Resistore elettrico a spirale in lega di NiCR da 1 a 5 Mohm per elementi riscaldanti di condizionatori d'aria
1. Descrizione generale del materiale
Costantinoè una lega di rame e nichel nota anche comeEureka,Anticipo, ETraghettoDi solito è costituito per il 55% da rame e per il 45% da nichel. La sua caratteristica principale è la resistività, che è costante in un ampio intervallo di temperature. Sono note altre leghe con coefficienti di temperatura altrettanto bassi, come il manganina (Cu86Mn12Ni2).
Per la misurazione di deformazioni molto grandi, pari o superiori al 5% (50.000 microstria), il materiale della griglia normalmente selezionato è il constantan ricotto (lega P). Il constantan in questa forma è moltoduttile; e, in lunghezze di misura di 0,125 pollici (3,2 mm) e superiori, può essere deformato fino a >20%. Bisogna tuttavia tenere presente che, in presenza di elevate deformazioni cicliche, la lega P mostrerà un certo cambiamento permanente di resistività con ogni ciclo e causerà una corrispondentezerospostamento nell'estensimetro. A causa di questa caratteristica e della tendenza al cedimento prematuro della griglia con sollecitazioni ripetute, la lega P non è generalmente raccomandata per applicazioni con sollecitazioni cicliche. La lega P è disponibile con numeri STC di 08 e 40 per l'uso rispettivamente su metalli e materie plastiche.
2. Introduzione e applicazioni della primavera
Una molla di torsione a spirale, o molla a capello, in una sveglia.
Una molla a voluta. Sotto compressione, le spire scorrono l'una sull'altra, consentendo così una corsa maggiore.
Molle a voluta verticali del serbatoio Stuart
Molle di tensione in un dispositivo riverberante a linea piegata.
Una barra di torsione si è attorcigliata sotto carico
Molla a balestra su un camion
Le molle possono essere classificate in base al modo in cui viene applicata la forza di carico:
Molla di trazione/estensione: la molla è progettata per funzionare sotto carico di trazione, quindi si allunga quando viene applicato un carico.
Molla di compressione: è progettata per funzionare con un carico di compressione, quindi la molla si accorcia man mano che viene applicato il carico.
Molla di torsione: a differenza dei tipi precedenti in cui il carico è una forza assiale, il carico applicato a una molla di torsione è una coppia o forza di torsione, e l'estremità della molla ruota di un angolo quando viene applicato il carico.
Molla costante – il carico supportato rimane invariato durante tutto il ciclo di deflessione.
Molla a rigidità variabile: la resistenza della molla al carico varia durante la compressione.
Molla a rigidità variabile: la resistenza della molla al carico può essere variata dinamicamente, ad esempio dal sistema di controllo; alcuni tipi di queste molle variano anche la loro lunghezza, fornendo così anche capacità di attuazione.
Possono essere classificate anche in base alla loro forma:
Molla piatta: questo tipo è realizzato in acciaio per molle a sezione piatta.
Molla lavorata a macchina: questo tipo di molla viene prodotto mediante lavorazione meccanica di barre di materiale grezzo con tornio e/o fresatrice, anziché tramite avvolgimento. Essendo lavorata a macchina, la molla può incorporare caratteristiche aggiuntive rispetto all'elemento elastico. Le molle lavorate a macchina possono essere realizzate per i tipici casi di carico di compressione/estensione, torsione, ecc.
Molla a serpentina – un percorso a zig-zag di filo spesso – spesso utilizzata nei moderni rivestimenti e mobili.
3. Composizione chimica e proprietà principali della lega Cu-Ni a bassa resistenza
| ProprietàGrado | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
| Composizione chimica principale | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
| Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
| Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
| Temperatura massima di esercizio continuo (°C) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
| Resistività a 20 °C (Ωmm²/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
| Densità (g/cm³) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
| Conduttività termica (α×10⁻⁶/°C) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
| Resistenza alla trazione (MPa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
| Forza elettromotrice vs Cu(μV/°C)(0~100°C) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
| Punto di fusione approssimativo (°C) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
| Struttura micrografica | austenite | austenite | austenite | austenite | austenite | austenite | |
| Proprietà magnetica | non | non | non | non | non | non | |
| ProprietàGrado | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
| Composizione chimica principale | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
| Mn | 0,3 | 0,5 | 0,5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
| Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
| Temperatura massima di esercizio continuo (°C) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
| Resistività a 20 °C (Ωmm²/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
| Densità (g/cm³) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
| Conduttività termica (α×10⁻⁶/°C) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
| Resistenza alla trazione (MPa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
| Forza elettromotrice vs Cu(μV/°C)(0~100°C) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
| Punto di fusione approssimativo (°C) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
| Struttura micrografica | austenite | austenite | austenite | austenite | austenite | austenite | |
| Proprietà magnetica | non | non | non | non | non | non | |
150 0000 2421