O que são molas onduladas e por que usá-las?

Dan Carney | 12 de fevereiro de 2021

Pedimos à engenheira de marketing da Smalley, Justyna Rapacz, que nos informasse sobre o projeto de molas onduladas e sua utilidade para engenheiros que projetam produtos. Recorremos à Smalley como o inventor da mola ondulada de borda para nos fornecer uma explicação confiável dos benefícios desse tipo de mola.

Design News: O que é uma mola ondulada?

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Justyna Rapacz: Uma mola ondulada é um tipo de mola de compressão feita de arame plano com um design exclusivo de 'várias ondas por volta'. Esse design inovador é o motivo pelo qual uma mola ondulada pode oferecer a mesma força de mola que uma mola helicoidal de fio redondo tradicional, mas com 50% de sua altura operacional.

DN: Quais são as principais aplicações das molas onduladas?

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Justyna Rapacz: De diâmetros pequenos a grandes, cargas leves a pesadas, aço carbono a materiais exóticos, as molas onduladas têm sido a solução confiável e com economia de espaço para dezenas de milhares de aplicações. De produtos de consumo diários, como o smartwatch em seu pulso, a dispositivos médicos que salvam vidas, como instrumentos cirúrgicos robóticos, a ambientes extremos, como poços de petróleo nas profundezas da superfície da Terra, até a altura de Marte, praticamente não há limite para fontes de ondas.

Uma aplicação comum que utiliza os benefícios de uma mola ondulada é uma válvula de fluxo. Embora muitos sistemas de molas possam ser projetados em válvulas, os engenheiros geralmente escolhem molas onduladas por causa de sua capacidade de economia de espaço e comportamento de compressão linear em 80% da faixa de compressão. Esses recursos exclusivos permitem um controle mais preciso e repetível de fluxo e pressão.

À medida que a pressão do fluido aumenta, uma mola ondulada Crest-to-Crest controla com precisão o deslocamento linear do pistão.

DN: Quais são os benefícios de usar molas onduladas?

Justyna Rapacz: Quer você tenha restrições de espaço, precise de mais flexibilidade de projeto ou esteja procurando atender a um requisito de carga específico, adicionar uma mola ondulada ao seu kit de ferramentas de projeto pode abrir um mundo de novas possibilidades de projeto. As molas onduladas otimizam o espaço em sua montagem, fornecendo a mesma força de mola que uma mola de compressão comum, mas com uma altura operacional reduzida.

As principais vantagens das molas onduladas incluem:

Uma mola helicoidal convencional (r) em comparação com uma mola ondulada (l).

DN: Quais são as compensações, se houver? Custo?

Justyna Rapacz: As molas onduladas são a mola de compressão ideal quando o espaço é uma restrição; no entanto, eles não são a solução ideal para aplicações com grandes deslocamentos e/ou acompanhados por requisitos de carga relativamente altos. As molas onduladas são projetadas apenas para compressão, portanto, em aplicações em que é necessária extensão ou torção, uma mola alternativa deve ser especificada.

Em termos de custo, as molas onduladas podem economizar dinheiro ao considerar todo o conjunto. As molas onduladas podem otimizar o espaço na montagem fornecendo a mesma força de mola em um espaço menor, resultando em uma diminuição geral no tamanho, peso, tempo de produção e custo do material da montagem. Embora as molas onduladas possam potencialmente ter um preço de peça mais alto do que as molas helicoidais, a economia geral de custos pode ser vista ao projetar uma mola ondulada em sua aplicação.

DN: Como a escolha do material afeta o desempenho da mola?

Justyna Rapacz: A seleção do material certo é fundamental para o desempenho ideal da mola. Há vários fatores a serem considerados durante a seleção do material da mola, como ambiente operacional, ciclo de vida e orçamento. As molas onduladas padrão estão disponíveis em aço carbono e aço inoxidável 17-7.

A engenheira de marketing da Smalley, Justyna Rapacz.

DN: Qual é a sua previsão para o aumento do uso de nascentes no futuro?