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22.02.2021

Come utilizzare correttamente le molle a gas: l’esperienza di Faizanè

Le molle a gas sono componenti molto utilizzati per sostenere portelloni e sportelli in molte applicazioni: vediamo l'uso corretto con Faizanè.

Le molle a gas.

Una molla a gas è un componente formato da un’asta lubrificata che è libera di scorrere all’interno di un cilindro che è stato riempito con un gas inerte. È possibile collegare le estremità libere dell’asta e del cilindro con altre parti meccaniche e generalmente lo scopo di questo tipo di componenti è quello di opporre una forza in grado di compensare, almeno in parte, il peso di un oggetto.

Faizanè, che commercializza da anni molle a gas è in grado non solo di offrire un’ampia scelta di questo tipo di prodotti, ma anche di fornire una consulenza professionale qualificata sul loro miglior utilizzo.

Parlando in generale, possiamo dire che le molle a gas vengono utilizzate in sistemi che hanno come scopo sostenere coperchi e porte ad apertura verticale, come possiamo vedere nel portellone posteriore delle autovetture. Un’altro impiego piuttosto diffuso, poi, è quello di rallentare il movimento di una parte libera di muoversi, con un effetto ammortizzante, come avviene per i cassetti della maggior parte dei mobili moderni.

Venendo alla costruzione della molla a gas  più nel dettaglio, osserviamo che l’asta in acciaio che si può muovere all’interno del cilindro è dotata di un pistone in grado di scorrere con un attrito controllato e viene mantenuta in moto assiale mediante una guida fissata al cilindro stesso e provvista di guarnizione e riscontro di arresto.

 

Il comportamento delle molle a gas.

Di fatto, le proprietà dinamiche e cinematiche della molla a gas dipendono del tutto dalle sostanze che riempiono il cilindro e quindi dall’olio lubrificante nella zona tra il pistone e l’uscita dell’asta e dal gas inerte, solitamente azoto, intrappolato tra il pistone e l’estremità cieca del cilindro. In questo modo, quando l’asta rientra nel cilindro il gas viene compresso e la sua pressione aumenta in modo pressoché proporzionale allo spostamento dell’asta, come avviene nelle comuni molle ad elica in metallo.

In base alla legge dei gas perfetti, infatti, ammesso di poter considerare di lavorare a temperatura costante, la pressione di un gas è inversamente proporzionale al volume occupato e, di conseguenza, quando l’asta rientra e il volume a disposizione del gas si riduce, si ottiene una crescita della pressione, e quindi della forza con cui l’asta si oppone al movimento, proporzionale allo spostamento stesso.

Un’importante proprietà delle molle a gas, di grande rilevanza pratica, si manifesta però durante il processo inverso, ossia nell’uscita dell’asta. In questo caso, infatti, la molla oppone ancora una forza residua, data dalla pressione interna del gas che occupa, però, il massimo volume a disposizione. Questo valore di forza è il parametro essenziale da tenere in contro per il progetto di un sistema con molle a gas poiché è quello disponibile, nei fatti, per sostenere il peso di una parte meccanica, come il portellone posteriore della nostra autovettura.

Per scegliere, quindi, la molla a gas più adatta per una particolare applicazione bisogna innanzi tutto distinguere tra il caso di impiego statico, in cui lo scopo è solitamente quello di sostenere il peso di un componente mobile, e il caso di applicazioni dinamiche, ossia quelle in cui l’obiettivo è ammortizzare il movimento di una parte meccanica.

Mentre nel primo caso, infatti, il parametro fondamentale da considerare è la forza che l’asta può opporre quando si trova in completa estensione, nel secondo caso, invece, si debbono valutare le due diverse decelerazioni che vengono sviluppate durante il moto dell’asta, rispettivamente, dall’azoto e dall’olio lubrificante.

 

Utilizzare al meglio le molle a gas.

Le molle a gas non sono componenti fragili, ma di sicuro bisogna impiegare una serie di cautele per lavorare al meglio e in piena sicurezza con questo tipo di dispositivi. Per iniziare possiamo dire che nelle applicazioni statiche è buona cosa montare sempre la molla con l’asta rivolta verso il basso in posizione di riposo. Nei casi in cui sia assolutamente necessario montare una molla a gas in modo differente, ad esempio in posizione orizzontale o con l’asta rivolta verso l’alto, Faizanè offre alla propria clientela una servizio di consulenza dedicato, per affrontare ogni esigenza specifica.

Inoltre, bisogna considerare il fatto che le molle a gas possono sopportare solo forze assiali e si devono quindi evitare, in sede di progetto, sforzi trasversali che potrebbero anche danneggiarle in modo irreversibile.

Per quanto riguarda il montaggio, poi, è molto importante che la finitura superficiale dello stelo non venga alterata, per evitare che si verifichino difficoltà nello scorrimento. Bisognerà assicurarsi, inoltre, che l’asta non abbia residui di colle, mastici, agenti corrosivi, vernici o solventi che potrebbero causare il degrado della guarnizione ed evitare che la molla a gas subisca colpi, urti, che venga afferrata con pinze, che sia esposta alle scintille di un arco elettrico oppure ad un riscaldamento superiore agli 80°C.

È anche indispensabile controllare la temperatura di esercizio per la sua influenza sulla forza che la molla è in grado di esercitare quando si trova in piena estensione. Il range di temperature in cui questi componenti possono essere impiegati va, infatti, dai -30°C ai +80°C, ma la forza esercitata varia circa dell’1% per ogni 3°C di scostamento dai 20°C di riferimento.

Per applicazioni ad alte temperature la forza opposta dalla molla aumenta e questo fenomeno, quindi, non ha solitamente ripercussioni negative sulla funzionalità del sistema, ma se, al contrario, l’ambiente di funzionamento è particolarmente freddo la molla perderà una parte anche considerevole della propria capacità di carico rischiando quindi di non essere più adatta all’uso.

Per chi desidera realizzare sistemi con molle a gas in modo efficiente è sicuro, Faizanè offre una consulenza professionale dedicata e un’ampia gamma di soluzioni tecniche disponibili nel proprio magazzino.

 

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