Quando in uno stampo a posizioni multiple si rompe una molla in acciaio, la linea si ferma, e col coperchio dell’attrezzatura aperto il meccanico cerca i frammenti delle spire in tutta la sede. La molla in poliuretano non da’ questo scenario: non si rompe in schegge, ma perde gradualmente la corsa, quindi l’usura e’ visibile in anticipo. Di seguito analizziamo dove il poliuretano supera acciaio e gomma nell’attrezzatura di stampaggio, quali cifre lo confermano e come ordinare la molla su vostro disegno.
Cosa offrono le molle in poliuretano nello stampo e nella pressa
La molla in poliuretano riporta l’elemento premistampo nella posizione iniziale come la spira in acciaio, ma senza il rischio di rottura per fatica e con una caratteristica di forza piu’ morbida. Viene montata negli estrattori, premilastra, espulsori e tamponi degli stampi, dove il pezzo lavora a compressione per migliaia di cicli di seguito.
Il principale vantaggio e’ nel carattere di funzionamento. La spira in acciaio ha una caratteristica lineare rigida e concentra le tensioni nelle spire, quindi nel tempo si incrina vicino all’estremita’. Il poliuretano si deforma nell’intero volume, accumula energia e la restituisce allo scarico. La resilienza al rimbalzo del poliuretano colato e’ del 34-61%, cioe’ il materiale restituisce la maggior parte dell’energia applicata senza dissiparla in calore e deformazione plastica.
Per il progettista significa compattezza. Dove una molla in acciaio richiede una lunga sede per la corsa completa delle spire, l’elemento in poliuretano offre la forza necessaria su una corsa operativa breve. E’ fondamentale per gli stampi a passo stretto dove ogni millimetro di altezza del pacco conta.
Ha importanza anche la resistenza all’ambiente dello stampo. La superficie dell’attrezzatura e’ costantemente ricoperta di lubrificante e fluido refrigerante-lubrificante, che aggrediscono e indeboliscono la gomma comune. Il poliuretano colato ha un’eccellente resistenza agli oli tecnici, quindi non rigonfia e non perde forza per il contatto con essi, e l’intervallo di lavoro da -60 a +100 °C gli consente di lavorare sia nel reparto freddo sia al riscaldamento dell’attrezzatura durante lo stampaggio intensivo.
Poliuretano contro molla in acciaio e gomma: le cifre
Risposta diretta: il poliuretano vince per resistenza all’usura e longevita’ a compressione, l’acciaio per forza massima e temperatura, la gomma perde contro entrambi per durata. Per una decisione motivata confrontiamo le caratteristiche chiave con i dati di riferimento.
| Caratteristica | Poliuretano colato (PU) | Gomma NBR | Acciaio al carbonio (St3, St45) |
|---|---|---|---|
| Abrasione, DIN 53516 | 38-39 mm³ | 80-150 mm³ | n/d |
| Temperatura di lavoro | -60…+100 °C | -30…+100 °C | -40…+500 °C |
| Densita’ | 1,05-1,25 g/cm³ | 1,0-1,3 g/cm³ | 7,7-7,9 g/cm³ |
| Resistenza alla trazione | 39-87 MPa | 10-25 MPa | 370-700 MPa |
| Resilienza al rimbalzo | 34-61 % | 20-45 % | n/d |
Due cifre in tabella risolvono la maggior parte delle controversie a favore del poliuretano. Per l’abrasione DIN 53516 il poliuretano perde 38-39 mm³ contro 80-150 mm³ della gomma NBR, cioe’ nelle condizioni reali di lavoro regge notevolmente piu’ a lungo. In base al riferimento canonico TIMOL la resistenza all’usura del poliuretano e’ 10 volte superiore alla gomma standard, ed e’ proprio per questo che le molle di questo materiale non devono essere cambiate ogni mese.
L’acciaio vince su due punti: densita’ 7,7-7,9 g/cm³ da’ grande massa, e resistenza alla trazione 370-700 MPa, forza limite molto alta. Quindi dove e’ necessaria la massima forza di pressione rigida in una pressa pesante, l’acciaio rimane al suo posto. Ma l’acciaio non smorza gli urti, corrode per i fluidi refrigeranti-lubrificanti e si rompe per fatica. Il poliuretano e’ sei-sette volte piu’ leggero a parita’ di ingombro, non teme gli oli e lavora nell’intervallo da -60 a +100 °C.
Consiglio dell’ingegnere: scegliere la durezza della molla in base alla forza, non al contrario. Per un estrattore morbido usare poliuretano vicino a 80 Shore A, per una pressa rigida piu’ vicino a 95 Shore A o al bordo inferiore della scala D. Lasciare il gioco per l’espansione trasversale: sotto carico il poliuretano aumenta di diametro, e se la sede e’ a misura il pezzo lavorera’ in espansione e si stancha piu’ velocemente.
Dove si montano le molle e come si installano
Le molle in poliuretano vengono installate nelle sedi dell’attrezzatura di stampaggio sulla colonna guida o in un foro cieco, dove lavorano a compressione tra la piastra mobile e quella fissa. Le posizioni piu’ comuni: estrattori di lamina, premi-piega durante l’imbutitura, espulsori del pezzo finito e tamponi che limitano la corsa del cursore.
Il montaggio e’ semplice: la molla si infila sulla barra di guida o si inserisce nella cavita’ in modo che lavori rigorosamente lungo l’asse di compressione. Il requisito principale e’ la coassialita’ e l’assenza di disassamento, perche’ il carico laterale e’ dannoso per qualsiasi elastomero. Le facce del prodotto sono piane e parallele per distribuire uniformemente la forza e non concentrarla sul bordo.
La manutenzione si riduce all’ispezione periodica. Il poliuretano non si incrina improvvisamente, ma perde gradualmente l’altezza iniziale, quindi dalla riduzione della corsa operativa e’ facile pianificare la sostituzione prima che la forza di pressione scenda sotto il minimo. Questo elimina i fermi emergenziali tipici delle spire in acciaio che si rompono senza preavviso. Per altre soluzioni antiusura per nodi di attrito consultare la sezione catalogo.
Come scegliere durezza, sezione e corsa
La scelta inizia dalla forza necessaria e dalla corsa ammissibile, e in base a queste si sceglie la durezza e la sezione. Il poliuretano TIMOL viene prodotto nell’intervallo di durezza da 50 Shore A a 70 Shore D, quindi la stessa geometria puo’ essere realizzata morbida e smorzante o rigida e con alta forza.
La rigidezza dell’elemento dipende da tre parametri: durezza del materiale, area della sezione e altezza operativa. Maggiore e’ lo spessore della parete e la durezza, maggiore e’ la forza allo stesso schiacciamento. Maggiore e’ l’altezza del pezzo, maggiore e’ la corsa disponibile. Quindi entro l’ingombro limitato della sede il progettista bilancia durezza e sezione per ottenere la caratteristica impostata.
E’ importante prevedere un margine alla compressione. La compressione operativa della molla in poliuretano si mantiene solitamente entro limiti che non portano il materiale al soffocamento del volume, altrimenti la forza aumenta bruscamente e la durata cala. Un tecnologo esperto dello stabilimento calcola questi limiti per il vostro ciclo, se si forniscono forza, corsa e ingombro della sede. I problemi di scelta della durezza per una specifica chimica e abrasivo vengono trattati in dettaglio nella sezione informativa.
Produzione di molle in poliuretano su disegno presso lo stabilimento TIMOL
Ordinare molle in poliuretano per lo stampo specifico direttamente presso lo stabilimento TIMOL a Dnipro. Coliamo i prodotti con la tecnologia di colata libera, che consente di produrre sia semplici molle cilindriche sia elementi sagomati con fori per le guide, bordi e anelli di sede per la vostra sede.
La tecnologia di colata libera non richiede costosi stampi metallici per ogni formato, quindi e’ economicamente conveniente sia per un singolo prodotto di riparazione sia per una serie. Le soluzioni in poliuretano vengono applicate in 12 settori industriali, dalla lavorazione meccanica alla tecnica mineraria, e in ciascuno il pezzo viene realizzato per le condizioni reali del nodo.
Inviare il disegno, lo schizzo o il campione della molla in acciaio usurata, e sceglieremo la durezza, calcoleremo la forza e concorderemo i tempi. Per consulenza e calcolo per la vostra attrezzatura contattare tramite la pagina contatti.