Un rullo in un trasportatore a nastro si usura in poche settimane quando ogni giorno vi passa sopra l’abrasivo: sabbia, scoria, granella con polvere minerale o cartone bagnato. Ogni sostituzione significa fermare la linea, smontare il gruppo e ricentrare il corpo. Rivestire un rullo in poliuretano elimina questo ciclo, perche lo strato colato resiste all’usura 10 volte piu della gomma e restituisce al rullo la sua geometria di lavoro senza acquistare un albero nuovo. Di seguito spiego esattamente dove vince il poliuretano sui rulli, come scegliere la durezza per una linea specifica, con quale tecnologia si applica lo strato e cosa serve fornire per un ordine su vostro disegno.
Perche il poliuretano dura piu della gomma e del caprolon sui rulli
Il poliuretano si usura da 3 a 10 volte meno della gomma a parita di carico e, al tempo stesso, ammortizza gli urti, cosa che il caprolon rigido non sa fare. Per questo il rivestimento dei rulli in poliuretano e diventato la soluzione standard dove il gruppo si guasta per usura della superficie e non per rottura del nucleo.
La cifra chiave e l’usura secondo DIN 53516. Nel poliuretano colato e di 38-39 mm³, mentre nella gomma SBR raggiunge 100-200 mm³ e nella gomma NBR 80-150 mm³. In pratica cio significa che lo strato di poliuretano su un rullo dura diverse volte di piu sotto lo stesso flusso di abrasivo, e la frequenza dei fermi linea cala. Il caprolon (PA6/PA66) ha un’usura di 30-90 mm³, cioe piu vicina al poliuretano, ma e rigido e fragile all’urto, ammortizza male l’eccentricita e assorbe umidita, per cui il rullo perde precisione geometrica in un reparto umido.
Il secondo argomento e la temperatura e l’elasticita. Il poliuretano TIMOL mantiene le sue proprieta di lavoro da -60 a +100 °C, non indurisce al freddo e non si ammorbidisce in una zona riscaldata. La gomma SBR e limitata all’intervallo da -40 a +80 °C, e la gomma naturale diventa fragile gia a basse temperature profonde. Per i rulli di elevatori a tazze, linee di essiccazione e magazzini frigoriferi, questa differenza determina direttamente la durata.
Confronto dei materiali per rulli in cifre
Il poliuretano supera gomma, caprolon e nucleo metallico non rivestito per la combinazione di resistenza all’usura, intervallo di temperatura e capacita di assorbire gli urti. Di seguito sono riassunte le caratteristiche di riferimento secondo prove standard, per confrontare i materiali parametro per parametro.
| Materiale | Usura (DIN 53516), mm³ | Temperatura di lavoro, °C | Durezza | Resistenza a trazione, MPa | Resistenza agli oli |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretano (TIMOL) | 38-39 | -60…100 | 85A-95A | 39-87 | eccellente |
| Gomma SBR | 100-200 | -40…80 | 40A - 80A | 8-20 | bassa |
| Gomma NBR | 80-150 | -30…100 | 40A - 90A | 10-25 | buona |
| Caprolon (PA6/66) | 30-90 | -40…100 | 75D - 85D | 60-85 | buona |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…80 | 60D - 70D | 17-45 | buona |
La tabella va letta insieme al compito del gruppo. L’UHMW-PE ha l’usura piu bassa (15-30 mm³), ma il suo limite di resistenza a trazione e di soli 17-45 MPa, si deforma sotto carico costante e non e elastico, per cui tiene male la tensione del nastro. Il caprolon e resistente (60-85 MPa), ma rigido e si rompe in regimi d’urto. Il poliuretano offre un insieme equilibrato: bassa usura di 38-39 mm³, alta resistenza di 39-87 MPa ed elasticita che smorza urti e microeccentricita dell’asse. Per la maggior parte dei rulli di comando, di pressione e di guida questo e l’ottimo.
La gomma resta piu economica all’inizio, ma la sua usura di 80-200 mm³ significa fermi piu frequenti per la sostituzione. Quando si calcola il costo di proprieta tenendo conto dei fermi, il rullo in poliuretano risulta piu economico gia nel primo anno di lavoro su una linea abrasiva.
A parte va considerato il peso e l’inerzia. La densita del poliuretano e di 1,05-1,25 g/cm³ contro 7,7-7,9 g/cm³ dell’acciaio, percio un rullo massiccio in poliuretano e piu leggero di uno interamente metallico e carica meno i cuscinetti e la trasmissione durante l’avvio e la frenata. Su trasportatori lunghi con decine di rulli, cio riduce il consumo di energia e l’usura dei gruppi cuscinetto, e non solo della superficie di lavoro.
Tecnologia di rivestimento dei rulli: fasi della colata libera
Rivestire un rullo in poliuretano non e verniciare la superficie, ma formare uno strato elastomerico monolitico su un nucleo metallico con tecnologia di colata libera. L’ordine delle lavorazioni determina se lo strato reggera sotto carico ciclico.
Prima si rimuove dal rullo il vecchio rivestimento e si prepara il nucleo: si controlla l’eccentricita, si spiana la superficie e si esegue la sabbiatura per sviluppare il microrilievo. Poi si applica uno strato adesivo che lega chimicamente metallo e poliuretano; questa e una fase critica, perche proprio all’interfaccia metallo-polimero comincia piu spesso la delaminazione se l’adesione e fatta con trascuratezza. Successivamente il poliuretano si cola nello stampo per colata libera e si polimerizza, dopodiche il corpo del rullo si rettifica a misura per gli accoppiamenti e le sedi dei cuscinetti.
Sui rulli dove contano una cilindricita precisa e l’aderenza con il nastro, consiglio di non inseguire la massima durezza. Uno strato piu morbido nella zona di 85-90 Shore A avvolge meglio il nastro, offre una maggiore superficie di contatto e una maggiore forza di traino, mentre l’usura resta bassa. Il poliuretano rigido di 60-70 Shore D usatelo solo per rulli di comando pesanti ad alta pressione specifica, altrimenti perderete l’aderenza.
Lo spessore dello strato di poliuretano si sceglie in base al carico e al diametro del nucleo. Uno strato sottile si consuma prima fino al metallo, uno troppo spesso si scalda e dissipa peggio il calore agli alti regimi. La fabbrica calcola l’ottimo per il regime specifico. Si puo saperne di piu sulle proprieta del materiale nella sezione Informazioni di riferimento.
Dove sono impiegati i rulli in poliuretano e come si montano
I rulli in poliuretano lavorano in gruppi di trasporto, di pressione, di traino e di guida sui trasportatori, nella stampa, nella produzione di cellulosa e carta, nella metallurgia, nell’industria mineraria e alimentare. Il loro compito e guidare il nastro o il foglio, premere il materiale, trasmettere la forza di traino senza slittamento e smorzare i microurti.
Il montaggio dipende dal tipo di rullo. I rulli di trasporto di solito si montano su un asse attraverso gruppi cuscinetto fissati con anelli di arresto; i rulli di comando si calzano sull’albero con accoppiamento forzato o tramite giunto a chiavetta. La manutenzione si riduce alla pulizia periodica della superficie dagli accumuli e al controllo dell’integrita dello strato, perche lo sporco aderisce male al poliuretano e il materiale stesso non corrode ne ammuffisce. Quando lo strato raggiunge il limite di usura, il rullo non si butta, ma si invia a un nuovo rivestimento, cosa piu rapida ed economica della realizzazione di un gruppo nuovo. Vedete le misure pronte e i tipi di prodotti nel catalogo.
L’usura del rullo e piu facile da prevenire che da curare. I primi segnali che la superficie sta raggiungendo il limite sono la comparsa dello slittamento del nastro, incavi localizzati sul corpo e l’aumento del livello di rumore del gruppo. Se li si nota in tempo e si rimuove il rullo per un nuovo rivestimento prima che l’usura raggiunga il nucleo metallico, si riesce a conservare intatti il nucleo e le sedi dei cuscinetti. Quando invece lo strato si consuma fino al metallo, il rullo comincia a strappare il nastro e il nucleo puo subire danni abrasivi, dopo i quali il ripristino risulta gia piu costoso. Percio, sulle linee abrasive conviene inserire un controllo pianificato dello spessore dello strato nel programma di manutenzione.
Come ordinare il rivestimento dei rulli per il vostro gruppo
La via piu precisa e fornire alla fabbrica il disegno del rullo o il campione usurato stesso insieme alle condizioni di lavoro: carico lineare, velocita, temperatura, tipo di materiale a contatto con il rullo e requisiti di aderenza. Con questi dati il tecnologo sceglie la durezza, lo spessore dello strato e il tipo di poliuretano, e la produzione riproduce la geometria per gli accoppiamenti con tecnologia di colata libera.
Questo approccio va bene sia per il ripristino occasionale di un singolo rullo sia per il rivestimento in serie di un lotto per una nuova linea. Per ottenere un calcolo per il vostro compito, rivolgetevi alla fabbrica TIMOL tramite la pagina Contatti: inviate il disegno o il campione, descrivete il regime di esercizio e ricevete una proposta tecnica per il gruppo specifico.