Meccanismi: La Primavera

La maggior parte delle persone probabilmente non pensa alle molle finché una non si piega o si spezza, ma la maggior parte delle molle del mondo sono piuttosto cruciali. Quelli che non lo sono si chiamano Slinky.

Tutti noi usiamo e incontriamo ogni giorno decine di tipi diversi di molle senza rendercene conto. Guarda nel mondo delle molle e troverai centinaia di variazioni sul tema del rimbalzo. Il principio della molla è abbastanza semplice da poter essere esteso a quasi tutte le forme e dimensioni immaginabili e lavorabili. Poiché può assumere tante forme, la molla come meccanismo ha migliaia di applicazioni. Guarda sotto la tua macchina, smonta una penna retrattile, apri una cucitrice, lo sportello del forno o una spilla da balia e troverai una o due molle.

Tecnicamente parlando, una molla è un oggetto elastico che immagazzina energia meccanica e la rilascia quando viene compressa, allungata o attorcigliata. La forma più antica di molla conosciuta dall'uomo è probabilmente l'arco da tiro con l'arco, seguito dalle molle piatte delle pinzette dell'età del bronzo. Le antiche carrozze romane utilizzavano sospensioni a balestra per una guida più fluida su quelle strade rocciose.

Le molle a spirale, oggi le più comuni e identificabili, furono utilizzate per la prima volta nel XV secolo nelle serrature e negli orologi. Nel 1800 iniziarono a comparire nei letti e nei mobili. Negli anni '80, all'interno delle tastiere IBM si deformavano regolarmente.

Le molle possono essere classificate in base alla loro forma, alla loro composizione e alla destinazione d'uso. La maggior parte delle molle sono a spirale o piatte, ma esistono legioni di molle personalizzate di varie forme. Gli usi principali delle molle includono il ritorno di qualcosa nella sua posizione iniziale, come una zanzariera; misurare la forza, come una scala; e immagazzinare energia per un uso successivo, come in un orologio meccanico o un giocattolo a carica.

Le molle sono spesso realizzate in metallo o plastica; la scelta dipende dall'applicazione e dall'ambiente previsti. La maggior parte è realizzata in acciaio per molle, che è una lega di acciaio al carbonio trafilata a freddo. Le molle realizzate in leghe di rame come il bronzo fosforoso e il rame berillio forniscono un'elevata conduttività elettrica e termica. Le molle in plastica possono sembrare poco pratiche, ma sono piuttosto utili in applicazioni sensibili come la lavorazione degli alimenti e le apparecchiature a raggi X che richiedono meccanismi non metallici realizzati con materiali inerti.

Non importa la composizione, una buona molla è quella che può ritornare in equilibrio più e più volte senza alcun danno dimensionale duraturo. Una molla ben progettata dovrebbe funzionare a lungo, motivo per cui così tante passano inosservate e trascurate finché non si rompono.

Chiedi a qualcuno di disegnare una molla e probabilmente scarabocchierà una molla di compressione. Quando vengono schiacciati o compressi, si accorciano. Questi sono facilmente i più comuni e si trovano ovunque, dalle penne retrattili ai dispenser di sapone, dagli stantuffi dei flipper alle sospensioni delle auto.

La Slinky è una molla elicoidale precompressa le cui proprietà sono state giocate per farla scendere le scale nel modo più sinuoso possibile. Togli le batterie da qualcosa e probabilmente troverai terminali a molla di compressione conici che si comprimono in modo più piatto per risparmiare spazio.

Le molle di estensione sono le seconde più comuni. Quando allungati o tirati, si allungano. Queste sono le molle che chiudono la porta dello schermo e danno rimbalzo al tuo trampolino. Sono realizzate più o meno allo stesso modo delle molle di compressione. La differenza principale è che le molle a estensione hanno ganci o orecchie alle estremità per il collegamento al carico o ai carichi che le estenderanno. Queste orecchie sono realizzate piegando una o più bobine terminali, solitamente perpendicolarmente all'orientamento delle bobine rimanenti.

L'altra differenza è lo spazio tra le bobine. Una molla di compressione è progettata per comprimersi, quindi le spire sono sufficientemente distanziate da dare spazio alla compressione. Una molla di estensione è fatta per estendersi, quindi le bobine si toccano nella loro posizione non allungata.

Le molle di torsione assomigliano alle molle di compressione, ma vengono attivate in modo diverso. Mentre le corde di compressione vengono sollecitate in torsione, ovvero mediante torsione del materiale elastico, le molle di torsione vengono sollecitate in flessione. Si trovano nelle mollette, nei dispositivi elettronici pop-up e in molte altre cose con mascelle.