Molas de compressão, uso diário na ferramentaria.
Mola, componente indispensável no molde
Toda mola pode ser vista como um dispositivo que armazene a energia potencial, tendo como função absorver os impactos causados. É um objeto flexível capaz de armazenar energia mecânica, portanto usado para tal, sendo encontradas com diferentes composições e grande diversidade de formatos.
Por definição, são objetos que dão impulso ou resistência a outras peças, imprimindo movimentos, amortecendo pancadas, devendo reagir quando solicitadas.
Esses objetos mudam de forma como consequência de uma força externa e volta ao seu estado original quando a força é removida, essa situação é chamada de deformação elástica. Já, após a força ser aplicada, se o material não retorna ao seu estado original, dizemos que é uma deformação plástica.
As molas de compressão podem ser feitas de vários tipos e graus de material, sendo utilizadas em diferentes situações e máquinas de acordo com a necessidade exigida.
No caso de mola helicoidal para ferramentas, estão disponíveis em diferentes formatos de secção e tamanhos, e ainda disponíveis com vários tipos de acabamentos de superfície para diferentes aplicações.
A direção em que uma mola é enrolada pode ser para a direita ou para a esquerda. Podem ser encontradas com as extremidades abertas ou fechadas, e podem ser retificadas ou não, conforme a necessidade do cliente. As extremidades das molas estão disponíveis em quatro condições diferentes.
As molas de Compressão, são consideradas ideais para montagem de estampos, moldes de injeção ou aplicações mecânicas gerais e devem ser fabricadas em um rígido sistema de qualidade, utilizando materiais e tratamento térmico de altíssima qualidade.
Amplamente utilizadas em moldes de injeção, as molas de compressão coloridas são fabricadas de acordo com as especificações técnicas exigidas pelo ISO 10243. As molas não podem ser comprimidas além de seus limites, fazendo com que as suas espiras se unam, pois podem quebrar ou deformar durante o uso causando problemas para a ferramenta ou maquinário.
Cada cor indica uma capacidade:
Mola roxa: suporta carga extra leve
Mola verde: suporta cargas leves – deflexão máxima por carga = 40 %
Mola azul: para carga média – deflexão máxima por carga = 37,50 %
Mola vermelha: para cargas pesadas – deflexão máxima por carga = 30 %
Mola amarela: cargas extra pesadas – deflexão máxima por carga = 25
Marrom: cargas super pesadas
Quando instaladas e utilizadas da maneira correta, as molas apresentam excelente performance e durabilidade. Observar as condições de montagem indicadas no catálogo do fabricante preserva a vida útil da mola.
Exemplo de condições:
Uso de molas
São muitos e diversos tipos diferentes de molas. Em molde de injeção é comum a utilização das molas de compressão para forçar o retorno das placas de extração.
A força da mola não pode ser muito fraca ou muito forte. Se for muito fraco, as molas podem não realizar a tarefa pretendida. Se for muito forte, pode mascarar uma condição com o sistema de extração.
Em ferramenta simples se utilizam molas para o retorno do conjunto de placas extratoras, sendo importante o dimensionamento correto sem carga excessiva, principalmente para a pré-pressão que deve existir sempre para eficácia do sistema.
A utilização de molas é interessante, pois facilita e diminui o tempo de troca, porque não há necessidade de fixação do sistema de extração ao eixo da máquina. Uma desvantagem é a falta de visualização de todas as molas quando o molde estiver montado.
Com exceção de alguns casos, não há necessidade de fixação do sistema de extração ao eixo da máquina. Com o retorno por mola, o sistema da máquina somente executa o avanço até o limite regulado ou fim de curso deixando a mola atuar para o retorno, com a finalização do processo pelo pino de retorno que vai sofrer esforço final ao fechamento do molde para um novo ciclo. Muitos consideram o uso de molas como sendo uma medida de segurança para o molde.
Considerando que a sequência de fechamento do molde esteja ajustada corretamente, não existe a necessidade do uso de molas, pois os pinos de retorno levarão as placas extratoras de volta à sua posição inicial (ou de repouso). Em outra situação, se o conjunto de placas extratoras estiverem conectadas ao sistema da máquina injetora, o mesmo pode limitar e controlar a posição de avanço e de retorno das placas, eliminando a necessidade de molas.
Máquinas injetoras modernas permitem especificar quanta força usar ao avançar e ao recuar as placas extratoras, o que é extremamente benéfico. Se o sistema de extração começar a emperrar demonstra que algo não está de acordo, e persistindo, pode exceder a quantidade de força programada na máquina, sendo que um alarme pode ser definido para disparar, podendo interromper o ciclo de injeção evitando assim, danos ao molde.
Com a utilização de molas, se uma delas quebrar colocará uma pressão desigual no sistema, o que pode fazer com que os pinos se prendam ou desgastem prematuramente seus furos de passagem. Além disso, as molas exigem que a força de extração da máquina seja consideravelmente maior, o que dificulta capacidade de evitar danos ao molde quando o sistema extrator começar a emperrar.
Apesar desses detalhes no uso de molas, muitos profissionais insistem que todos os seus moldes tenham molas para recuar as placas extratoras. Eles entendem como uma medida de segurança no caso de o responsável se esquecer da fixação das placas no eixo do sistema da máquina. Consideram também que uso de molas ajudam a reduzir o tempo de montagem do molde por não ter que fixar as placas extratoras na máquina.
Cuidados na utilização
Para utilizar molas e obter uma vida útil dentro dos padrões normais de uso, deve-se observar algumas condições:
A escolha tem que ser definida na fase de projeto. Para se manter o comprimento das molas livres é necessário que permaneçam posicionadas e guiadas por eixo, pinos, furos ou rebaixos. Deve se garantir a perpendicularidade das molas para suportar a compressão das superfícies. Aplicar um mínimo de pré-carga de 5% ao máximo 20% do comprimento livre. Nunca comprimir molas além da deflexão máxima (pré-carga e curso de trabalho) especificados pelo fabricante. Não exceder uma temperatura de trabalho de 250 ° C. Até 120 ° C não ocorre redução significativa de carga, para além desta temperatura consideramos uma perda média de 1% para cada 40 ° C.
Quebra de molas
No caso de quebra de uma ou mais molas, as placas extratoras tenderão a torcer. Isso também acontecerá se as molas tiverem comprimento diferentes ou se a quantidade de pré carga variar devido a diferentes profundidades de alojamentos.
As molas industriais são padronizadas e conforme a carga que suportam recebem cor diferentes, não podendo ser feita uma simples troca por outra de qualquer cor, mesmo que tenham o mesmo comprimento, pois estará sujeito a a interferência
Consideramos que sendo a mola de catálogo, “a padronização é amiga da reposição fácil”.
Para o acionamento dos elementos móveis ou gavetas que fazem parte da moldagem num plano diferente do da extração, são utilizadas as placas de guia para o alinhamento, sistemas hidráulicos ou pneumáticos para avanço e retorno, mas são utilizados também molas de compressão para pequenos movimentos.
No caso de ferramentas mais complexas, é recomendado que o retorno da extração seja realizado pelo fechamento do molde ou pela própria máquina de injeção. O retorno por mola deve ser evitado, pois as molas perdem suas características com o tempo. Isto pode implicar na danificação da área moldante, caso a força aplicada no molde não seja suficiente para recuar o extrator.
É importante analisar o projeto do molde de forma a se obter uma completa familiarização com os seus componentes e funcionamento. Há caso de moldes projetados que possuem mola atuando na abertura de placas flutuantes durante a fase de abertura e merecem atenção especial, pois é comum apresentar erros de interpretação e ocorrência de falhas no projeto com mal dimensionamento de molas.
Critérios de seleção
Na seleção de uma mola, é necessário ter-se presente que quanto menor for o curso de trabalho, maior é a vida útil da mola. Neste sentido, para um determinado curso, uma mola longa com compressão inicial maior seria a mais adequada para garantir uma vida útil mais elevada.
É sempre preferível, quando a carga e espaço o permitem, utilizar molas de carga ligeira ou média, pois para o mesmo comprimento livre, oferecem os cursos mais longos.
Quando as cargas de trabalho são elevadas, recomenda-se a utilização de molas de carga pesada, com um comprimento livre de pelo menos 6 vezes o curso de trabalho.
Em casos de cargas muito elevadas, recomenda-se a utilização de molas de carga muito pesada com um comprimento livre inicial de pelo menos 8 vezes o curso de trabalho.
A compressão de pré-carga deve ser no mínimo 5% do comprimento livre.
Se a relação entre o comprimento e o diâmetro da mola for superior a 3,5, devem-se utilizar molas guiadas.
REPRODUÇÃO PROIBIDA SEM AUTORIZAÇÃO
MOLA ROXA, UMA OPÇÃO INTERESSANTE EM PROJETO DE FERRAMENTAS
Molas extra-leves (roxas) resolvem paradigmas técnicos em projeto de ferramentais
por: Allan Guimarãres da Casafer
A opção que faltava nos projetos
Frequentemente os projetistas de ferramentais se deparam com situações onde necessitam de um curso maior que os disponíveis nas molas da série ISO 10243, as famosas molas verdes, azuis, vermelhas e amarelas mas, precisando permanecer dentro da deflexão máxima recomendada e sem comprometer a durabilidade das molas nos ferramentais. Da mesma forma, em muitas situações também são necessárias molas com carga menor que as molas com carga leve (verdes).
Para resolver essas situações, muito comum em moldes, estampos e dispositivos, a Mollificio Bordignon (Itália) desenvolveu a Série 1L de molas extra-leves, distribuída no Brasil pela Casafer de Joinville, que mantém estoque para pronto atendimento de todas as medidas disponíveis no catálogo.
Padrão de medidas conhecido pelos projetistas
A Série 1L de molas extra-leves, caracterizadas pela sua cor roxa, possuem exatamente as mesmas dimensões das molas da norma ISO 10243, facilitando assim a sua aplicação pelos projetistas, já estão acostumados com esses parâmetros, porém ampliando as possibilidades de cursos em projetos que necessitem de carga mais leve ou maior curso.
Características técnicas
Com uma deflexão máxima de 50% do comprimento livre, as molas roxas, superam a possibilidade de curso das molas verdes cuja deflexão máxima é de 40%, das azuis 37,5%, das vermelhas 30% e das amarelas 25%. Da mesma forma, também amplia a capacidade de deflexão dentro dos limites recomendados para máxima vida útil das molas, quando elas atingem vida útil de milhões de ciclos: as molas roxas podem ter uma deflexão máxima de 35% de comprimento livre, enquanto as verdes 30%, as azuis 25%, as vermelhas 20% e as amarelas 17%.
Recomendação de Aplicação
Uma boa indicação para a utilização de molas roxas em moldes, são situações em que o curso das molas verdes não são suficientes e ao mesmo tempo a carga de molas espirais não atendem essa necessidade. Já em estampos, as molas roxas podem ser aplicadas para obtenção de uma vida útil muito maior, apenas aumentando-se a pré-carga.
Uma prática muito comum, é projetar ferramentais considerando a deflexão até o sólido das molas. Este parâmetro não deve ser utilizado pelos projetistas pois reduz drasticamente a vida útil das molas e ainda pode provocar acidentes. Sendo assim, os catálogos da Bordignon não apresentam esta informação, identificando apenas os parâmetros que devem ser considerados, como o curso máximo recomendado a ser utilizado para obter a maior vida útil possível e o curso máximo recomendado.
REPRODUÇÃO PROIBIDA SEM AUTORIZAÇÃO
Hamilton Nunes da Costa – Editor de Revistas Independente
VW CFP SENAI / Matrizeiro especializado em molde
Escola ART-MEC / Projeto de molde
VW CFP SENAI / Técnico mecânico – CREA 126.785
Alguns fornecedores de nosso Guia de empresas:
Casafer
https://casafer.com.br/produto/mola-para-matriz-iso-10243/
Kmbfix
http://www.kmbfix.com.br/Molas-ISO-10243.php
Depiro
http://www.depiro.com.br/componentes_1.html
Tecnoserv Molds
https://tecnoserv-moldes.com.br/produtos/acessorios-para-moldes/pecas-de-movimento/molas/
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