Quali sono le considerazioni di progettazione quando si seleziona una spilla a molla?

Quali sono le considerazioni di progettazione quando si seleziona una spilla a molla?
Alcune considerazioni di progettazione da tenere a mente quando si selezionano le spine a molla includono finitura, adattamento, materiale e qualità del materiale.
Fine
I perni elastici sono disponibili in una varietà di finiture, ognuna con i propri vantaggi. I trattamenti superficiali comuni includono acciaio inossidabile leggermente oliato, fosfatato, zincato, cadmio e passivato.
Una superficie leggermente oliata protegge l'hardware dall'ossidazione durante la spedizione e lo stoccaggio. Non deve essere considerata una finitura permanente. Alcuni comuni perni a molla in acciaio legato hanno un leggero rivestimento ad olio.
Perno a molla leggermente oliato
Rivestimento fosfatico Costituito da un sottile strato cristallino di un composto fosfatico. I rivestimenti fosfatici hanno una buona resistenza alla corrosione e costituiscono una base adatta per la verniciatura. Un'ulteriore protezione dalla corrosione viene fornita quando si utilizza olio sigillante su un rivestimento fosfatato. I rivestimenti fosfatati vengono utilizzati su acciaio a bassa lega e acciaio ad alto tenore di carbonio e non devono essere utilizzati in ambienti marini o altamente corrosivi.
Perno elastico rivestito in fosfato
La zincatura ha una buona resistenza alla corrosione ed è una scelta popolare per proteggere gli elementi di fissaggio in acciaio al carbonio dalla corrosione. Poiché la zincatura è così popolare, i costi di applicazione sono relativamente bassi rispetto ad altre soluzioni di placcatura. È anche altamente malleabile e può resistere a temperature fino a 120 gradi. Sebbene la zincatura offra una migliore protezione dalla corrosione rispetto ai rivestimenti fosfatici, non dovrebbe essere utilizzata in applicazioni marine o in altri ambienti altamente corrosivi.
spina elastica zincata
La placcatura al cadmio è un forte rivestimento dorato applicato ai perni a molla in acciaio ad alto tenore di carbonio. La placcatura al cadmio migliora la lubrificazione, protegge dall'usura e fornisce un'eccellente resistenza alla corrosione. Pertanto, la placcatura al cadmio è il rivestimento preferito per le applicazioni in acqua salata e aerospaziali.
Spina a molla placcata cadmio
Il trattamento superficiale di passivazione è uno strato di ossido passivante sull'acciaio inossidabile che fornisce una protezione aggiuntiva dagli elementi corrosivi. Sebbene l'acciaio inossidabile sia naturalmente resistente alla corrosione, questo strato di ossido fornisce un'ulteriore protezione contro la corrosione superficiale dei componenti in acciaio inossidabile.
Spina elastica passivata
fornire
Il montaggio si riferisce al modo in cui la spina elastica si inserisce nel foro richiesto. L'adattamento con interferenza e l'adattamento con gioco sono due forme di adattamento. Un adattamento con interferenza (attrito) fornisce il massimo livello di precisione di allineamento. Tuttavia, non deve superare la leggera pressione utilizzata per la ritenzione, né deve essere confusa con la pressione sperimentata dai perni solidi. Un accoppiamento con gioco (libero) è ideale per facilitare l'assemblaggio perché la pressione di contatto della superficie del perno è molto inferiore a quella di un accoppiamento con interferenza. Gli accoppiamenti con gioco sono ideali quando i perni a molla vengono utilizzati in applicazioni di cerniere che richiedono movimento di sbloccaggio.
Materiale
Il materiale di cui è fatto uno spillo a molla è sempre una considerazione importante. I perni elastici sono realizzati in lega, carbonio e acciaio inossidabile. L'acciaio al carbonio e l'acciaio legato sono materiali economici comuni. Tuttavia, senza placcatura supplementare o altri trattamenti superficiali, la loro resistenza alla corrosione è scarsa. I perni elastici in acciaio inossidabile offrono un'eccellente resistenza alla corrosione e non richiedono placcatura aggiuntiva. Tuttavia, sono più deboli delle spine elastiche in acciaio ad alto tenore di carbonio.
cubo materiale
Grado del materiale
La qualità del materiale è un fattore importante quando si valutano i requisiti dell'applicazione. Se la spina elastica deve resistere a temperature estreme, può essere adatto l'acciaio legato. Tuttavia, se il perno sarà esposto ad elementi corrosivi, è opportuno prendere in considerazione l'acciaio inossidabile. Di seguito è riportato un elenco dei materiali comuni dei perni a molla:
I perni elastici in acciaio al carbonio delle serie da 1070 a 1095 sono considerati perni elastici in acciaio ad alto tenore di carbonio. L'acciaio al carbonio della serie 10xx è trafilato a freddo con un contenuto di carbonio compreso tra lo 0,70% e lo 0,95%. I perni elastici in acciaio ad alto tenore di carbonio offrono elevata robustezza e resistenza all'usura, nonché estrema durezza e moderata duttilità. I perni elastici in acciaio ad alto tenore di carbonio richiedono l'aggiunta di placcatura o altri rivestimenti protettivi per proteggerli dagli elementi corrosivi.
Gli acciai inossidabili della serie 300 sono acciai inossidabili austenitici che possono essere induriti solo mediante lavorazione a freddo. L'acciaio inossidabile della serie 300 offre la migliore protezione dalla corrosione. Tuttavia, poiché non è trattato termicamente, non è resistente quanto l'acciaio inossidabile della serie 400.
L'acciaio inossidabile della serie 400 è un acciaio inossidabile martensitico indurito mediante trattamento termico. Ha un'elevata robustezza e un'elevata resistenza all'usura paragonabile all'acciaio ad alto tenore di carbonio, ma è più suscettibile alla corrosione rispetto all'acciaio inossidabile della serie 300.
I perni elastici in acciaio legato 6150 hanno un'elevata resistenza alla trazione e tenacità, nonché un'elevata resistenza allo stress da vibrazioni e un'elevata resistenza alla coppia. Per migliorare la resistenza alla corrosione, l'acciaio legato 6150 deve essere rivestito con un rivestimento di fosfato o zincatura.