Ridurre al minimo le vibrazioni meccaniche con elastomeri ad elevato smorzamento

Apparentemente, ridurre le vibrazioni indesiderate in un dispositivo sembra un'operazione semplice: basta piazzare un po' di gomma sotto il componente che disturba ed è fatta. In realtà, le specifiche della trasmissione dell'energia sono molto più complesse. Una soluzione approssimativa potrebbe in verità aumentare le vibrazioni, intensificare sintomi quali i danni ai componenti circostanti o il rumore emesso dalla struttura.

Gli isolatori sono utilizzati spesso su componenti cinetici per ridurre tali sintomi. In parole semplici, l'obiettivo è ridurre al minimo il coefficiente di trasmissione o il rapporto tra l'energia meccanica prodotta e l'energia meccanica generata. La misura di tale trasmissibilità è influenzata da molti fattori tra cui la frequenza, la temperatura, il modulo del materiale, il fattore di forma dell'isolatore, la costante elastica, la frequenza naturale e via dicendo (per approfondimenti vedere qui). Visto che i fattori specifici sono così tanti, gli isolatori che danno i migliori risultati sono spesso quelli che riducono al minimo la trasmissibilità su una gamma di variabili strutturali e ambientali.

Ed è qui che l'inappropriatezza dell'ipotesi iniziale diventa evidente. Materiali generici a basso smorzamento possono funzionare perfettamente come isolatori a patto che le condizioni rimangano stabili per mantenerli all'interno della regione di isolamento di una curva di trasmissibilità. Ma sappiamo bene che le "condizioni stabili" non sono esattamente il tratto distintivo dei dispositivi elettronici. Le temperature di funzionamento variano. La velocità dei motori e delle ventole aumenta e diminuisce. L'impatto con il suolo può essere più o meno violento (se gli smartphone potessero parlare...). In presenza delle condizioni giuste (o dovremmo dire sbagliate?) l'energia prodotta può essere amplificata di 2, 3 volte o anche molto di più.

Materiali a elevato smorzamento, come gli elastomeri ISODAMP™ serie C-8000 sono stati realizzati appositamente per ridurre al minimo la trasmissibilità alla luce di tale variabilità.

(Immagine per gentile concessione di Aearo Technologies (una società 3M)

Gli elastomeri smorzanti servono a ridurre al minimo le vibrazioni potenzialmente dannose, sia che il sistema si trovi nella regione di isolamento sia durante il picco di risonanza. Un'elevata capacità di smorzamento può limitare efficacemente la grande amplificazione che si rileva nei materiali a basso smorzamento, evitando così motivi di stress per progettisti.

*Nota: i materiali smorzanti non riducono effettivamente lo stress dei progettisti. Per lo stress, vi consigliamo di seguire una terapia appropriata.

Informazioni su questo autore

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Kathy Hutton, Product Manager di Digi-Key Electronics, lavora presso Digi-Key dal 2003 ed è responsabile dei prodotti di interconnessione, passivi ed elettromeccanici. È in contatto quotidiano con ingegneri/clienti (sia interni che esterni) per aiutare ad incrementare le vendite grazie alla sua estesa conoscenza del prodotto. Kathy ha conseguito una laurea in Tecnica elettrica/automazione e ha fatto parte del team di ingegneria delle applicazioni in Digi-Key prima di passare al ruolo di Product Management. Quando non lavora, è appassionata di pesca, sia a livello competitivo che ricreativo.

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