مقدمه

امروزه شما عزیزان می توانید انواع فنرها را با ساختار و شکل های متفاوت در بازار مشاهده کنید. بر اساس نحوه تولید و میزان سختی فنر، موارد استفاده از آن ها نیز متفاوت است. فنرها به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند مقدار مشخصی از انرژی را در خود ذخیره کنند. بر اساس میزان سختی فنرها از آن ها می توان در صنایع مختلفی از جمله پزشکی و نظامی، سیستم تعلیق خودرو و غیره استفاده کرد. اصولا سازنده انواع فنر در اصفهان، محصولات خود را بر اساس میزان درجه سختی که دارند تقسیم بندی می کنند. شما عزیزان می توانید با خواندن این مقاله اطلاعات مفیدی درباره عوامل موثر بر ثابت فنر و نحوه محاسبه آن کسب کنید، لطفا تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

عوامل موثر بر ثابت فنر

ثابت فنر به عواملی از جمله میزان طول، جنس، میزان سختی، سطح مقطع فنر بستگی دارد. تغییرات ثابت فنر بر اساس قانون هوک مشخص می شود. مقدار ثابت فنر به میزان نیرویی که به فنر اعمال می شود، بستگی دارد. ثابت فنر یک عنصر مهم در زمان طراحی و تولید انواع فنرها می باشد. امروزه فنرها در شکل های مختلفی از جمله فنر کششی، فشاری، شاخکی، تسمه ای، فرم دار و غیره در بازار موجود هستند. میزان ثابت فنر و سختی آن در مدل های مختلف فنر، متفاوت است.

قانون هوک ثابت فنر

رابرت هوک فیزیکدان قرن هفدهم هنگام مطالعه در زمینه فنرها و میزان کشش آن ها متوجه شد که منحنی تنش در مقابل کرنش برای بسیاری از مواد، دارای ناحیه خطی می باشد. نیروهای مورد نیاز برای کشش یک جسم الاستیک مانند فنرهای فلزی در امتداد فنر در محدوده های معینی، مشخص می شود. این موضوع به عنوان قانون هوک شناخته می شود و معمولا دارای فرمول زیر می باشد :

F= -KX

در این فرمول F نشان دهنده مقدار نیرو، K ضریب ثابت فنر و X مقدار طول فنر می باشد. واحد اندازه گیری ثابت فنر مقدار N/M می باشد. علامت منفی موجود در فرمول نشان دهنده نیروی بازگرداننده ناشی از فنر در جهت مخالف نیرو است که باعث حرکت و جابجایی فنر می شود. در صورتی که فنر را به سمت پایین بکشید، باعث ایجاد نیرو در جهت بالا می شود. برای این که بتوانید جهت های نیرو را به صورت دقیق مشخص کنید بهتر است بردار طول را یک بعدی در نظر بگیرید، در چنین شرایطی علامت منفی در قانون هوک جهت صحیح نیرو را نشان می دهد.

نحوه تغییر شکل ماده

فنر مانند هر ماده الاستیک دیگر برای تغییر شکل خود نیازمند مقداری نیروی مشخصی می باشد. زمانی که نیرویی بر روی ماده ای وارد می شود، ماده در پاسخ به نیرو، فشرده و یا کشیده می شود. موادی از جمله الاستیک خاصیت کشسانی بسیار زیادی دارند. در بحث مکانیک، نیروی اعمالی در واحد سطح که به آن تنش گفته می شود، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. میزان کشش و یا فشردگی که در اثر واکنش یک ماده اتفاق می افتد را تنش و یا کرنش نامیده می شوند.

هر ماده ای در برابر تنش، واکنش های متفاوتی را نشان می دهد؛ این نوع واکنش ها به مهندسان کمک می کند تا موادی را برای سازه  ها و ماشین های خود انتخاب کنند که در صورت قرار گیری در برابر تنش از خود رفتار قابل پیش بینی را نشان دهند. برای اکثر مواد، کرنش زمانی اتفاق می افتد که تنش کوچک بر جسم اعمال شود. میزان کرنش در مواد مختلف از جمله فنر به سختی پیوندهای شیمیایی درون ماده بستگی دارد. سفتی ماده تحت تاثیر ساختار شیمیایی و نوع پیوندهای شیمیایی، مشخص می شود. زمانی که تنش ها از بین می رود بسته به میزان جابجایی اتم ها، نحوه تغییر شکل ماده نیز متفاوت است.

سخن پایانی

نوع طراحی فنر می تواند بر روی نحوه کارآیی و موارد استفاده از آن ها، تاثیر بسیار زیادی بگذارد. انواع فنر یک جسم الاستیک می باشد که می تواند بر اساس میزان سختی که دارند، مقدار مشخصی از نیرو را در خود ذخیره کنند. نوع متریالی که در تولید انواع فنرهای به کار رفته است نیز می تواند بر روی سختی آن ها، تاثیر بسیار زیادی بگذارد. از این جهت نحوه تولید فنر و میزان سختی آن ها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. امیدواریم با خواندن این مقاله اطلاعات کاملی درباره سختی فنر و دلایل تغییر آن ها کسب کرده باشید.

همان طور که می دانید فنرها انواع مختلفی دارند که نه تنها در طراحی، بلکه در نحوه تعامل آن ها با مکانیسم های دیگر نیز متفاوت است. بنابراین، به عنوان مثال، فنر فشاری در فشار، فنر کششی در حالت کششی و فنرهای پیچشی به ترتیب در خمش و پیچش کار می کنند.  البته تکنولوژی ساخت فنرها با یک دیگر متفاوت است. فناوری ساخت فنر نقش مهمی ایفا می کند و برای عملکرد طولانی مدت بدون مشکل از اهمیت بالایی برخوردار است. المان های الاستیک محصولاتی با تکنولوژی بالا هستند که به صلاحیت و تجربه مهندسین طراح و فناوران و هم چنین تجهیزات نیاز دارند.

هدف فناوری تولید فنر

هدف اصلی فنر انباشته شدن انرژی مکانیکی با تغییر فاصله بین اتم ها تحت تأثیر بار و آزاد شدن این انرژی در زمان مناسب است. این عملکرد به دلیل ساختار و خواص ویژه مواد تشکیل دهنده فنر انجام می شود. این ماده باید از خاصیت ارتجاعی و استحکام بالایی برخوردار باشد. دو راه برای ساخت فنر وجود دارد،  سیم پیچی و ریخته گری. در تولید فنرها معمولاً از فولاد پر کربن استفاده می شود که با عناصری مانند وانادیوم، سیلیکون، منگنز آلیاژ شده است که باعث افزایش استحکام فلز می شود. در صورت نیاز به مقاومت فنر در برابر محیط های دارای عوامل تهاجمی، از فولاد ضد زنگ حاوی حداکثر 18 درصد کروم و تا 10 درصد نیکل استفاده می شود. برای این منظور از بریلیم، سیلیکون منگنز و برنز قلع روی نیز استفاده می شود  . با توجه به روش عمل، فنرها به فنرهای فشاری، کششی، پیچشی و خمشی تقسیم می شوند.

آشنایی با فناوری تولید فنر

به طور کلی، فناوری تولید فنر شامل مجموعه ای از ابزارهای تکنولوژیکی خاص، به عنوان مثال، ماشین ابزار و هر گونه مواد خام است. در عین حال، تولید خود فنرها می تواند در مراحل مختلف و با استفاده از روش های مختلفی که مستقیماً توسط کارخانه سازنده انتخاب می شود، بسته به هدف یک فنر خاص انجام شود. بر این اساس، تکنولوژی بر اساس تمامی ویژگی ها و پارامترهای طراحی این محصول فلزی تغییر می کند.

شاید رایج ترین فنرها در صنعت و زندگی روزمره فقط همین نوع فنرهای پیچی باشند. به همین دلیل، به طور کلی، وجود یک سیم پیچ خاص در طراحی به چنین فنرهایی اجازه می دهد تا بارهای مکرر را درک کنند و درجه بالایی از مقاومت را در برابر تأثیرات مکانیکی مختلف بدون از دست دادن ویژگی های خود از جمله خواص فیزیکی و شیمیایی نشان می دهند. برخی پارامترها هستند که بر مدت زمان و از همه مهم تر کیفیت فنرها تأثیر می گذارند. در واقع برای ارائه این محصولات با بالاترین بهره برداری ممکن در درازمدت، تولید فنرها باید از مواد اولیه مطمئن و از طریق فرآیندهای فنی مختلف بر روی تجهیزات ویژه انجام شود.

ویژگی های طراحی و عملکرد فنرهای فشاری

این نوع فنرها در حین کار بارهای وارد شده را در جهت طولی- محوری حرکت می دهند.  فنرهای فشاری در ابتدا دارای شکاف هایی بین سیم پیچ ها هستند و اعمال نیروی خارجی منجر به تغییر شکل می شود که با کاهش طول محصول مشخص می شود و محدود به لحظه ای است که سیم پیچ ها در تماس هستند. هنگامی که ضربه لغو می شود، فنر باید شکل و ابعاد هندسی خود را به آنچه قبل از اعمال بار بود بازگرداند.

ابعاد اصلی که ظاهر یک قطعه را تعیین می کنند عبارتند از:

• قطر سیم
• تعداد دورها
• قطر محصول

رایج ترین آن ها فنرهای فشاری مارپیچ استوانه ای هستند که در آن ها قطر محصول در تمام طول یکسان است. این قطعات به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شود مانند ابزار و ماشین سازی، معدن، تولید گاز و نفت و غیره. به طور کلی، فنرهای فشاری می توانند نه تنها شکل استوانه ای، بلکه مخروطی و پیچیده تر نیز داشته باشند.

فنر فشاری در تمام مناطق صنعتی استفاده می شود. از آنج ایی که درجه تراکم آن ها مستقیماً به نیروی نیروی اعمال شده بستگی دارد، از فنر فشاری برای ساخت بخشی از دستگاه های اندازه گیری و انتقال که نیاز به دقت بالایی دارند استفاده می شود.

 مواد سازنده فنر

فنرها برای کار در شرایط خاص با توجه به ماهیت و مقدار بارهای مشخص شده انتخاب می شوند. قابلیت اطمینان این قطعات توسط عوامل زیادی از جمله کیفیت و وضعیت ساختاری فلز یا آلیاژ پس از عملیات حرارتی تعیین می‌شود. علاوه بر این، کیفیت متالورژیکی فولاد/آلیاژ مهم است. بنابراین عملیات طولانی مدت بدون مشکل با انتخاب ماده ای با مجموعه خاصی از خواص آغاز می شود. فنرهای فشاری حلزونی، بسته به اندازه، کار انجام شده و سایر عوامل، از فولاد یا آلیاژهای مختلفی ساخته می شوند.

ویژگی های فناوری ساخت فنر

با توجه به هدف مورد نظر از ساخت چنین قطعاتی و مشخصات آن ها، باید در مورد ویژگی های تکنولوژی تولید آن ها صحبت شود. ساخت محصولات از مواد دارای سطح مقطع دایره ای می تواند با سیم پیچ سرد یا گرم انجام شود. روش اول معمولاً برای ساخت فنرهای کوچک ومتوسط تا قطر 8 میلی متر و روش دوم برای فنر های بزرگ استفاده می شود.

 

 

 

 

 

انواع فنر ها

فنرها از نظر شکل به انواع استوانه ای ، مخروطی، صفحه ای ، حلقه ای و میله ای و از نظر نحوه و چگونگی وارد شدن نیرو به آنها به انواع فنر فشاری، کششی، خمشی، پیچشی نیز طبقه بندی می کنند. (شکل 1)

فنر های کششی مارپیچی :

این نوع فنرها به وسیلة قلاب هایی که در یک یا دو سر آن وجود دارد به قطعات دیگر متصل می گردد، گام حلقه های این نوع فنرها مساوی با قطر مفتول آنها است. فنر های کششی مارپیچی طوری ساخته شده و گام آنها به نحوی انتخاب گردیده که بتوانند با نیروهای قابل ملاحظه کار کنند. (شکل 2)

این فنرها در نیروسنج ها و نگهدارندة ورق در گیوتین ها مورد استفاده قرار می گیرند.

فنر های فشاری مارپیچی :

این نوع فنرها از فولاد های مخصوص با مقطع گرد، مربع یا مستطیل به شکل مارپیچ تهیه می گردند. چون طول آزاد این فنرها تحت تأثیر نیروی محوری کم می شود، این نوع فنر ها را «فشاری» می گویند. گام فنر در موقع خروج فنر از کارخانه بیشتر از قطر مفتول آن است. مقداری که طول فنر کم می گردد «فلش (خیز) فنر» نامیده می شود و تابع نیروی محوری است. حداکثر فلش (خیز) در اثر فشار ماکزیمم ایجاد می گردد که در این حالت حلقه های فنر به هم می رسند و مقدار گام فنر به حداقل خود کاهش می یابد. حلقة آخر را به وسیلة سنگ سمباده صاف می کنند که بهتر روی تکیه گاهش بنشیند، برای اینکه در موقع جمع شدن، فنر کج نشود ممکن است داخل فنر یک میله ای قرار دهند و یا اینکه فنر را در یک لوله استوانه ای محافظ بگذارند. از طرفی برای اینکه فنر خوب کار کند باید تکیه گاه هایش (بالا و پایین فنر) کاملاً صاف و موازی باشند.

برای این منظور از قطعه ای به نام بشقاب فنر استفاده می شود. مفتول سر فنر را نازک می کنند، و پای مارپیچ فنر را قدری کوچکتر می گیرند به طوری که سطح کف فنر عمود بر محور آن گردد. برای جلوگیری از افزایش طول فنر و اجتناب از بکار بردن فنر های طویل، چندین فنر دوتایی یا سه تایی هم محور بکار می برند که تحت تأثیر یک نیرو قرار گیرند (فنر هایی که بطور موازی داخل یکدیگر هستند ارتعاش یکدیگر را خنثی نموده تا به حالت تشدید یا رزونانس نرسند)

فنر های فشاری مخروطی :

برای جذب ضربه از فنر مخروطی استفاده می کنند که در موقع جمع شدن فضای کمتری را اشغال می کند، مقطع فنر ممکن است گرد، بیضی و یا مستطیلی باشد. هر قدر قطر فنر کمتر می گردد این مقطع کوچکتر می شود. کف این فنرها باید کاملاً صاف و عمود بر محور باشد. وقتی فنر کاملاً فشرده باشد حلقه های فنر نباید با حلقه های بعدی تماس پیدا کند، بلکه باید فاصلة مختصری بین حلقه های موجود باشد. در اثر حداکثر فشار بار، ارتفاع فنر به اندازة ضخامت یک حلقه می رسد.

مورد استفاده فنر های مخروطی برای گرفتن ضربه های شدید مانند ضربه گیر واگن های راه آهن می باشد (شکل 4)

فنر‌‌‌‌ های پیچشی مارپیچی :

کی دیگر از انواع فنر ها ، فنر های پیچشی مارپیچی هستند که از یک میله و فنر که در انتها به یک دسته متصل است تشکیل می گردد. در این فنر ها کار گرفته شده به نیروی ارتجاعی (کشسانی) تبدیل گشته، باعث پیچش حلقه های فنر در محور طولی آن می شود. از این نوع فنر برای درب داشبورد اتومبیل ها استفاده می شود. (شکل 5)

فنر های صفحه ای فشاری (بشقابی) :

این فنر ها از صفحاتی به ضخامت 1 تا 20 میلی متر که شکل مخروط ناقص دارند ساخته می شوند. قطر آنها بین 28 تا 300 میلی متر است و اغلب برای تحمل نیرو های زیاد و گرفتن ارتعاش بکار می روند و در صنایع اتومبیل سازی و قالب سازی مورد استعمال دارند (شکل 6)

فنر های حلقه ای فشاری:

این فنرها ترکیبی از حلقه های عمودی هستند و چنانچه تحت اثر نیروی فشاری قرار گیرند حلقه های خارجی آن تغییر مکان  داده، حلقه های داخلی را می پوشانند و در نتیجه حلقه های خارجی منبسط گشته، حلقه های داخلی منقبض می شوند. همزمان با این عمل طول فنر کاهش می یابد و بعد از این که نیروی خارجی گرفته شده منتقل گردید نیروی ارتجاعی (کشسانی) فنر باعث برگشت مجدد آن به حالت اولیه می گردد. فنرهای حلقه ای فشاری در گرفتن ضربه ها و تکان های بسیار مؤثر و مفیداند و بدین جهت کاربرد وسیعی در واگن های راه آهن و انتقال بار های سنگین دارند (شکل 7)

فنر های بلوکی :

این فنرها ممکن است از نوع فشاری یا پیچشی باشند و اصولاً به عنوان ضربه گیر بکار می روند.

فنر های میله ای پیچشی  :

این فنر ها میله هایی هستند که قابلیت ارتجاعی (کشسانی) دارند و زیر بار دارای مقداری انحنا (پیچش) می شوند (شکل 8)

فنر های حلزونی پیچشی :

در این نوع فنر ها یکی از سر های فنر ثابت است و سر دیگر آن حول یک محور پیچیده شده است. فنر، بار را به وسیله میله ای که در وسط قرار گرفته و ابتدای فنر به آن متصل است، در خود ذخیره کرده، جمع می شود در حالیکه در موقع پس دادن کار، فنر به تدریج باز می شود (شکل 9) فنر های حلزونی پیچشی در ساخت وسایل اندازه گیری و همچنین زبانه قفل ها به کار می رود.

فنر های برگی خمشی (تخت) :

این فنرها که «فنر های تخت» نیز نامیده می شوند برای بار هایی که حوزه فعالیت کمی دارند و در فاصله کوتاهی عمل می کنند در نظر گرفته شده اند. فنر های برگی یا مسطح عموماً دارای مقطع مستطیلی هستند و می توانند در دو انتها ثابت شوند و بار را در وسط دریافت کنند. همچنین ممکن است یک طرف این فنر ها ثابت و طرف دیگر تحت اثر بار قرار گیرد. (شکل 10) کاربرد این فنرها برای نیروهای کم و در مکانیک ظریف است.

فنر های شاخه ای خمشی چند لایه :

این فنر ها از تعدادی تسمه یا ورق فولادی که روی هم قرار گرفته اند تشکیل می شوند. طرز قرار گرفتن و وضعیت ورقه ها طوری است که فنر یک تیر با بار یکنواخت را تشکیل می دهد. به عبارت دیگر مقاومت در تمام مقاطع یکسان است. این فنر ها روی دو انتهای خود تکیه می کنند و بار را در وسط دریافت کنند. همچنین ممکن است یک طرف این فنر ها ثابت و طرف دیگر تحت اثر بار قرار گیرد (شکل 10) کاربرد این فنر ها برای نیروهای کم و در مکانیک ظریف است.

(شکل 11) کاربرد اصلی انواع فنر های شاخه ای چند لایه در وسایل نقلیه است، این فنر ها با دو گوشواره به شاسی متصل می شوند تا تیغه ها بتوانند آزادانه تغییر شکل یافتند. تیغه مرکزی «شاه فنر» نامیده می شود که بار به انتهای آن اثر می کند. برای اینکه لایه ها روی هم نلغزند ممکن است در زیر یک لایه شیار و در روی لایه دیگر برجستگی ایجاد کنند تا شاخه ها از روی هم خارج نگردند. یک قطعه هم به نام کرپی (پُل) حرکت جانبی آن را محدود می کند.

در بعضی موارد مانند کامیون ها، برای جلوگیری از لرزش و تکان ممکن است از فنر های شاخه ای چند لایه مضاعف یا دوبل استفاده شود. (شکل 12)

فنر های حرارتی :

در این نوع فنرها اختلاف درجه حرارت سبب تغییر طول فنر می شود و چون یک انتهای آن ثابت است، تغییر طول با گردش محور همراه می باشد، این فنر ها از موادی با ضریب انبساط زیاد ساخته شده اند تا حساسیت فنر را افزایش دهند. (شکل 13)

فلزات مورد استفاده برای ساخت فنر ها

فنر های مارپیچی به صورت سرد یا گرم پیچیده می شوند که معمولاً به قطر سیم و مفتول مصرفی بستگی دارد. فنر های تا قطر سیم 10 میلی متر به صورت سرد و بیشتر از آن را به صورت گرم می پیچند، تا از تنش ایجاد شده در اثر کار سرد جلوگیری شود. بعد از پیچیدن فنر، روی آن عملیات حرارتی انجام  داده، آن را مجدداً آب می دهند تا فنر مقاومت لازم را بدست آورد.

انواع فنر ها را از فولاد کربن دار ساده و یا آلیاژ دار می سازند. یکی از آلیاژها، آلیاژ های سلیسیم و منگنزدار می باشد که قیمت آن ارزان است و به مقدار زیادی در ساخت فنر ها مصرف دارد. عیب این آلیاژ آن است که کربن خود را در اثر عملیات حرارتی از دست می دهد و سطح خارجی خاصیت صیقلی ضعیف دارد. آلیاژ دیگری که بسیار گران می باشد، آلیاژ کرم و وانادیوم فولاد است که دارای خواص خوبی است و کمتر در اثر کار، تغییر طول دایم پیدا می کند و برای بارهای ضربه ای بهتر و ارتجاعی تر (کشسانی تر) می باشد. چون بیشتر گسیختگی ها در فنر به علت خستگی است، صیقلی بودن سطح آنها بسیار مهم می باشد و اگر در سطح فنر کوچکترین خراش و یا ترکی باشد ایجاد تمرکز تنش نموده، بتدریج این خراش یا ترک، گسیختگی را در مقطع به وجود می آورد.

فنریت یا سختی انواع فنر ها

نسبت نیروی وارد شده به فنر بر راه فنر (مقدار جمع شدن آن در فنر های فشاری و یا مقدار باز شدن آن در فنر های کششی) را «سختی فنر» می نامند. این نسبت معمولاً مقدار ثابتی است و به همین سبب به آن فنریت یا سختی فنر گفته می شود و به صورت فرمول زیر نوشته می شود :

فنر چیست؟

یکی از پرکاربردترین قطعات فنر هست که همچون پیچ و مهره در هر قطعه ای حتی اسباب بازی ها و وسایل مختلف خانه کاربرد دارد.

فَنَر در یک تعریف کلی هر جسمی که دارای خاصیت ارتجاعی یا کشسان باشد فنر نامیده می‌شود. یعنی اگر جسمی چه در فاز جامد یا مایع یا گاز پس از بارگذاری تغییر شکل دهد و پس از برداشتن بار به حالت اولیه بازگردد فنر نام دارد
استفاده ازفنرهای ساده غیرمارپیچی در تاریخ بشر، به صورت فراوان دیده می‌ شود. به عنوان مثال کمان (تیر و کمان) نوعی فنر طبیعی است فنر جسمی قابل  بازگشت (ارتجاعی) است که برای ذخیره کردن انرژی مکانیکی مورد استفاده قرار می‌ گیرد. به عبارتی دیگر اگر جسمی چه در حالت جامد یا مایع یا گاز پس از قرار دادن بار تغییر شکل دهد و پس از برداشتن آن به حالت اولیه بازگردد فنر نام دارد
زمانی که یک فنر نسبت به حالت آزاد خود فشرده یا کشیده می‌ شود نیرویی در جهت مخالف وارد می‌ کند که با تغییر طول فنر متناسب است. فنر ها معمولا از فولاد فنر ساخته می‌ شوند

فنر چیست؟ و چه کمیتی دارد؟ میتوان گفت هر فنر دارای سه کمیت فیزیکی شامل نیرو یا بار وارده بر آن force، مقدار تغییر شکل x، و سختی فنر k برای خاصیت کشسانی) می باشد.  وقتي يک قطعه تحت نيروهاي خارجي قرار مي‌گيرد قبل از شکستن دو نوع تغيير شکل از خود نشان مي‌دهد.

۱– تغيير شکل الاستيک (کشسان)

تحت اين شرايط چنانچه نيرو از روي جسم برداشته شود جسم به حالت اوليه خود باز مي‌گردد.

۲– تغيير شکل پلاستيک (مومسان )

تحت اين شرايط اگر نيرو از روي جسم برداشته شود جسم به ابعاد اوليه خود باز نمي‌گردد. فنرها اجسامي هستند که در اثر اعمال نيرو و بعد از برداشتن آن، دوباره به شکل و ابعاد اوليه خود باز مي‌گردند. به دليل بالا بودن نيروها و تغيير شکل‌هايي که به فنرهاي مورد استفاده در صنعت وارد مي‌شود لازم است که حد الاستيک قطعه را بالا برد يعني فولاد تحت تنش‌هاي بالا (2100 kg/mm2)بتواند از خود تغيير شکل الاستيک نشان دهد از طرفي فنرها تحت نيروهاي متغير مي‌باشند و بنابراين فولاد مورد نياز براي اين قطعات بايد از مقاومت به خستگي بالايي برخوردار باشد در نتيجه براي ساخت فنرها از فولادهايي استفاده مي‌شود که داراي مقادير مناسبي از سيليسيم، منگنز، کرُم، واناديم و موليبدن باشند.

فنرها از جنس های مختلفی ساخته میشوند که این بستگی به سفارش مشتری و محل مورد مصرف دارد. مثلاً جنس های فنری استیل که برای جاهایی هستند که فنر در آب کار میکند و با فنرهای گالوانیزه که برای جاهایی هستند که در آب کار میکنند و مقاوم در برابر زنگ زدگی باشد و یا مناسب برای لحیم کاری باشد و یا فنرهایی که در حوزه مغناطیسی و اسید کار میکنند که جنس آنها باید استیل 316 باشد و یا جنس های فنری دیگر که در ادامه توضیح های کامل داده میشود.

یک نوع فنرفولادهايي هستند که در برابر حرارت مقاوم باشند و حاوي کرُم، واناديم و تنگستن هستند. فولادهاي مقاوم و(فولاد فنر) در برابر خوردگي حاوي کرم، نيکل و موليبدن (فولادهاي زنگ نزن ) هستند.

فولادهای فنر علاوه بر استحکام کششی زیاد، باید خاصیت الاستیسیته خوبی داشته و در برابر سایش وارتعاش نیز مقاوم باشند. وجود سیلیسیم درفولاد فنر خاصیت الا ستیسیته و وجود کرم استحکام و مقاومت در مقابل خوردگی را افزایش می‌دهد. این ویژگی‌ها تنها به درصد عناصر موجود در فولاد بستگی ندارد بلکه با وجود آن‌ها می‌توان به وسیله‌ی عملیات حرارتی و تغییر فرم درحالت سرد، خواص آن را تغییر داده و ویژگی‌های مورد نظر را به دست آورد

فولادهای کربنی با ۵.۰تا ۱درصد کربن ، ۳.۰تا ۴.۰درصد منگز و حداکثر ۰۴.۰درصد گوگرد و فسفر در ساخت فنرها کابرد زیادی دارند. برای ساخت فنرهای تخت یا مارپیچی که پس از ساخت تحت عملیات حرارتی قرار نمی‌گیرند، فولادهای سخت کشیده (فولاد های فنر) یا نورد شده به کار می روداز فولادهای کرم و وانادیم دار ، درساخت فنرهای بزرگ اتومبیل ولکوموتیو استفاده میشود فولادهای سیسیلیم دار نیز در ساخت فنرهایی کاربرد دارند که استحکام ومقاومت ضربهای زیاد از آن ها انتظار میرود . این فولادها به طور متوسط ۴.۰درصد کربن ، ۷۵.۰درصد سیلسیم، ۹۵.۰درصد منگنز با مس یا بدون مس دارند ولی مقدار سیسیلیم آن‌ها ممکن است تا ۲درصد نیز برسد. فولادهای منگنز دار مخصوص ساخت فنر خودروها محتوی ۲۵.۱درصد منگنز ، ۴.۰درصد کربن ، ۲درصد منگنز ، و ۴۵.۰درصد کربن هستند. استحکام کششی این فولادها به شرط انجام عملیات حرارتی تا ۱۴۰۰نیوتن برمیلیمتر مربع افزایش می یابد

فولادهای سیسیلیم منگنزدار دارای استحکام کششی زیاد تا حدود ۱۸۵۰نیوتن بر میلیمتر مربع هستند. نوعی از این فولاد که ۶۴.۱۵درصد کرم ، ۳۸.۴درصد نیکل ، ۶۸.۲درصد مولیبدن ، ۱درصد منگنز ، ۳۲.۰درصد سیسیلیم ، ۱۲.۰درصد مس و۱۴.۰درصدکربن دارد ، درساخت فنر موترهای جت و سایر مواردی که مقاومت در مقابل گرمای زیاد مورد نیاز است ، به کار می روند. نوع دیگری از فولاد فنر با ۵۰درصد کبالت ، ۲۰درصد کربن کرم ، ۱۵درصد ولفرام و ۱۰درصد نیکل و حداکثر ۱۵.۰درصد کربن ، و در دمای ۷۶۰سانتیگراد ویژگی های خود را حفظ می کند.