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Le molle possono essere create con diversi design per soddisfare un'esigenza. Il luogo di utilizzo gioca un ruolo importante nella scelta dell'opzione giusta. Tutte le molle vengono sollecitate quando sono sottoposte a un carico. La molla deve essere in grado di sopportare la quantità di sollecitazioni che si verificano in quella particolare configurazione. In caso contrario, le sollecitazioni causeranno la deformazione della molla. Non manterrà il design originale e non funzionerà come dovrebbe.
Le molle possono essere realizzate con un'ampia varietà di materiali. Il tipo di materiale specifico influisce sulla resistenza complessiva della molla. Determina anche la quantità di sollecitazioni che può sopportare. Si tenga presente che il riscaldamento del filo della molla ne modifica anche la forma.
Uno dei tipi più comuni è quello delle molle a compressione. Quando sono in piena compressione, le spire si toccano. Il diametro del filo moltiplicato per il numero di spire non può essere superiore allo spazio disponibile. In caso contrario, la molla fermerà il movimento in gioco, sarà un arresto meccanico.
Ogni volta che una molla di compressione viene utilizzata in un ambiente con temperature elevate, deve essere più lunga. Un uso comune in queste condizioni è la progettazione di un motore. La lunghezza maggiore garantirà il corretto funzionamento della molla di compressione, anche in presenza di calore estremo. In questo scenario, la molla assume il carico e si accorcia. Allo stesso tempo, le spire attive avranno un diametro maggiore. Questo può rappresentare una sfida quando la molla si trova in un'area ristretta.
Prestare attenzione al limite di estensione indicato sulle molle di trazione. Se vengono utilizzate oltre tale limite, non manterranno la loro forma. Non saranno in grado di tornare alla forma originale con tutte le spire chiuse. Quando vengono utilizzate in ambienti ad alta temperatura, spesso hanno spire molto strette e prive di gioco. Questo per evitare che il calore possa indebolire la molla.
Il diametro delle spire diminuisce quando una molla di torsione assume un carico. Può agire anche come un arresto meccanico. Questo è possibile se all'interno della bobina c'è qualcosa che ferma l'azione della molla.
Esistono molti tipi di materiali utilizzati per creare le molle. I più utilizzati sono le varie leghe di acciaio. Queste includono:
A volte, però, è necessario ricorrere ad altri materiali per creare le molle. Tutto dipende dal risultato desiderato. Cosa deve fare la molla e quanto carico deve gestire? Esistono metalli esotici utilizzati per creare molle che rispondono a esigenze particolari. Tra questi vi sono:
Il filo musicale è un tipo di acciaio ad alto tenore di carbonio. Viene spesso utilizzato quando è necessaria un'elevata resistenza. Il prezzo è ragionevole e la qualità è eccellente. Le corde di pianoforti e chitarre sono spesso realizzate con il filo musicale. Anche molte piccole molle vengono create con questo filo. Non può essere placcato, ma si contrae quando viene riscaldato.
Comunemente chiamato OT, il filo temperato ad olio è realizzato con acciaio di qualità. È poco costoso e spesso viene utilizzato quando il risultato non deve essere uniforme o offrire molta resistenza. Può essere placcato e non cambia quando viene riscaldato. Il filo OT può essere di forma rettangolare o quadrata per creare il risultato giusto per un determinato uso.
Se avete bisogno di qualcosa di qualità superiore a OT, la soluzione potrebbe essere il cromo silicio o il cromo vanadio. Sono più resistenti e offrono una molla di qualità superiore. Possono essere utilizzati in ambienti ad alta temperatura. Uno degli usi più comuni di questi materiali è la creazione di molle per valvole nei veicoli. Possono essere placcati e non cambiano quando vengono riscaldati.
È un materiale eccellente per le molle perché non arrugginisce. Vengono spesso utilizzate in ambienti con presenza di vapore o acqua. Esistono due tipi di acciaio inossidabile utilizzati per creare le molle. Il 17-7 non cambia quando viene riscaldato, mentre il 302 presenta una certa espansione.
Diversi materiali per le molle sono un buon concetto, ma bisogna tenere presente che non possono essere placcati. Tra questi vi sono:
Queste leghe sono spesso utilizzate per creare molle per ambienti ad alta temperatura. Possono essere utilizzate in presenza di campi magnetici. Non si corrodono, quindi sono una buona scelta per gli ambienti umidi. Anche se costano di più rispetto ad altri materiali, sono in grado di resistere in condizioni difficili. Non si alterano a causa del calore.
Grazie alla sua leggerezza, il titanio viene spesso utilizzato negli aerei. È molto resistente e durevole, ma è costoso. Ci sono anche precauzioni speciali da prendere quando si lavora con questo materiale. Ad esempio, il filo può diventare esplosivo in caso di sollecitazioni eccessive. Il titanio non può essere placcato e non si modifica con il calore.
Quando è necessario un materiale forte per creare la molla, è necessario valutare la quantità di carico che può sostenere. Questo è l'ordine di resistenza, con il più forte in cima alla lista:
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