Índice del resorte: por qué un alambre grueso en una bobina pequeña se resiste

Cuando un resorte helicoidal se empuja a lo largo de su eje, el alambre no se estira ni se dobla como un todo; se **tuerce**. Cada pequeña longitud de alambre soporta un par de torsión, y el resorte se deforma porque todo el alambre se enrolla ligeramente a lo largo de su longitud. Eso da la fórmula de tensión simple, que es simplemente la torsión de una barra redonda: τ = 8FD/πd³. **Dos cosas la hacen incorrecta.** *Cortante directo.* La carga también empuja el alambre lateralmente, y ese cortante se suma al cortante torsional en un lado del alambre y se resta en el otro. Es un efecto pequeño y siempre se suma donde no se desea: en el interior de la espira. *Curvatura.* El alambre en la parte interior de una vuelta tiene un radio menor que el alambre exterior, así que para la misma torsión se deforma más. Cuanto más cerrada sea la espiral en relación con el alambre, peor será. **El factor de Wahl agrupa ambos efectos** en un único multiplicador que depende solo del índice. Siempre es mayor que uno, y es la razón por la que un resorte casi siempre falla en el INSIDE de una espira. **Observe un resorte roto y podrá verlo.** La grieta comienza en la superficie interior, donde la tensión es mayor y donde también se concentran cualquier marca de estirado o picadura por óxido. Un resorte es un componente con un punto más débil conocido, lo cual es poco común y útil.

**Mida el alambre con un micrómetro, no con un calibre**, y mídalo en dos puntos en ángulo recto. El alambre para resortes es redondo con una tolerancia estrecha, pero un resorte que ha sido sobrecargado puede tener una espira aplanada, y un calibre sobre un alambre curvo da una lectura alta. **Mida el diámetro OUTSIDE de la espira**, porque es el que realmente puede alcanzar, y luego reste un diámetro de alambre para obtener el diámetro medio: D = D_exterior − d **No dos.** Este es el error aritmético más común en el trabajo con resortes. El diámetro medio pasa por el centro del alambre, por lo que es el diámetro exterior menos un alambre completo, o el diámetro interior más un alambre completo. **Luego C = D/d**, y de inmediato sabrá tres cosas: aproximadamente cuánto tensión soporta el alambre para una carga dada, si el resorte pudo haberse enrollado en frío, y si un reemplazo que está considerando pertenece a la misma familia. **Una comprobación rápida de cordura en cualquier resorte que le entreguen:** un índice inferior a 4 en un resorte barato de producción masiva es muy improbable, así que si su aritmética da 2.8, verifique si restó el diámetro del alambre dos veces.

**El mandril es más pequeño que el resorte que se quiere obtener.** El alambre recupera su forma al soltarse, en una cantidad que depende del material y del índice. Un punto de partida aproximado para acero para resortes estirado en frío es un mandril unos 10 a 15 % más pequeño que el diámetro medio deseado, y luego se ajusta midiendo lo que realmente se obtuvo. Nadie lo acierta a la primera. **La recuperación elástica aumenta con el índice.** Un enrollado cerrado es sobre todo deformación plástica y sale cerca del tamaño del mandril. Un enrollado abierto es más cercano a lo elástico y se abre de forma notable. Por eso el mismo mandril y la misma técnica dan un error distinto en otro resorte. **Sujete bien el alambre.** La tensión del alambre al alimentarse sobre el mandril fija el paso y mantiene las espiras juntas. Una alimentación floja da un paso irregular, lo que produce una constante irregular a lo largo del resorte. **Enrolle en el tornillo de banco, con el mandril sujeto y el alambre guiado alrededor de él**, no al revés. Girar el mandril a mano con el alambre sujeto es mucho más controlable que intentar enrollar alambre alrededor de una varilla fija. **Deje los extremos largos** y córtelos después. Un enrollado que termina exactamente donde se quería nunca ha ocurrido. **Un alambre duro no puede enrollarse con un índice bajo y usarse tal cual.** Por debajo de aproximadamente C = 4, la parte exterior de la curva supera la ductilidad del alambre y la superficie se agrieta. Esas grietas están en el lado de tracción, que se convierte en el exterior del resorte, por lo que son visibles con una lupa. Mírelo antes de montarlo. **Y un resorte enrollado con alambre recocido todavía no es un resorte** — debe endurecerse y revenirse después, o tomará una deformación permanente la primera vez que se use. El alambre de piano y el alambre estirado en frío se suministran ya con su resistencia, por eso se enrollan en frío y solo se alivian de tensiones después.