Processo de Fabricação de Molas de Lâmina para Automóveis

As molas de lâmina para automóveis (também conhecidas como molas de folha) são componentes essenciais de suporte de carga e amortecimento em sistemas de suspensão de veículos tradicionais. Seu processo de fabricação é complexo e exigente, com foco principal na obtenção de alta resistência, alta vida útil à fadiga e bom desempenho elástico.

Geralmente, são utilizadas bobinas de tiras de aço para molas laminadas a quente de alta resistência ou barras retas de comprimento fixo, como 60Si2MnA, 50CrVA, 55Cr3, série SUP, etc. O material deve atender a rigorosos padrões de composição química e propriedades mecânicas.

A matéria-prima de aço para molas inspecionada é cortada usando serras circulares ou serras de fita. O corte a laser ou o corte por jato de água podem ser usados, mas são mais caros. A etapa de corte deve garantir a precisão do comprimento e a qualidade da face final (perpendicularidade, planicidade), reduzindo as rebarbas.

A tira de aço cortada é aquecida até a faixa de temperatura de austenitização para preparar a termoformação. Este processo requer controle rigoroso da temperatura e do tempo de aquecimento (geralmente em torno de 900°C - 950°C, dependendo do material), evitando superaquecimento, queima ou descarbonetação.

A tira de aço aquecida é colocada em uma máquina de laminação para ser laminada em lâminas de mola com uma curvatura predefinida (olhal) e seção transversal variável (mola principal) ou seção transversal constante (mola auxiliar). Esta é uma etapa crucial para obter a rigidez e a distribuição de tensão desejadas.

As lâminas de mola formadas, ainda em estado austenítico, são rapidamente transferidas para um tanque de óleo de têmpera para resfriamento por imersão, obtendo uma estrutura martensítica de alta dureza, que estabelece as bases para o revenimento subsequente para obter alta resistência e alta elasticidade.

As lâminas de mola temperadas são aquecidas a uma temperatura específica (geralmente em torno de 400°C - 500°C, dependendo do material e dos requisitos), mantidas por tempo suficiente e, em seguida, resfriadas (geralmente resfriamento ao ar). Isso elimina as tensões de têmpera, melhora a tenacidade e a plasticidade e obtém as propriedades mecânicas abrangentes necessárias para a mola de lâmina.

As lâminas de mola revenidas são enviadas para uma máquina de jateamento por granalha contínua ou suspensa, onde a superfície da mola é bombardeada por um fluxo de projéteis de alta velocidade, introduzindo uma camada de tensões residuais de compressão benéficas e melhorando a microestrutura da superfície. Este é um dos processos mais críticos para melhorar a vida útil à fadiga da mola de lâmina.

Os olhais das lâminas de mola principais são perfurados ou alargados para garantir a precisão dimensional do furo do pino e a rugosidade da superfície. As extremidades sem olhal podem ser chanfradas, lixadas, etc., para remover rebarbas e melhorar a montagem.

Usando uma prensa de pré-carga (hidráulica ou mecânica), a mola de lâmina única (ou às vezes uma combinação de várias lâminas) é colocada em um dispositivo de fixação e uma carga que excede a carga total projetada é aplicada várias vezes (por exemplo, 2-3 vezes) para causar deformação plástica. Após a descarga, a altura de arco positivo desejada é obtida, melhorando a distribuição de tensão e o atrito entre as lâminas durante a operação da mola de lâmina do automóvel, aumentando a vida útil à fadiga.

Várias lâminas de mola (lâminas de mola principal, lâminas de mola auxiliar) são empilhadas em ordem e fixadas com um parafuso central ou braçadeira (grampo de retorno). Graxa é aplicada entre as lâminas ou almofadas/deslizadores de redução de atrito são instalados para reduzir o desgaste por atrito entre as lâminas e o ruído.

Para garantir a durabilidade da mola de lâmina em condições adversas, geralmente é utilizada pintura, pintura cozida, revestimento em pó ou um revestimento de zinco-cromo na superfície da mola de lâmina.

Antes da entrega, as molas de lâmina também precisam passar por uma inspeção aleatória do produto acabado para garantir que as dimensões e a qualidade do produto atendam aos requisitos do cliente.

A fabricação de molas de lâmina para automóveis é um processo complexo que integra ciência dos materiais, processamento de plástico, tratamento térmico, engenharia de superfície e testes de precisão. Cada etapa está intimamente ligada e determina em conjunto a resistência, elasticidade, vida útil à fadiga e durabilidade do produto final. À medida que a indústria automotiva aumenta continuamente os requisitos de segurança, conforto, leveza e longa vida útil, o processo de fabricação de molas de lâmina também está em constante evolução e otimização. O rigoroso controle de qualidade e a inovação contínua são fundamentais para garantir que as molas de lâmina atendam aos rigorosos requisitos de uso dos automóveis modernos.