La tenuta in gomma sulla pressa si consuma in due mesi, e quella in silicone dura un po’ di piu’, ma si rompe ugualmente per attrito. Entrambi i materiali sono elastomeri, ma la loro resistenza all’usura e’ fondamentalmente diversa. Il poliuretano TIMOL mostra un’abrasione secondo DIN 53516 di soli 38-39 mm³, mentre il silicone 150-350 mm³, cioe’ il silicone si consuma 5-15 volte piu’ velocemente con lo stesso carico abrasivo. Questo articolo analizza dove vince ogni materiale e come scegliere quello giusto per il proprio nodo.
Cos’e’ il silicone in contesto industriale
Il silicone (VMQ/FVMQ) occupa una nicchia unica tra gli elastomeri: grazie alla catena siliconica mantiene l’elasticita’ a temperature da -60 a +230 °C. Questo lo rende insostituibile per le tenute nelle linee alimentari e farmaceutiche, dove e’ richiesta la compatibilita’ FDA e la sterilizzazione, nonche’ per i prodotti a contatto con vapore o gas ad alta temperatura.
Tuttavia le proprieta’ meccaniche del silicone cedono significativamente agli altri elastomeri. La resistenza alla trazione del silicone e’ di soli 5-12 MPa, mentre il poliuretano da’ 39-87 MPa. La resistenza alla lacerazione secondo ISO 34 del silicone e’ di 5-30 kN/m, del poliuretano 40-120 kN/m. Con l’usura abrasiva il silicone perde 150-350 mm³ di materiale secondo DIN 53516, quindi e’ indicato per le tenute senza attrito, ma non per i pezzi con contatto mobile.
In produzione il silicone funge piu’ spesso da materiale per tenute, guarnizioni e stampi, dove il carico meccanico e’ minimo e i requisiti di temperatura o inerzia chimica sono massimi.
Il poliuretano nei nodi industriali: dove il silicone non puo’ sostituirlo
Il poliuretano TIMOL risolve i compiti dove il silicone si consuma troppo velocemente. Raschiatori di nastri trasportatori, rulli, rivestimenti di bini e tubazioni, tazze per elevatori, vagli per griglie vibranti, tenute di steli di cilindri idraulici sotto pressione significativa: in tutti questi nodi il silicone dura poche settimane, mentre il poliuretano lavora per anni.
L’alta durezza del poliuretano (da 50 Shore A a 70 Shore D) combinata con l’elasticita’ da’ un equilibrio unico: il pezzo assorbe l’urto e al tempo stesso resiste all’abrasivo. Il silicone e’ piu’ morbido (20-80 Shore A) e quindi si taglia e si consuma facilmente al contatto con materiale duro. L’intervallo di temperatura di lavoro del poliuretano da -60 a +100 °C copre la maggior parte dei nodi industriali al di fuori delle zone di forte riscaldamento.
Tabella comparativa: poliuretano vs silicone
| Caratteristica | Poliuretano TIMOL | Silicone VMQ/FVMQ |
|---|---|---|
| Abrasione DIN 53516, mm³ | 38-39 | 150-350 |
| Temperatura di lavoro, °C | -60…+100 | -60…+230 |
| Resistenza alla trazione, MPa | 39-87 | 5-12 |
| Durezza Shore | 85A-95A | 20A-80A |
| Resistenza alla lacerazione, kN/m | 40-120 | 5-30 |
| Resilienza al rimbalzo, % | 34-61 | 40-65 |
| Resistenza agli oli | eccellente | moderata |
| Inerzia chimica | buona | eccellente |
| Resistenza al calore superiore a +100 °C | limitata | eccellente |
Il contrasto maggiore e’ per l’abrasione: il silicone si consuma 3-17 volte piu’ intensamente del poliuretano nelle stesse condizioni di prova. Il silicone vince solo per temperatura massima e inerzia chimica.
Consiglio pratico: se il pezzo subisce contemporaneamente abrasivo e temperature superiori a +100 °C, nessuno dei due materiali dara’ il risultato ottimale. In questi casi considerare i poliuretani speciali con maggiore termoresistenza o risolvere costruttivamente la riduzione della temperatura nella zona di contatto (raffreddamento, schermo termico). Contattare il tecnologo TIMOL per una consulenza sul vostro nodo specifico.
Dove il silicone e’ la scelta corretta
Il silicone e’ insostituibile in tre situazioni chiave. Prima, l’industria alimentare e farmaceutica: il silicone e’ compatibile FDA, si sterilizza facilmente e non rilascia sostanze tossiche al contatto con il prodotto. Il poliuretano in queste condizioni richiede la verifica della compatibilita’ per un’applicazione specifica. Seconda, la temperatura elevata: nelle zone di riscaldamento costante superiori a +120-150 °C il silicone mantiene l’elasticita’, mentre il poliuretano inizia a degradare. Terza, gli stampi e le matrici di produzione: per la colata di poliuretano o altri materiali gli stampi in silicone sono ampiamente utilizzati grazie al facile disarmo e alla stabilita’ dimensionale.
Per le guarnizioni che hanno solo funzione di tenuta senza attrito mobile significativo e a temperature superiori a +100 °C, il silicone e’ anch’esso la scelta corretta.
Dove il poliuretano e’ la scelta corretta invece del silicone
Il poliuretano vince in tutti i nodi con usura meccanica, carico dinamico e vibrazioni. I raschiatori del trasportatore che scorrono sul nastro sotto carico durano con il poliuretano molte volte di piu’ che con il silicone. Le tenute degli steli idraulici sotto pressione e movimento richiedono una resistenza alla trazione di 39-87 MPa che il poliuretano garantisce, ma il silicone no. Rulli, bande, ruote, tazze per elevatori, pneumatici per carrelli da magazzino e sollevatori: tutti questi prodotti in silicone si distruggono rapidamente, mentre il poliuretano in essi dimostra una durata stabile.
La resistenza del poliuretano agli oli e’ un vantaggio importante nella costruzione di macchine: il silicone a lungo contatto con prodotti petroliferi rigonfia, mentre il poliuretano TIMOL mantiene dimensioni e proprieta’.
Come scegliere tra poliuretano e silicone per un nodo specifico
L’algoritmo di scelta del materiale e’ semplice. Se la temperatura nella zona di lavoro del pezzo supera +100 °C e ci sono requisiti di compatibilita’ FDA, scegliere il silicone. In tutti gli altri casi, dove c’e’ attrito, abrasivo, carico meccanico, pressione o vibrazioni, il poliuretano TIMOL garantira’ una durata significativamente maggiore e costi operativi minori.
Per i nodi dove l’assenza di aroma o sapore del materiale e’ critica (produzione alimentare), consultare il tecnologo sul tipo di poliuretano. L’assortimento TIMOL comprende poliuretani di diversa durezza e resistenza chimica per condizioni specifiche.
Ordinare un pezzo o ottenere una consulenza e’ possibile tramite i contatti dello stabilimento. I prodotti tipici per nodi di tutti i tipi si trovano nel catalogo dei prodotti in poliuretano, e le informazioni tecniche sul materiale nella sezione informazioni di riferimento.
Conclusione: poliuretano per la resistenza all’usura, silicone per la temperatura
La scelta tra poliuretano e silicone dipende dalle condizioni di lavoro del pezzo specifico. Il silicone e’ insostituibile a temperature superiori a +100 °C e dove e’ richiesta la compatibilita’ FDA. Il poliuretano TIMOL vince in tutti i compiti dove c’e’ usura, urti, vibrazioni o pressione: resistenza all’usura 5-15 volte superiore al silicone, resistenza alla trazione 3-5 volte superiore, l’intervallo di temperatura da -60 a +100 °C copre la maggior parte dei compiti industriali. Lo stabilimento produce prodotti su disegno o campione per qualsiasi nodo industriale.