Molas de fita

Tiras planas de aço que trabalham por flexão — uma força de retorno controlada em pouco espaço, ajustada unicamente pela geometria da lâmina.

FOTO · MUELLES DE FLEJE CONFORMADOS
Sortido de molas de fita conformadas em aço: em consola, biapoiadas, linguetas e clipes
Trabalho
por flexão da lâmina
Ajuste
só geometria · t³ · b · L³
Apoio
engenharia própria desde 1974
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O que é uma mola de fita

Uma mola de fita —denominada flat spring ou strip spring na terminologia técnica internacional— é um elemento elástico fabricado a partir de tiras planas ou laminadas de aço que armazenam e libertam energia ao flectir sob uma carga externa. Ao contrário de uma mola helicoidal, toda a função elástica reside na própria lâmina conformada, sem componentes adicionais.

Ao aplicar uma carga, a lâmina flecte armazenando energia; ao retirá-la, recupera a sua forma exercendo uma força de retorno. A sua geometria simples e o seu reduzido número de peças tornam-na robusta, compacta e de longa vida útil.

Trabalham em duas configurações básicas de viga: em consola (cantilever), fixadas por uma extremidade com a outra livre, como um trampolim; ou entre dois apoios (simply supported), apoiadas em ambas as extremidades com a carga aplicada num ponto intermédio.

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Como se ajusta a constante elástica

A grande vantagem da mola de fita é que a sua constante elástica (spring rate) se ajusta unicamente pela geometria da lâmina, sem necessidade de acrescentar peças. Três parâmetros a determinam.

Parâmetros geométricos
Influência da espessura, da largura e do comprimento na rigidez de uma mola de fita.
ParâmetroEfeito na rigidez
t · Espessura∝ t³ — o fator mais influente: a rigidez cresce com o cubo da espessura.
b · Largura∝ b — proporcional: duplicar a largura duplica a rigidez.
L · Comprimento∝ 1 / L³ — quanto maior o comprimento de trabalho, menor a rigidez.

Em consola · carga na extremidade: f = F·L³ / (3·E·I), onde E é o módulo de elasticidade do material e I = b·t³/12 o momento de inércia da secção. Isto permite obter a força de retorno exata ajustando espessura, largura e comprimento ao espaço disponível, sem componentes adicionais. O dimensionamento calcula-se com as equações de flexão de viga.

FIG · SECCIÓN DEL FLEJE
Secção transversal da fita mostrando a largura b e a espessura t, com a fórmula do momento de inércia I = b·t³/12
Regra prática de projeto

Para reduzir a concentração de tensões e melhorar a vida à fadiga, todos os cantos e transições devem ser arredondados com raio generoso. A tensão máxima concentra-se no encastramento (extremidade fixa).

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Materiais · consoante o ambiente e os ciclos de trabalho

As molas de fita fabricam-se a partir de fita de aço temperado e revenido ou inoxidável, consoante o ambiente e os ciclos de trabalho.

Aço-mola ao carbono

SAE 1074 / 1075 · ASTM A684

Uso geral, boa conformabilidade; dureza até ~64 HRC.

Aço ao carbono alto

SAE 1095

Maior resistência ao desgaste para ciclos contínuos.

Aço inoxidável 301 / 17-7 PH

UNS S30100 / S17700

Resistência à corrosão e à fadiga.

Ligas especiais

Inconel · cobre-berílio

Alta temperatura, corrosão ou condutividade elétrica.

— Recozido vs. temperado

A fita recozida (annealed) permite conformar a peça antes do tratamento térmico; a fita temperada e revenida (hardened & tempered) confere a durabilidade e a resistência à fadiga da mola acabada.

Vamos falar do seu projeto?

Indique-nos força, curso e espaço disponível e a nossa equipa de engenheiros aconselhá-lo-á na definição da geometria ótima da fita.

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Aplicações industriais

As molas de fita utilizam-se em qualquer conjunto que requeira uma força de flexão repetida e controlada num espaço reduzido.

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Componentes elétricos e eletrónicos

Contactos · lâminas de mola

Contactos e lâminas de mola que garantem uma pressão de contacto contínua e fiável em conectores, relés e comutadores.

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Retenção e engate

Clipes · linguetas elásticas

Molas de retenção, linguetas elásticas e clipes que fixam ou libertam peças com uma força de retorno definida.

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Ferramentas e matrizes

Extratores · posicionamento

Linguetas de fecho, extratores e elementos de posicionamento dentro de ferramentas e matrizes de estampagem.

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Sistemas de indexação

Posicionamento elástico

Posicionamento elástico com retorno definido, mantendo a peça no seu lugar entre posições discretas.

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Equipamentos de precisão

Guias · instrumentação

Guias elásticas, comutadores, relés e instrumentação onde a força de retorno deve ser fiável e repetível.

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Conformação à medida

Força · curso · espaço

Quanto mais específica é a combinação de força, curso e espaço, maior é a vantagem de uma fita conformada à medida.

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Fabrico à medida e projeto

Quanto mais específica é a combinação de força, curso e espaço, maior é a vantagem de uma fita conformada à medida. O fabrico à medida pode explorar-se com a equipa técnica, ajustando espessura, largura, comprimento e geometria de conformação: dobras, linguetas e perfurações.

Para maximizar a vida à fadiga é fundamental arredondar todos os cantos e transições, dado que a tensão se concentra no encastramento. A equipa técnica da Surisa, fabricante especializado desde 1974, oferece apoio de engenharia sem custo para o dimensionamento.

Dados necessários para o dimensionamento de uma mola de fita à medida.
Dados para o dimensionamento
Força de retorno requerida e deflexão (mm)
Espaço disponível: comprimento, largura e altura
Configuração: em consola / entre dois apoios
Geometria de conformação: dobras, linguetas
Atmosfera de serviço (corrosão) e temperatura
Carácter da carga: estática / dinâmica · ciclos
FIG · CONCENTRACIÓN DE TENSIONES
Diagrama de uma mola de fita em consola: a tensão máxima σmáx concentra-se na extremidade fixa e decresce em direção à extremidade livre

A tensão máxima (σ máx) concentra-se na extremidade fixa. Arredondar cantos e transições reduz os picos de tensão e prolonga a vida à fadiga.

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Preguntas frecuentes

01 O que é uma mola de fita e como trabalha?

Uma mola de fita (flat spring) é um elemento elástico fabricado a partir de uma tira plana de aço que trabalha por flexão: ao aplicar uma carga, a lâmina flecte armazenando energia e, ao retirá-la, recupera a sua forma exercendo uma força de retorno. Trabalha em consola (fixada por uma extremidade) ou entre dois apoios. Toda a função elástica reside na própria lâmina conformada, sem componentes adicionais, o que a torna compacta e robusta.

02 Como se ajusta a força de uma mola de fita?

Apenas através da geometria da lâmina: espessura, largura e comprimento de trabalho. A espessura é o fator mais influente (a rigidez cresce com o cubo da espessura), a largura aumenta a rigidez de forma proporcional, e quanto maior o comprimento entre apoios menor a rigidez. Isto permite obter a constante elástica exata sem acrescentar peças, simplificando o projeto e a montagem. O dimensionamento calcula-se com as equações de flexão de viga.

03 Em que materiais se fabricam as molas de fita?

Em aço-mola ao carbono (SAE 1074/1075 segundo ASTM A684, ou SAE 1095 para maior resistência ao desgaste), aço inoxidável (301, 17-7 PH) para resistência à corrosão e fadiga, e ligas especiais como Inconel (alta temperatura) ou cobre-berílio (contactos elétricos). A fita recozida conforma-se antes do tratamento térmico; a temperada e revenida confere a durabilidade da mola acabada.

04 Qual é a diferença entre uma fita em consola e uma entre dois apoios?

Em consola (cantilever) a lâmina está fixada por uma extremidade e livre pela outra, como um trampolim; é habitual em contactos, comutadores e linguetas. Entre dois apoios (simply supported) a lâmina apoia-se em ambas as extremidades e a carga aplica-se num ponto intermédio; oferece maior estabilidade e deflexão previsível, habitual em básculas, sensores de pressão e equipamentos de medição. A escolha depende do espaço de montagem e do ponto de aplicação da carga.

05 É possível fabricar molas de fita à medida?

Sim. A Surisa fabrica molas de fita totalmente à medida ajustando espessura, largura, comprimento e geometria de conformação (dobras, linguetas, perfurações). Para maximizar a vida à fadiga é fundamental arredondar todos os cantos e transições, dado que a tensão se concentra no encastramento. A equipa técnica oferece apoio de engenharia sem custo para o dimensionamento.

Precisa de uma força de flexão controlada?

Envie-nos força, curso, espaço disponível e ambiente de serviço — respondemos com a geometria ótima da fita: espessura, largura, comprimento e conformação. Apoio de engenharia sem custo, fabricante desde 1974.