Hoe werkt een shim stack in een schokdemper?

Een shim stack is een stapeling van dunne metalen shims die in een schokdemper of voorvork wordt gebruikt om de oliestroom te regelen. Door gecontroleerd mee te buigen onder druk bepalen de shims hoeveel weerstand de olie ondervindt. Daarmee heeft de shim stack direct invloed op de demping en het rijgedrag van een motor, fiets, auto of ander voertuig met hoogwaardige vering.

Hoewel een enkele shim eenvoudig lijkt, werkt een shim stack als een nauwkeurig afgestemd systeem. De diameter, dikte, volgorde, materiaalkeuze en voorspanning van de shims bepalen samen hoe de demper reageert bij lage, middelhoge en hoge impactsnelheden.

Wat is een shim stack?

Een shim stack is een pakket van meerdere dunne metalen shims die op of rond een piston of klep in een schokdemper worden geplaatst. Deze shims sluiten oliepoorten gedeeltelijk af en buigen open wanneer er oliedruk ontstaat.

Wanneer de vering beweegt, wordt olie door kleine openingen in de demper gedrukt. De shim stack biedt weerstand tegen die oliestroom. Hoeveel weerstand ontstaat, hangt af van de opbouw van de stack.

Een shim stack bestaat meestal uit shims met verschillende:

• Binnendiameters
• Buitendiameters
• Diktes
• Volgordes
• Functies binnen de stack

Samen bepalen deze shims hoe de schokdemper reageert.

Waarom worden shims gebruikt in schokdempers?

In eenvoudige dempers wordt de oliestroom soms vooral geregeld door vaste openingen, ook wel orifices genoemd. Het nadeel daarvan is dat de demping minder flexibel reageert op verschillende snelheden van de vering.

Een shim stack werkt dynamischer. Bij lage snelheden buigen de shims weinig of gecontroleerd open. Bij hogere snelheden en hogere oliedruk kunnen de shims verder meegeven. Daardoor kan een goed ontworpen shim stack comfort, controle en ondersteuning combineren.

Dat maakt suspension shims belangrijk in toepassingen zoals:

• Motorcross
• Enduro
• Circuitgebruik
• Mountainbikevering
• Automotive performance suspension
• Professionele schokdemperrevisie
• OEM-suspensionontwikkeling

Hoe beïnvloedt een shim stack de oliestroom?

Wanneer olie door de piston of klep wordt gedrukt, komt er druk op de shims te staan waarneer de shims gecontroleerd open buigen. Daardoor ontstaat ruimte waar de olie langs kan stromen.

De hoeveelheid olie die door het systeem kan bewegen, wordt beïnvloed door: hoe ver de shims openen, hoe stijf de shim stack is, hoeveel oliepoorten worden afgedekt, de snelheid waarmee de demper beweegt, de druk die in de demper ontstaat.

Een stijvere stack biedt meer weerstand tegen oliestroom. Een soepelere stack opent makkelijker en laat olie eerder door.

Lage, middelhoge en hoge dempingssnelheden

Bij suspension tuning wordt vaak gesproken over low-speed, mid-speed en high-speed damping. Dit gaat niet over de snelheid van het voertuig, maar over de snelheid waarmee de demper in- of uitveert.

Low-speed damping

Low-speed damping speelt een rol bij langzamere bewegingen van de vering, bijvoorbeeld bij remmen, accelereren, gewichtsverplaatsing of het insturen van een bocht.

De eerste shims in de stack, vaak dicht bij de piston of klep, hebben doorgaans veel invloed op dit deel van de demping.

Mid-speed damping

Mid-speed damping zit tussen kleine bewegingen en harde impacts in. Dit gebied is belangrijk voor controle, grip en ondersteuning in wisselende omstandigheden.

De manier waarop de shim stack geleidelijk opent, bepaalt hoe vloeiend de overgang is tussen low-speed en high-speed gedrag.

High-speed damping

High-speed damping speelt een rol bij snelle demperbewegingen, bijvoorbeeld bij stenen, wortels, remknippen, harde landingen of plotselinge impacts.

Bij hogere oliedruk worden meer delen van de stack belast en kunnen dieper gelegen shims een grotere rol gaan spelen.

Belangrijk: een shim stack werkt altijd als één systeem. Het is dus te simpel om te zeggen dat één specifieke shim uitsluitend verantwoordelijk is voor low-speed of high-speed damping. Een wijziging aan één shim kan invloed hebben op de volledige dempingscurve.

Welke rol spelen diameter en dikte?

De afmetingen van een shim zijn bepalend voor het gedrag van de shim stack.

Binnendiameter De binnendiameter bepaalt hoe de shim past op de as, bout of klepconstructie. De juiste binnendiameter is essentieel voor montage en werking. Buitendiameter De buitendiameter bepaalt hoeveel oppervlak de shim afdekt en hoeveel hefboomwerking ontstaat wanneer de shim buigt. Een grotere buitendiameter kan meer invloed hebben op de weerstand tegen oliestroom. Dikte De dikte heeft grote invloed op de stijfheid van de shim. Een kleine verandering in dikte kan een merkbaar effect hebben op hoe makkelijk de shim buigt. Een shim van 0,20 mm gedraagt zich dus niet simpelweg “iets” stijver dan een shim van 0,15 mm. Bij dunne veerachtige onderdelen kan een kleine dikteverandering relatief veel verschil maken. Daarom worden suspension shims vaak aangeduid als:         binnendiameter x buitendiameter x dikte Bijvoorbeeld:         8 x 30 x 0,15 mm

Waarom gebruiken tuners vaak meerdere dunne shims?

In plaats van één dikke shim wordt vaak gekozen voor meerdere dunnere shims. Dat geeft meer mogelijkheden om de stack nauwkeurig af te stemmen.

Meerdere dunne shims kunnen helpen om:

• De demping fijner te doseren;
• Permanente vervorming te beperken;
• De overgang tussen verschillende dempingssnelheden vloeiender te maken;
• De stack nauwkeuriger aan te passen aan de toepassing.

Voor professionele suspension specialisten is dit belangrijk, omdat kleine aanpassingen in de stack merkbaar kunnen zijn in het rijgedrag.

Wat is een crossover shim?

Een crossover shim is een shim die wordt gebruikt om de manier waarop een stack opent te beïnvloeden. Door een crossover kan een deel van de stack eerst bewegen voordat andere shims volledig worden belast.

In eenvoudige woorden: een crossover shim kan helpen om de overgang tussen verschillende delen van de demping te veranderen. Daarmee kan de dempingscurve bijvoorbeeld lineairder, digressiever of progressiever worden gemaakt.

De exacte werking hangt af van de positie, diameter, dikte en combinatie met de rest van de stack.

Wat is een ring shim of preload shim?

Een ring shim kan worden gebruikt om voorspanning op de stack te creëren. Hierdoor blijft de stack bij lage druk langer gesloten en is er meer kracht nodig voordat de shims openen.

Dit kan invloed hebben op het eerste deel van de dempingscurve. Ook hier geldt dat het effect niet los gezien kan worden van de rest van de shim stack. De totale combinatie bepaalt het uiteindelijke gedrag.

Compressie en rebound

Shim stacks worden gebruikt voor zowel compressie als rebound.

Compressie

Bij compressie wordt de vering ingedrukt. De shim stack beïnvloedt hoe de demper reageert op belasting, impacts en gewichtsverplaatsing.

Rebound

Bij rebound veert de vering terug. De shim stack helpt bepalen hoe gecontroleerd de demper terugkomt na het inveren.

Een goed afgestemde rebound is belangrijk om grip en controle te behouden. Te weinig rebounddemping kan zorgen voor onrust. Te veel rebounddemping kan ervoor zorgen dat de vering niet snel genoeg terugkomt.

Waarom is materiaal belangrijk in een shim stack?

Suspension shims worden continu dynamisch belast. Ze moeten duizenden tot miljoenen keren gecontroleerd kunnen buigen zonder hun werking te verliezen.

Daarom zijn materiaalkeuze en materiaalkwaliteit belangrijk. Een goede shim moet:

• Veerkrachtig zijn;
• Maatvast blijven;
• Betrouwbaar terugveren;
• Bestand zijn tegen herhaalde belasting;
• Consistent geproduceerd zijn.

ShockShim gebruikt Sandvik 7C27Mo2 gehard verenstaal voor zijn shims. Dit materiaal is geschikt voor veerachtige toepassingen waarbij reproduceerbare prestaties, corrosiebestendigheid en betrouwbare maatvoering belangrijk zijn.

Waarom zijn toleranties belangrijk?

In een shim stack kunnen kleine afwijkingen merkbaar zijn. Een afwijking in dikte, diameter of vlakheid kan invloed hebben op hoe de shim buigt en hoe de stack opent.

Voor suspension specialisten, werkplaatsen en fabrikanten is reproduceerbaarheid daarom belangrijk. Als dezelfde stack opnieuw wordt opgebouwd, moeten de gebruikte shims zich zo consistent mogelijk gedragen.

Daarom draait een goede shim niet alleen om de juiste maat op papier, maar ook om betrouwbare productie en constante kwaliteit.

Suspension shims voor professionele toepassingen

ShockShim levert precisie-shims voor gebruik in schokdempers, voorvorken en suspension shim stacks. De shims zijn verkrijgbaar in verschillende binnendiameters, buitendiameters en diktes en worden gemaakt van Sandvik 7C27Mo2 gehard verenstaal.

Bekijk de beschikbare shim maten in de webshop of neem contact op voor maatwerk shims en grotere aantallen.