Como fabricar molas?

O núcleo de fabricação de primavera : dobrar fio de aço reto nas voltas ou formatos desejados, mantendo sua elasticidade.

As principais etapas são as seguintes:

■ Escolha do fio de aço e preparação dos materiais:

• Primeiro, você precisa escolher o fio de aço correto. O fio de mola vem em diferentes espessuras (diâmetro do fio) e materiais (como aço comum, aço inoxidável, corda de piano, etc.). A escolha depende da força que a mola precisa suportar e do ambiente em que será utilizada (por exemplo, se irá enferrujar).
• O fio de aço adquirido geralmente é enrolado em um grande rolo (bobina). Antes de fazer a mola, este rolo de arame deve ser colocado em uma máquina (estrutura de desenrolamento).

■ Endireitando o fio de aço:

• O fio de aço enrolado é dobrado e não pode ser usado diretamente para fazer uma mola. A máquina passará o fio por um conjunto de rolos de endireitamento (como se passasse por vários rolos pequenos), pressionando-o em linha reta.

■ Moldagem da Primavera - Dobrando-se em Forma (Etapa Crucial!):

• Este é o passo mais crucial, realizado por uma máquina especializada em molas. Existem muitos tipos de máquinas de mola, mas o princípio é o mesmo: dobrar fio de aço reto de maneira pré-definida.
• Alimentação de arame: A máquina possui duas rodas dentadas (rodas de alimentação), que, como uma esteira transportadora, avançam com precisão um pedaço de arame a cada vez. Este comprimento determina o número de bobinas da mola, o comprimento total, etc.
• Dobra de arame: Na área de trabalho da máquina existem diversas ferramentas móveis de dobra (como dedinhos ou controles deslizantes). A máquina controla estas ferramentas:
• Algumas ferramentas enrolam o fio em torno de um mandril (fuso), formando espirais (base das molas de compressão/tensão).
• Algumas ferramentas empurram ou dobram o fio em pontos específicos para criar dobras, ganchos (ganchos) ou extremidades com formatos especiais (formatos de extremidade).
• Algumas ferramentas controlam a distância entre as bobinas espirais (passo).

■ Como é controlado?

• Máquinas antigas (máquinas de came): Estas contam com rodas giratórias de formato especial (cames) internas para empurrar alavancas, que por sua vez movem as ferramentas de dobra. Ajustar a máquina é complicado; mudar o formato da mola requer trocar o came e gastar muito tempo ajustando.
• Máquinas de novo estilo (máquinas de molas computadorizadas/máquinas de molas CNC): Este é o tipo convencional agora. O operador insere as dimensões da mola (espessura, tamanho da bobina, número de bobinas, método de dobra do gancho, etc.) na tela do computador da máquina, e o computador da máquina (controlador) lembra essas instruções. Em seguida, vários pequenos motores (servo motores) dentro da máquina controlam os rolos de alimentação do fio e cada ferramenta de dobra, dobrando com precisão o fio de aço no formato desejado de acordo com o programa. Quer mudar para um tipo diferente de mola? Basta selecionar o novo programa, alterar a ferramenta e isso será feito rapidamente.

■ Corte:

• Uma vez formada a forma da mola, o cortador da máquina (como uma pequena guilhotina) move-se imediatamente, cortando de forma limpa e precisa a mola formada do fio de aço atrás dela.

■ Tratamento Térmico (Importante! Torna a Primavera Mais Forte):

• O fio de aço recém-dobrado apresenta tensão interna, o que o torna relativamente frágil e sem elasticidade, quebrando-se facilmente. Para tornar a mola durável e elástica, a maioria das molas (especialmente aquelas com arame mais grosso ou requisitos mais elevados) requerem tratamento térmico.
• Aquecimento: A mola é colocada num forno e aquecida a uma temperatura específica elevada (aparecendo ligeiramente avermelhada).
• Têmpera: A mola é rapidamente colocada em óleo ou água para resfriar e endurecer o fio de aço.
• Temperagem: Reaqueça a uma temperatura ligeiramente mais baixa, mantenha por um período e depois deixe esfriar. Esta etapa é crucial; libera tensões, conferindo à mola dureza e tenacidade (menos propensa a quebrar), resultando em excelente elasticidade. Molas sem tratamento térmico são propensas a deformações ou quebras.

■ Tratamento de Superfície (Prevenção de Ferrugem, Estética):

• Dependendo do uso pretendido da mola, podem ser necessários vários tratamentos de superfície:
• Shot Peening/Shot Jateamento: O uso de pequenas esferas de aço de alta velocidade para jatear a superfície da mola remove ferrugem e rebarbas, além de fortalecer a superfície (tensão de compressão), aumentando sua vida útil.
• Galvanoplastia/Enegrecimento: Revestimento da superfície da mola com zinco, níquel, cromo, etc., ou aplicação de tratamento de escurecimento, principalmente para prevenção de ferrugem e melhoria da aparência.
• Revestimento: Pulverização de tinta ou camada plástica para prevenção de ferrugem.

■ Inspeção e Teste:

• Finalmente, a mola acabada deve ser inspecionada:
• Dimensões: Meça o comprimento total, diâmetro externo, diâmetro interno, diâmetro do fio, ângulo do gancho, etc., para garantir que atendem às especificações.
• Teste de elasticidade: Use uma máquina especializada para comprimir ou esticar a mola para ver quanta força é necessária para comprimi-la/esticá-la até o comprimento especificado (teste de elasticidade) e se ela quebrará quando totalmente comprimida/esticada (amostragem de teste de fadiga).
• Inspeção de superfície: verifique se há rachaduras, arranhões graves, manchas de ferrugem, etc.