MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA E ENSAIOS MECÂNICOS MATERIAIS PARA MOLAS

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA

E ENSAIOS MECÂNICOS

MATERIAIS PARA MOLAS

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Materiais para Molas

O que são molas:

        São elementos de máquinas, com princípio elástico fundamentais em muitos conjuntos mecânicos, constituído em sua maior parte de aço temperado e ligas metálicas, um objeto flexível capaz de armazenar e absorver energia mecânica. O projeto de dimensionamento e projetos de uma mola, tanto para confecção ou aplicação exige muitos cuidados, como materiais e ligas a serem utilizadas, processos de fabricação, esforços realizados e até o ambiente que ela estará exposta como temperaturas, meios corrosivos, cargas, vibrações e sujeiras podem afetar e muito seu desempenho. Outro fator importante que deve se atentar é referente ao seu modelo, onde cada um tem a sua devida aplicação e são muitos que abordaremos nessa apresentação.

Tipos de molas:

        As molas são muito utilizadas em nosso meio atualmente, sendo muito mais comum do que imaginamos, estando presente desde uma simples caneta até grandes elementos mecânicos como caminhões, trens, aviões e até grandes edifícios utilizam sistemas de molas em suas estruturas para absorver movimentos e oscilações na estrutura. As molas são usadas para:

• Armazenamento de energia: usada para absorver vibrações, balanços, e até realizar movimentos de retorno de equipamentos a sua posição inicial;
• Preservação de junções de contato: Utilizada por exemplo para manter um eixo sempre em contato com um mancal e garantir que o eixo sempre se movimente sem perder o contato;
• Amortecimento de choques: Usada em suspensões de carros, motos entre muitos outros veículos;
• Distribuição de cargas: Exemplo bem claro são os colchões, onde um conjunto de molas absorve o peso distribuindo entre si a carga.

Os modelos de molas são diversos, sendo classificados de acordo com à sua forma geométrica, e sentido dos esforços.

• Molas de Compressão: São em forma helicoidal fabricadas de forma artesanal ou em máquinas com processos automáticos, saindo em forma cilíndrica, cônica. Suas expiras são enroladas com um vão entre as espiras, em diversos perfis de do arame utilizado.
• Molas de Tração: Fabricadas no mesmo processo das molas de compressão, seus formatos podem ser iguais aos de compressão, com a diferença no forma de enrolar, onde a diferença está que ela não possui vão entre as espiras, e normalmente possui um gancho em suas extremidades dos mais diversos tipos e tamanhos para se realizar a tração.
• Molas de Torção: Possui o mesmo formato de helicoide, concebida pelos mesmos processos

Molas ceramicas

a sinterização das peças e alguns ensaios preliminares para avaliar as propriedades mecânicas de molas cerâmicas. A LPIM apresenta muitas vantagens na produção de peças cerâmicas complexas, quando comparada à moldagem por injeção tradicional. Entretanto LPIM apresenta alguns problemas na remoção da mistura de ligantes que são maiores quando se confecciona peças cerâmicas preparadas com pós submicrométricos. Mas, por outro lado, a utilização destes pós permite a obtenção de corpos sinterizados com alta densidade e excelentes propriedades mecânicas. Os pós cerâmicos utilizados foram a alumina (Al2O3) e a zircônia (ZrO2), e o ligante principal utilizado foi a parafina. Moldes tubulares e moldes usinados multipartidos foram desenvolvidos para moldagem por injeção de molas de alumina e uma pequena injetora foi construída para injetar peças de zircônia. Os moldes tubulares mostraram-se pouco adequados. Por outro lado, a utilização do molde de latão multipartido, revestido com PTFE (politetrafluoretileno), melhorou o processo de fabricação de molas cerâmicas, possibilitando a confecção de quantidades maiores e com boa reprodutibilidade. No processo de sinterização das molas cerâmicas as distorções foram evitadas utilizando cilindros cerâmicos como suporte das molas. As molas de alumina e zircônia tiveram suas densidades e durezas medidas e estão de acordo com a literatura. Finalmente, foram feitos alguns ensaios preliminares de compressão com molas cerâmicas de alumina e zircônia para avaliar sua constante de mola e a carga máxima suportada antes da quebra.

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