Muelles ondulados o muelles helicoidales

Simon Ward ofrece una comparación de resortes ondulados y resortes helicoidales de alambre redondo

Los resortes ondulados pueden ofrecer cargas y deflexiones similares a las de los resortes helicoidales tradicionales, pero a aproximadamente la mitad de la altura. Pueden reducir el espacio axial hasta en un 50 %, lo que lleva a una disminución general en el tamaño, el peso y el costo del ensamblaje. Para los ingenieros de diseño que buscan utilizar estos beneficios y descubrir si un resorte ondulado puede reemplazar un resorte helicoidal en su aplicación, vale la pena abordar algunas preguntas comunes sobre los resortes ondulados.

Los resortes ondulados y los resortes helicoidales son tipos de resortes de compresión, que se utilizan principalmente para proporcionar una fuerza axial en una aplicación estática o dinámica. Sin embargo, hay diferencias. Los resortes helicoidales suelen estar hechos de alambre redondo, mientras que los resortes ondulados están hechos de alambre plano. Esto brinda la oportunidad de reducir significativamente las alturas de trabajo dentro de cualquier ensamblaje. El ahorro de espacio es clave en aplicaciones médicas, como instrumentos de mano como herramientas dentales y plumas de insulina, que deben ser livianos y compactos.

Un resorte ondulado, fiel a su nombre, utiliza una forma de onda sinusoidal para generar la fuerza axial requerida. Un resorte ondulado Crest-to-Crest tiene múltiples vueltas para aumentar la altura libre del resorte y lograr las características de deflexión requeridas.

Otra diferencia es la forma en que los resortes ondulados y helicoidales almacenan y liberan energía. Un resorte helicoidal tiene un ángulo de inclinación y es torsional, por lo que puede torcerse a medida que se comprime, lo que significa que no toda la fuerza está necesariamente alineada con el eje. Por otro lado, los resortes ondulados se basan en la flexión: a medida que se aplica la carga, las ondas comienzan a aplanarse, proporcionando una fuerza hacia arriba, lo que permite una transmisión de carga axial completa.

Para los ingenieros de diseño que actualmente usan resortes helicoidales, el cambio a un resorte ondulado requiere una cuidadosa consideración. Existe una amplia gama de tamaños estándar que pueden adaptarse, pero en el 70-80 % de los casos, los ingenieros de TFC desarrollarán un diseño personalizado para maximizar los beneficios.

Antes de diseñar cualquier resorte ondulado, es útil que TFC comprenda las limitaciones de espacio y las características de rendimiento del resorte. Luego, el diseño final se logra modificando el número de ondas y giros, ajustando la sección transversal del material y las alturas de las ondas. La elección del material también afecta el diseño y normalmente estará determinada por la temperatura de funcionamiento y el entorno en el que debe funcionar el resorte.

Si un resorte ondulado no se adapta a la aplicación, entonces TFC tiene otras opciones que incluyen resortes anidados y de una sola vuelta.

Para identificar el resorte ondulado correcto para su aplicación, lo mejor que puede hacer es trabajar con un especialista. Un ingeniero experimentado podrá ayudarlo a encontrar el resorte ondulado ideal para ayudar a lograr avances en el diseño.

Simon Ward es director técnico deTFC