 4 ]}เนื่องจากสามารถทนต่อแรงจากทุกทิศทางได้ สปริงรัดจึงมีประสิทธิภาพในการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงของปริมาตร ความดัน อุณหภูมิ และความหนืด^{[ 5 ]}

• สปริงการ์เตอร์คืออะไร