Firma Towes wykonała sprężyny naciskowe wysokiej jakości (w tym dwie napędowe i dwie hamujące) mechanizmu młotkującego stanowiącego część aparatury naukowej na pokładzie lądownika InSight. Mechanizm jest częścią instrumentu HP3 będącego eksperymentem Niemieckiej Agencji Kosmicznej (DLR) w ramach projektu NASA (National Aeronautics and Space Administration), który już niedługo (marzec 2016) zostanie wystrzelony w kierunku Marsa. Planowo od września 2016, instrument HP3 powinien wykonać operację wbicia się na kilka metrów pod powierzchnię Marsa, w celu dokonania pomiarów termicznych planety. Sprężyny napędowe dostarczone przez firmę Towes wchodzą w skład głównego mechanizmu umożliwiającego to zadanie.
MARS HP3 (InSight/NASA)
ORBITA - BRITE – PL
Wykonane przez Towes sprężyny stożkowe zostały wykorzystane w wyrzutniku „Dragon” jako element satelity naukowego „Heweliusz” i obecnie funkcjonują w przestrzeni kosmicznej na orbicie Ziemi, w drugim w historii Polski satelicie naukowym. Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk w 2013 roku nawiązało współpracę z firmą Towes. Na podstawie prac B+R wybrało ją do celów przygotowania unikatowych elementów sprężystych szczególnie trudnych w realizacji, ze względu na ich geometrię i nietypowe zastosowanie.
JOWISZ - LP-PWI (JUICE/ESA)
Szereg sprężyn skrętnych prototypowanych przez Towes na potrzeby realizacji instrumentu LP-PWI (Langmuir Probe – Plasma Wave Investigation) do projektu JUICE, tzw. misji dużego typu do układu Jowisza realizowanej przez ESA (Europejska Agencja Kosmiczna). W tej misji, ze startem planowanym na rok 2022, trwają obecnie intensywne prace prototypowe i testowe. Sprężyny opracowane i dostarczane przez firmę Towes są wykorzystane w mechanizmie rozkładania instrumentu LP-PWI w przestrzeni kosmicznej podczas długiej podróży do Jowisza. Sam instrument jest to specjalistyczne, stosunkowo lekkie ale długie na ok. 3m ramię, służące do pozycjonowania sondy Langmuira i pomiaru potencjału plazmy w kosmosie. Sukces rozłożenia takiego ramienia w dużej mierze zależy właśnie od jakości dostarczonych sprężyn. Jak zwykle w tego typu przypadkach, sprężyny muszą wykazywać się dużą wytrzymałością, powtarzalnością parametrów, często nietypowymi gabarytami.
Formula Student
Wykonanie przez Towes we współpracy z Politechniką Rzeszowską elementu sprężystego (w postaci pierścienia o podwyższonych parametrach technicznych w zakresie wytrzymałości oraz dokładności wykonania), umożliwiającego pracę półosi w bolidzie wyścigowym Formula Student zaprojektowanego oraz zbudowanego przez PRz Racing Team.
PARK MASZYNOWY & JAKOŚĆ PRODUKCJI
Firma posiada park maszynowy renomowanych firm Wafios, Simplex oraz maszyny CNC wraz z osprzętem, szlifierkami i urządzeniami peryferyjnymi.
Obróbkę termiczną wykonujemy w piecach z dokładnym pomiarem temperatury i cyrkulacją powietrza. Mamy możliwość odpuszczania sprężyn w piecach stacjonarnych oraz przelotowych.
Prowadzimy systematyczną kontrolę jakości produkcji, podczas której badana jest dokładność realizacji na precyzyjnych urządzeniach pomiarowych, umożliwiających ponadnormatywną weryfikację wykonania.
HISTORIA FIRMY
Towes to firma rodzinna, założona w 1980 roku jako działalność gospodarcza przez Czesława Tomczaka. Wyspecjalizowana od samego początku w produkcji sprężyn. Przez 36 lat działalności zdobyła duże doświadczenie w zakresie wykonywania sprężyn oraz pozycje na rynku krajowym i międzynarodowym. Od 2010 roku firma wprowadziła produkcję elementów wielokształtowych przy wykorzystaniu maszyn CNC dla produkcji wielkoseryjnych. Rok 2013 zapoczątkował produkcję sprężyn precyzyjnych dla Centrum Badań Kosmicznych o podwyższonych parametrach technicznych i jakościowych przewyższających dotychczasowo przyjmowane normy ( EN-15800). Aktualnie produkuje dla około 1200 odbiorców, z całego kraju i zagranicy. Wolumen produkcji to ok. 50 mln sztuk rocznie. Wykonuje sprężyny różnych wielkości – od wagi 0,05 g do 10 kg.
W 2015 powstała spółka Towes sp. z o.o. Firma posiada własny obiekt produkcyjno – biurowy, składający się z dwóch samodzielnych obiektów zlokalizowanych przy ul. Warszawskiej 3 i Warszawskiej 13 o łącznej powierzchni gruntu ponad 1500 mkw, powierzchni zabudowy ponad 1000 mkw (produkcja, magazyn, biura).
O SPRĘŻYNACH
Specyfika pracy sprężyn charakteryzuje się zmiennymi oddziaływaniami sił w wielu wymiarach i płaszczyznach.
Wśród kluczowych parametrów znajdują się parametry geometryczne – Lo, Dm, Z, odchyłka pionowa, odchyłka pozioma oraz oddziaływanie różnych sił: F1-> L1 , F2->L2, F3-> L3
Ważnym czynnikiem jest zakres temperatur w których działa sprężyna, za co odpowiada klasa materiału (np. – 40 do + 100) oraz powiązana z tym trwałość, charakteryzującą się liczbą cykli pracy, w/w wymaganiami siłowymi oraz odpornością na warunki atmosferyczne.
Aby móc realizować te różnorodne potrzeby powstały różne klasy drutu sprężynowego, które określa skład chemiczny oraz wskaźnik wytrzymałości na rozciąganie „RM”. Czym wskaźnik jest wyższy, tym większa wytrzymałość sprężyny na odkształcenia oraz ilość cykli pracy. Główne klasy drutu to SL, SM, SH, DH.
Stosuje się druty sprężynowe o różnych średnicach : od 0,1mm do 10 mm, w zależności od potrzeb.
Kolejnym ważnym obszarem jest powtarzalność tychże parametrów w produkcie finalnym w określonych tolerancjach, gdzie przewyższają stosowane normy Europejskie (np. EN 15800) ze względu na ich zastosowanie, i wymagają zdecydowanie większej dokładności (np. norma przewiduje 2 % odchyłkę, a wymagania klienta 0,1%).
Ostatnim elementem jest projektowanie, czyli określenie faktycznego kształtu sprężyny w ramach przyjętej dla niej funkcji, gdzie często jest on ograniczony kubaturowo i wymaga specjalistycznych działań w procesie produkcji detalu.
Podane powyżej czynniki mają często do siebie przeciwstawne zależności, tzn. sprężyna działająca w ekstremalnych warunkach i z dużą liczbą powtórzeń wymaga zastosowania materiału z podwyższonej klasy np. SH. Zastosowanie materiału o wyższym współczynniku RM oprócz wyższych właściwości wytrzymałościowych niesie ze sobą zmniejszoną zdolność kształtowania sprężyny w procesie jej produkcji. Powodem tego jest ograniczony minimalny promień gięcia materiałów o wyższej klasie.
Powstawanie sprężyny wymaga często szukania kompromisu pomiędzy procesem projektowania a produkcji, ze względu na bariery technologiczne i bezpośredniego przełożenia projektu w AUTO CAD na faktyczną produkcję.
Alternatywa jest szukanie innowacji w procesie produkcji, która pozwalają te bariery przesuwać.