L’albero di una linea di trasporto o di processo si usura non gradualmente, ma bruscamente: prima inizia a battere, poi espelle i cuscinetti, poi ferma la linea. La sostituzione trimestrale di alberi metallici o in gomma non solo costa cara, ma crea il rischio di fermi imprevisti nel momento meno opportuno. Il rivestimento in poliuretano degli alberi prodotto da TIMOL offre una durata 10 volte superiore alla gomma, protegge la base metallica dall’abrasivo e dalla corrosione e trasforma la manutenzione da emergenziale a programmata. L’articolo analizza per quali nodi il poliuretano e’ indicato, come si confronta con i materiali concorrenti e come ordinare il rivestimento su misura.
Perche’ serve il rivestimento in poliuretano degli alberi
Il rivestimento protegge il metallo dell’albero dal contatto diretto con abrasivi, ambienti chimici o materiale lavorato. Lo strato in poliuretano funge da elemento sacrificale: si usura al posto del metallo e, se necessario, viene sostituito senza modificare l’albero principale. L’elevata elasticita’ del poliuretano (resilienza al rimbalzo 34-61%) consente anche di assorbire i carichi impulsivi, riducendo l’usura dei cuscinetti e delle sedi.
L’utilizzo del rivestimento in poliuretano e’ ottimale nei nodi in cui e’ importante la combinazione di resistenza all’usura e smorzamento delle vibrazioni. Nell’industria mineraria: rulli di elevatori a tazze e nastri trasportatori, fasce di tamburi. In metallurgia: rulli di linee di trasporto e lavorazione. In tipografia e industria alimentare: alberi motori con contatto delicato con il materiale lavorato. Nell’industria petrolio-gas: rulli di movimentazione tubi, resistenti ai prodotti petroliferi.
La tecnologia di colata libera TIMOL consente di riprodurre uno strato in poliuretano di qualsiasi spessore e profilo direttamente sulla base metallica. La profilatura della superficie (scanalature, canali, molatura) viene eseguita gia’ in fase di colata; la lavorazione meccanica aggiuntiva non e’ sempre necessaria.
Vantaggi del poliuretano rispetto a gomma, caprolone e acciaio
Il poliuretano TIMOL supera tutte le alternative classiche nella combinazione di resistenza all’usura, elasticita’ e resistenza chimica. L’abrasione secondo DIN 53516 e’ di 38-39 mm³, da 2 a 10 volte inferiore rispetto a vari tipi di gomma. In condizioni di lavoro identiche, lo strato in poliuretano regge cicli di sostituzione significativamente piu’ lunghi.
La gomma SBR (abrasione 100-200 mm³) e la NBR (80-150 mm³) hanno una resistenza alla trazione inferiore (8-25 MPa rispetto a 39-87 MPa del poliuretano) e un limite di temperatura superiore piu’ basso. Il caucciu’ naturale, pur avendo una maggiore resilienza (40-75%), ha scarsa resistenza agli oli e un limite massimo di soli +70 °C, incompatibile con la maggior parte degli impieghi industriali. Inoltre, la gomma invecchia per azione dell’ozono e dei raggi UV all’aperto.
Il caprolone (PA6/PA66) e’ un materiale plastico rigido con durezza 75-85D. La sua abrasione (30-90 mm³) e’ paragonabile al poliuretano, ma la resilienza e’ solo del 5-15%: sotto carico impulsivo si incrina. Il poliuretano con durezza 70D offre resistenza all’usura analoga ma regge l’urto e torna alla forma originale.
L’acciaio non e’ un sostituto degli elastomeri: non smorza le vibrazioni, non assorbe gli urti, corrode rapidamente in ambiente umido ed e’ 6-7 volte piu’ pesante del poliuretano.
Tabella comparativa dei materiali per il rivestimento alberi
| Materiale | Abrasione DIN 53516, mm³ | Temp. di lavoro, °C | Durezza | Res. alla trazione, MPa | Resilienza al rimbalzo, % |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretano TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 34-61 |
| Gomma NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A - 90A | 10-25 | 20-45 |
| Gomma SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A - 80A | 8-20 | 30-55 |
| Caucciu’ naturale NR | 60-130 | -50…+70 | 30A - 80A | 20-30 | 40-75 |
| Caprolone PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D - 85D | 60-85 | 5-15 |
| Acciaio strutturale | — | -40…+500 | 120-250 HB | 370-700 | — |
Il poliuretano mostra l’abrasione piu’ bassa tra gli elastomeri (38-39 mm³) e mantiene un’elasticita’ assente nel caprolone. Questo spiega perche’ nei nodi soggetti a urti e su materiale abrasivo gli alberi rivestiti in poliuretano durano 10 volte di piu’ rispetto a quelli in gomma e non si incrinano a differenza di quelli in caprolone.
Consiglio dell’ingegnere: scegliere una durezza del rivestimento in poliuretano nella parte alta della scala Shore A, 80-95 Shore A, per nodi di trasporto pesante e nodi abrasivi. Per alberi motori in tipografia, industria alimentare o linee delicate e’ preferibile 50-60 Shore A. La qualita’ della preparazione della superficie metallica per l’adesione incide in modo critico sulla durata: una base non pulita o non sgrassata porta al distacco dello strato al primo urto o vibrazione.
Settori di applicazione dei rivestimenti in poliuretano degli alberi
L’industria mineraria e’ il piu’ grande utilizzatore di rivestimenti in poliuretano degli alberi, a causa dell’intensa usura abrasiva durante il trasporto di minerale, carbone e pietra. Fasce e rulli con strato in poliuretano reggono le condizioni di cava e miniera senza sostituzioni frequenti.
La metallurgia utilizza alberi in poliuretano nelle linee a rulli di lavorazione dei metalli, dove e’ importante la combinazione di resistenza all’usura e protezione dalla corrosione. La produzione di tubi sceglie il poliuretano per i rulli di movimentazione: il materiale non graffia e assicura un contatto uniforme lungo tutta la lunghezza del tubo.
L’industria tipografica apprezza il poliuretano per la possibilita’ di realizzare alberi con un profilo superficiale definito con precisione, che garantisce una pressione uniforme sul nastro senza deformazioni. I settori alimentare e cartario scelgono il poliuretano per la sua inerzia chimica: il materiale non influisce sul sapore e sulla qualita’ del prodotto e si lava facilmente.
L’industria petrolio-gas utilizza alberi in poliuretano per applicazioni in presenza simultanea di prodotti petroliferi e abrasivi. Trasporto ferroviario e porti: per nodi con carico ciclico e ambiente esterno. Catalogo completo nel catalogo dei prodotti in poliuretano.
Tecnologia di produzione e montaggio del rivestimento alberi
Il processo inizia con la preparazione della base metallica: l’albero viene pulito da rivestimenti vecchi, ruggine e lubrificanti, viene sabbiato per ottenere la rugosita’ necessaria, sgrassato e trattato con primer adesivo. Questa preparazione garantisce una solida adesione del poliuretano al metallo per tutta la durata del componente.
Si procede quindi alla colata libera dell’elastomero poliuretanico nello stampo. Lo spessore dello strato, il profilo della superficie (zigrinatura, scanalature, cilindro liscio) e la durezza vengono definiti in questa fase. La polimerizzazione avviene a temperatura controllata per alcune ore. Successivamente si esegue la lavorazione meccanica per portare la geometria ai valori di progetto: l’albero viene verificato rispetto al disegno.
Il montaggio dell’albero rivestito e’ standard: il componente viene installato sui cuscinetti o nei nodi di fissaggio senza modificare la struttura della macchina. Per il ripristino di un albero usurato lo strato vecchio viene rimosso meccanicamente o con metodo chimico, la superficie viene di nuovo preparata e viene colato nuovo poliuretano. Per approfondire la tecnologia consultare la sezione informazioni di riferimento.
Come ordinare il rivestimento alberi su misura
Per l’ordine fornire il disegno tecnico o il campione del componente con dimensioni e tolleranze. Descrivere le condizioni di lavoro: tipo di carico (abrasivo, urto, scorrimento), ambiente (oli, acqua, chimica), intervallo di temperatura, ciclo operativo. Cio’ consentira’ di scegliere la composizione ottimale del poliuretano e di calcolare lo spessore dello strato.
La produzione e’ possibile per alberi nuovi e per il ripristino di quelli usurati (nel secondo caso l’albero viene inviato allo stabilimento). Quantita’ ordine da un albero a partite in serie. Dopo la definizione del capitolato tecnico vengono concordati tempi e condizioni.
Per consulenza e ordine contattare lo stabilimento TIMOL tramite la pagina contatti. I tecnici aiutano a scegliere il materiale, a calcolare i parametri e a organizzare la produzione su misura.