Un pezzo metallico che deve essere sostituito ogni trimestre divora il budget di manutenzione e ferma la linea nel momento peggiore. Il rivestimento in poliuretano spezza questo ciclo: uno strato elastomerico resistente all’usura assume su di sé l’abrasione e gli urti, mentre il pezzo stesso lavora per anni. Di seguito spiego cos’è il rivestimento in poliuretano, quali gruppi vengono protetti più spesso, perché il materiale batte gomma, caprolon e acciaio nelle cifre e come ordinare la produzione secondo il vostro disegno.
Cos’è il rivestimento in poliuretano e cosa offre
Il rivestimento in poliuretano è l’applicazione di uno strato di poliuretano resistente all’usura sulle superfici dei pezzi soggetti a intensa abrasione, urti e corrosione. Lo strato viene riprodotto per colata libera, ripete con precisione la geometria del pezzo e garantisce un’aderenza stretta senza pori d’aria.
Il vantaggio pratico è dato da diversi effetti. La resistenza all’usura del poliuretano TIMOL supera la gomma di 10 volte, per cui l’intervallo tra le riparazioni del gruppo si allunga e i tempi di fermo si riducono. La gamma di temperature di esercizio da -60 a +100 °C consente di utilizzare il rivestimento sia nei reparti caldi sia nei magazzini non riscaldati. Il poliuretano non si corrode, smorza gli urti e riduce il rumore, e lo strato usurato si può facilmente ricolare conservando la base metallica del pezzo.
Quali pezzi e gruppi vengono rivestiti più spesso
Il rivestimento si applica dove la superficie del pezzo è a contatto costante con abrasivo, torbida o materiale sfuso. Si tratta di alberi e tamburi, tazze di elevatori, vagli e piani vaglianti, raschiatori di betoniere, cicloni e idrocicloni, tramogge, canali e scivoli a gravità, nonché lastre di rivestimento per proteggere le pareti delle attrezzature.
Ognuno di questi gruppi si guasta secondo uno scenario simile: l’abrasivo consuma la superficie di lavoro, l’acqua e i reagenti provocano corrosione, e i carichi d’urto aggiungono crepe e sbavature. Il metallo nudo in tali condizioni deve essere riparato o sostituito regolarmente. Il rivestimento in poliuretano assume su di sé l’usura e, grazie all’elasticità, assorbe gli urti invece di trasmetterli alla struttura.
Ad esempio, i raschiatori delle betoniere con rivestimento in poliuretano conservano il tagliente di lavoro molto più a lungo di quelli metallici, e le tazze degli elevatori ricevono protezione dall’usura abrasiva da grano e minerale. Potete consultare la gamma nel catalogo dei prodotti in poliuretano.
L’economia del rivestimento si nota proprio nelle sostituzioni ripetute. Un pezzo metallico nudo in un gruppo abrasivo deve essere ritornito o sostituito regolarmente, e ogni ciclo è il costo del nuovo metallo più il fermo linea durante lo smontaggio e il montaggio. Un pezzo rivestito lavora più a lungo tra le riparazioni, e quando il rivestimento esaurisce la sua durata, si rinnova solo lo strato di poliuretano, mentre la costosa base metallica resta in servizio. Per questo il costo totale di proprietà del gruppo nell’arco di diversi anni risulta inferiore rispetto a uno scenario con sostituzione periodica di pezzi interamente metallici.
Poliuretano contro altri materiali: le cifre
Nella resistenza all’abrasione il poliuretano supera nettamente la gomma, e nella combinazione di resistenza all’usura ed elasticità vince su caprolon e acciaio. Riporto cifre di riferimento per i materiali che realmente competono nel rivestimento.
| Materiale | Abrasione DIN 53516, mm³ | t di lavoro, °C | Resistenza a trazione, MPa | Durezza | Densità, g/cm³ |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretano TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 39-87 | 85A-95A | 1.05-1.25 |
| Gomma NBR | 80-150 | -30…+100 | 10-25 | 40A-90A | 1.0-1.3 |
| Caprolon PA6/66 | 30-90 | -40…+100 | 60-85 | 75D-85D | 1.13-1.15 |
| Acciaio Hardox 400/500 | nessuna (metallo) | -40…+250 | 1250-1600 | 370-540 HB | 7.8-7.85 |
L’abrasione secondo DIN 53516 del poliuretano è di 38-39 mm³, mentre nella gomma NBR raggiunge 80-150 mm³, ovvero la gomma si usura di 2-4 volte più velocemente nelle stesse condizioni. Il caprolon ha una discreta resistenza all’abrasione (30-90 mm³) e un’elevata resistenza, ma è rigido, assorbe umidità ed è fragile agli urti, per cui si crepa dove il poliuretano semplicemente rimbalza. L’acciaio Hardox offre la massima resistenza e durezza (370-540 HB), ma pesa 6-7 volte più del poliuretano (densità 7.8-7.85 contro 1.05-1.25 g/cm³), si corrode, non si flette e trasmette gli urti alla struttura.
Il vantaggio del poliuretano sta proprio nell’equilibrio: unisce una bassa abrasione a elasticità e smorzamento che non hanno né le plastiche rigide né il metallo. Per questo nei gruppi con carico variabile e urti dura più a lungo dei materiali più duri ma fragili.
Come scegliere la durezza e la tecnologia di applicazione
La durezza si seleziona in base alla natura del carico, e il metodo di applicazione in base alla geometria e alle condizioni del pezzo. Regola generale: maggiore è la pressione e più precisa deve essere la geometria, più duro dev’essere il poliuretano; più urti e vibrazioni ci sono, più elastico dev’essere.
Il poliuretano da colata TIMOL è disponibile nella gamma da 50 Shore A a 70 Shore D, quindi una sola tecnologia copre sia gli elementi ammortizzanti morbidi sia le superfici dure resistenti all’usura. Per carichi statici, dove conta la resistenza, si prende un materiale più duro; per carichi dinamici, dove conta l’assorbimento delle vibrazioni, uno più morbido.
In pratica, la durezza è legata al compito specifico del gruppo. Raschiatori, guarnizioni ed elementi ammortizzanti che lavorano a flessione e urto si realizzano nella zona Shore A, dove il materiale è elastico e non si crepa. I pezzi sotto alta pressione si fanno più duri, più vicini a Shore D, per mantenere la geometria sotto carico. Vagli e lastre di rivestimento che lavorano sull’abrasivo si realizzano nella parte alta della scala Shore A, 80-95 Shore A: il materiale elastico regge l’usura meglio del rigido Shore D. Anche il metodo di applicazione dipende dal pezzo: colata piena in stampo per prodotti finiti, rivestimento di una base metallica per alberi e tamburi, adesione a caldo per la protezione monolitica delle pareti delle attrezzature.
Consiglio dell’ingegnere: Non scegliete automaticamente la durezza massima. Nei gruppi con carico d’urto, un poliuretano troppo duro si crepa, mentre uno più morbido assorbe l’urto in modo elastico e dura più a lungo. La chiave della durata è la preparazione della superficie prima della colata: sgrassaggio, granigliatura e primer di adesione. È proprio la qualità della preparazione a determinare se il rivestimento reggerà per tutta la vita utile di progetto senza distacchi.
Riparabilità e manutenzione del rivestimento
Il principale vantaggio economico del rivestimento in poliuretano è la sua elevata riparabilità. Quando lo strato esaurisce la propria durata, viene rimosso e ne viene applicato uno nuovo per colata libera, mentre la base metallica del pezzo resta in servizio. Non occorre fabbricare un pezzo nuovo per intero; si rinnova solo il rivestimento usurato.
La manutenzione si riduce a un controllo visivo periodico dello stato del rivestimento e alla sostituzione tempestiva degli elementi che hanno subito un’usura critica. I pezzi vengono spesso montati su collegamenti bullonati, flangiati o a sede, il che consente di effettuare rapidamente la revisione senza smontare l’intero gruppo. Il poliuretano non si crepa in caso di deformazioni ed è resistente ai colpi d’ariete, il che riduce al minimo il rischio di guasto per avaria. Le sfumature tecniche del materiale sono raccolte nella sezione informazioni di riferimento.
Come ordinare il rivestimento allo stabilimento TIMOL
Potete ordinare il rivestimento in poliuretano allo stabilimento TIMOL su disegno già pronto, su descrizione tecnica o su un pezzo smontato usato come campione. La produzione viene eseguita per colata libera secondo le dimensioni, i carichi e le condizioni di esercizio specifici del vostro gruppo.
Il processo inizia con una consulenza in cui gli ingegneri selezionano la durezza, il metodo di applicazione e la marca di poliuretano per il vostro compito. Lo stabilimento produce pezzi sia in misure standard sia su disegni individuali. Per ottenere un calcolo e raccomandazioni per il vostro gruppo, rivolgetevi ai contatti dello stabilimento TIMOL. L’esperienza con centinaia di gruppi aiuterà a scegliere una soluzione che prolunghi la vita utile del pezzo e riduca i costi di manutenzione.