Preguntas freqüentes
Preguntas freqüentes Molas de Prato
Qual é a diferença entre uma mola de prato e uma anilha de pressão ou belleville?
Que vida útil pode ter uma mola de prato?
É melhor um material inoxidável ou uma proteção anti-corrosiva?
Qual o comprimento possível de um empilhamento de molas de prato?
A mola de prato perde a sua força com o tempo?
Em que intervalo de temperatura pode trabalhar corretamente uma mola de prato standard?
As propriedades elásticas da mola de prato variam em função do material?
Porque é que umas molas de prato duram mais do que outras?
Qual é a diferença entre uma mola de prato e uma anilha de pressão ou belleville?
As molas de prato são peças fabricadas para trabalhos dinâmicos. Por este motivo, o tipo de aço usado e os tratamentos a que é submetido no seu fabrico destinam-se a conferir-lhe propriedades elásticas que se mantenham com o tempo. As anilhas de pressão, por seu lado, são peças orientadas para aplicações estáticas, às quais se exige uma alta resistência à compressão, que conseguem manter, mas cuja capacidade de recuperação para novas compressões é muito baixa.
Que vida útil pode ter uma mola de prato?
A vida útil destas peças depende de muitos fatores e não é possível determiná-la com exatidão. É possível realizar uma estimativa, cuja maior utilidade é ajudar-nos a decidir entre duas ou mais soluções possíveis na mesma aplicação. Em função do trabalho (força e deslocamento) a que vamos submeter a peça, podemos calcular o número de ciclos que consegue suportar. Neste aspeto, é de vital importância entre que pontos do percurso da peça se vai realizar o trabalho, sendo o ideal que esteja pré-comprimida pelo menos a 15% e que o seu percurso não exceda 75% do total. Aspetos como a fricção, a temperatura e ambientes corrosivos, variam de forma drástica esta estimativa, pelo que se devem sempre considerar. Por fim, estes aspetos são válidos para molas fabricadas com fiel cumprimento da norma (DIN 2093), pois o uso de aços de menor qualidade, assim como tratamentos térmicos incompletos, reduz muito a vida útil da peça. A “austenitização” ou a combinação de realizar “têmpera e revenido” juntamente com “shot peening” são os tratamentos que garantem a maior duração em molas de prato.
É melhor um material inoxidável ou uma proteção anti-corrosiva?
Ambas as soluções apresentam vantagens e inconvenientes. A resposta depende do tipo de agente corrosivo a que têm de resistir e da aplicação a que se destinam. Em geral, os aços inoxidáveis apresentam uma melhor proteção contra a maioria dos agentes corrosivos, porém, em alguns casos como o cloreto de magnésio, os revestimentos mostram-se mais eficazes. Por outro lado, em aplicações dinâmicas, as diferentes características do material podem tornar um material standard mais duradouro com melhores propriedades elásticas juntamente com um bom revestimento em vez de um aço inoxidável. Cada situação deve ser analisada individualmente e fatores como o prazo de entrega ou o custo da solução podem ser determinantes.
Qual o comprimento possível de um empilhamento de molas de prato?
Não há limitação quanto ao comprimento dos empilhamentos, embora se deva ter em conta alguns aspetos. Com um maior comprimento, aumenta-se a possibilidade de encurvadura do empilhamento, com a conseguinte fricção que isso provoca com a orientação. Para o evitar, recomenda-se inserir anilhas planas separadoras no empilhamento. Estas anilhas devem ser inseridas de forma que os troços entre elas não excedam 3 vezes o diâmetro exterior das molas de prato que formam o conjunto. De todas as formas, deve-se ter em conta que, mesmo com anilhas separadoras, quanto mais comprido for o empilhamento, mais aumentará a fricção.
A mola de prato perde a sua força com o tempo?
A mola de prato, ao ser submetida a uma carga constante, com o tempo sofre um relaxamento que motiva uma diminuição da sua força. A perda ocorre no princípio e tende depois a estabilizar. Não é possível determinar esta perda com precisão pois depende de vários fatores. De todas as formas, se for possível estimar que um empilhamento perderá 5% da sua força nas duas primeiras semanas, sendo já insignificante a perda que possa sofrer posteriormente. Dependendo da qualidade da mola (material e fabrico), esta perda pode variar. Para assegurar um bom comportamento da peça no relaxamento, o tratamento de pre-setting no seu fabrico é de vital importância. Este tratamento consiste em aplanar completamente a mola e descartar as peças que não conseguirem recuperar a altura inicial.
Em que intervalo de temperatura pode trabalhar corretamente uma mola de prato standard?
As propriedades elásticas de uma mola de prato são afetadas pela temperatura. No nosso programa de cálculo, é um dos valores que se tem em conta para calcular o comportamento de um empilhamento, pois o módulo de elasticidade varia com a temperatura. Para o material standard (50CrV4), considera-se que o intervalo de temperatura em que pode operar normalmente vai desde -50ºC até 100ºC tendo em conta que dentro deste intervalo a sua elasticidade variará. Para temperaturas superiores ou inferiores, deveríamos usar peças fabricadas em materiais com resistência a essas temperaturas. Materiais como a 17-7PH (1.4568) que trabalha desde -200ºC até 300ºC , ou o Inconel 718 cujo intervalo térmico está entre -260ºC e 700ºC são os mais habituais nestes casos.
As propriedades elásticas da mola de prato variam em função do material?
Sim, cada material tem um módulo de elasticidade diferente, pelo que ao realizar um cálculo com um empilhamento, devemos ter em conta de que material se trata, pois o resultado será diferente. Além disso, para o mesmo material, o seu módulo de elasticidade também varia em função da temperatura de trabalho como já se explicou na pergunta anterior.
Porque é que umas molas de prato duram mais do que outras?
A qualidade da mola de prato quanto ao seu material e ao processo de fabrico é determinante para a sua resistência à fadiga e, portanto, para a duração da sua vida útil. A norma DIN 2093 determina que tipo de aços são adequados para o fabrico. No entanto, nem todos os fabricantes realizam um correto controlo de qualidade do aço que utilizam. Um nível alto de impurezas no material provoca um índice de ruturas muito superior nas peças. Em relação ao tratamento térmico, que é um fator determinante na elasticidade das peças, a norma estabelece um tratamento de têmpera e revenido. Contudo, há tratamentos complementares que melhoram consideravelmente este aspeto. A austenitização é um tratamento superior ao de têmpera e revenido que confere características melhoradas ao aço. Também é possível uma qualidade semelhante
ao realizar um tratamento de shot peening, depois da têmpera e do revenido.
Preguntas freqüentes Anilhas Belleville
¿Qual é a diferença entre uma anilha mola de flange e uma anilha mola de prato DIN 2093 ou Belleville (USA)?
¿Deve utilizar-se uma ou duas molas de flange por cada parafuso?
¿Ofrecem Molas de disco de flange em material não magnético?
¿O que significa "Preset"?
¿Deve carregar-se uma mola de prato até estar comprimida ao máximo?
¿Qual é a carga que se deverá utilizar?
¿Qual é o aço Inoxidável que devo utilizar?
¿O que é que significa Mechanically Zinc Plate?
¿Como é que sei quando uma anilha elástica está comprimida a 100%?
¿Porque é que outras anilhas molas com as mesmas dimensões das nossas anilhas de flange têm valores de força máxima diferente?
¿Quais são os tipos de protecções anticorrosivas que estão disponíveis para este tipo de anilhas elásticas de flange?
¿Por que el acero inoxidable es magnético?
¿Quantas vezes é que é uma anilha de flange pode ser utilizada?
Qual é a diferença entre uma anilha mola de flange e uma anilha mola de prato DIN 2093 ou Belleville (USA)?
As anilhas de flange são um tipo de molas de prato. A principal diferença está na relação De/Di. Para as anilhas de flange, esta relação é de aproximadamente 1,75. Isso permite às anilhas de flange serem utilizadas em locais onde os pernos de união se encontram muito próximos entre si.
Por outro lado e regra geral, a força na posição 100% comprimida de una anilha do tipo de flange é maior se a compararmos com outra de DIN 2093 de igual diâmetro exterior e espessura. Isso acontece para cobrir as necessidades de força requerida na maioria das aplicações onde são utilizadas.
Deve utilizar-se uma ou duas molas de flange por cada parafuso?
A resposta a esta pergunta depende da aplicação. Na maioria dos casos é suficiente utilizar uma única mola. Noutras aplicações com muita dilatação podem colocar-se duas molas, uma de cada lado.
Consulte o nosso departamento técnico para o cálculo da quantidade de molas.
Oferecem Molas de disco de flange em material não magnético?
Sim, utilizando materiais standard como o Inconel 718 e o Fósforo-Bronze 510.
O que significa "Preset"?
O presetting faz parte do processo de fabrico das molas de Prato de alta qualidade. Este processo leva momentaneamente a mola de prato à posição de flat (máxima compressão possível). A peça é primeiro fabricada a uma altura um pouco maior do que a altura definitiva. Durante o presseting, as molas cedem para a sua altura de concepção. Este procedimento tem por objectivo melhorar o tempo de vida até à fadiga e as performances gerais das molas, tais como a relaxação ou a precisão nos valores de forças vs deslocamento.
Algumas molas de prato não são submetidas ao presetting por ser um procedimento pouco prático e custoso para molas pequenas e finas.
As anilhas molas de flange são raramente submetidas a este processo, porque normalmente não trabalham até à fadiga e têm de cumprir tolerâncias de fabrico muito estreitas.
Deve carregar-se uma mola de prato até estar comprimida ao máximo?
A resposta depende da aplicação. Em muitas situações este facto é apropriado, mas em muitas outras já não o é. As nossas molas de prato estão concebidas para não se danificarem, mesmo no caso de serem comprimidas até 100% das suas possibilidades. Isso não significa que se devam carregar até 100% em todos os casos. Nalgumas aplicações, a mola deve ser utilizada a uma carga consideravelmente inferior em relação à sua carga máxima. Por exemplo, quando uma temperatura elevada pode danificar a mola, é necessário utilizar uma mola forte para manter as tensões em níveis baixos, para diminuir a possibilidade de ruptura da mola.
Qual é a carga que se deverá utilizar?
Trata-se de uma pergunta muito frequente. Para determinarmos a carga adequada temos de considerar a aplicação. A determinação desta carga para anilhas molas de flange pode aproximar-se, tendo em conta os seguintes aspectos:
1) Decidir qual a carga ou torque que se deve utilizar para uma correcta selagem da união. Se for uma união entre flanges, o fabricante da junta deve referir o valor. No caso de uma ligação eléctrica, o projectista da referida ligação é que deve proporcionar o valor.
2) Decidir qual o material que devemos utilizar na produção da anilha mola. Geralmente sugerimos um material similar ao dos pernos a utilizar na união.
3) No caso de se determinar que a mola pode ser utilizada a 100% da carga, deverá simplesmente seleccionar-se uma mola da lista que tenha uma carga máxima similar à carga de concepção da junta. Poderá ser necessário utilizar anilhas molas em paralelo para alcançar o valor de carga procurado. Teoricamente, a carga de concepção deve estar entre 90% e 100% da carga máxima da mola.
4) Comprovar que a mola ou as molas seleccionadas cabem no espaço disponível da aplicação.
Qual é o aço Inoxidável que devo utilizar?
O aço Inoxidável AISI 301 é o menos custoso e aquele que oferece uma melhor resistência à corrosão. O 17-7 PH possui melhores propriedades mecânicas e resiste a temperaturas elevadas (até 300ºC). Além disso, desde que as molas em aço inoxidável AISI 301 se fabricam por estampagem, utilizando material de condição work hardened, a gama de tamanho desta linha de produto é muito mais limitada, não acontecendo o mesmo no caso do 17-7 PH.
O que é que significa Mechanically Zinc Plate?
Trata-se de um método que utilizamos para aplicar zinco às nossas molas, para as proteger contra a corrosão. O processo consiste em fazer girar as molas numa mistura de partículas de zinco e pedaços de vidro. O vidro é utilizado para que o zinco fique perfeitamente aderido às molas. Este método proporciona uma protecção corrosiva para todas as nossas peças de aço e elimina o risco de fractura pela presença de hidrogénio, que é muito comum quando este procedimento é realizado utilizando algum método de deposição através da electricidade. (electroplated).
Como é que sei quando uma anilha elástica está comprimida a 100%?
Há muitos utilizadores que se queixam da dificuldade em determinar o momento em que se chegou a 100% da carga que a mola resiste, temendo uma sobrecarga que ocasionaria o efeito contrário ao desejado. (tornar rígida a união).
Alguns técnicos dizem que “sentem” quando a mola chegou ao seu máximo. Isto pode estar correcto para medidas até meia polegada, mas torna-se mais difícil para medidas maiores, para além de ser um “método” arriscado.
A forma mais adequada de controlar a carga que é feita sobre a união é controlando o torque que se aplica ao parafuso no momento da montagem. É por essa razão que um dos dados que aparece na listagem destas anilhas é o torque de aperto. Se dermos este torque à união e tivermos um coeficiente de fricção standard para o aço de 0,2 conseguiremos que a mola nos entregue a sua carga máxima, sem a exceder. Esta operação deve ser realizada com uma chave que possua torquímetro.
A equação a utilizar é a seguinte:
T = K.Fi.d
Em que:
T: Momento torsor ou de aperto (N.mts)
K: Coeficiente de roçamento. (Tal como se mencionou anteriormente, este valor é de aprox. 0,2)
Fi (N): Força que se gera no perno e que, portanto, se transmite à mola.
D (mts): Diâmetro do perno utilizado (M10 = 0,01 mts – M12 = 0,012 mts – M20 = 0,02 mts, etc)
Porque é que outras anilhas molas com as mesmas dimensões das nossas anilhas de flange têm valores de força máxima diferente?
Isso deve-se ao facto da maioria dos fabricantes de anilhas molas DIN 2093 utilizarem as fórmulas de Almen e Lazlo para o cálculo da força das molas em função do deslocamento. Esta equação funciona muito bem se considerarmos como certo que os rebordos das anilhas são rectos e que as cargas se aplicam nos rebordos dos diâmetros externo e internos das molas. Mas, na realidade, nas anilhas de flange e à medida que nos aproximamos da posição de flat (anilha lisa), as forças aplicam-se um pouco para dentro dos pontos que Almen e Lazlo consideram, o que faz aumentar o valor da força. As forças indicadas na nossa listagem têm em conta este fenómeno.
Quais são os tipos de protecções anticorrosivas que estão disponíveis para este tipo de anilhas elásticas de flange?
Para além do zinc plating, oferecemos outros métodos de protecção como o nickel plating, o cromado amarelo, o phosfating (preto), recobrimento de óleo, etc.
Porque é que o aço inoxidável é magnético?
Os aços inoxidáveis são todos magnéticos à excepção do grupo dos austeníticos (série 300). Mas até mesmo os aços do grupo dos austeníticos se podem tornar magnéticos se forem trabalhados a frio. As nossas molas são fabricadas utilizando material trabalhado a frio, por isso são ligeiramente magnéticas.
Quantas vezes é que é uma anilha de flange pode ser utilizada?
Indefinidamente, se durante a sua utilização não forem excedidos os seus limites ou não aparecerem danos devido a uma boa ou má utilização. As anilhas podem danificar-se por ciclos excessivos de fadiga, por exposição durante muito tempo a temperaturas elevadas ou por exposição em ambientes altamente corrosivos, etc.