Un rullo di lavoro in una linea tipografica o del legno perde la propria geometria molto prima che si usuri il nucleo metallico: a consumarsi e proprio lo strato di contatto, il nastro comincia a deviare e la pressione a variare. Comprare un rullo nuovo per una superficie usurata di pochi millimetri e costoso e lento. Il rivestimento in poliuretano restituisce la geometria precisa al vecchio nucleo, e lo strato colato resiste all’abrasione 10 volte piu della gomma. Di seguito spiego perche il poliuretano supera gomma e caprolon sui rulli, come scegliere la durezza, con quale tecnologia si applica lo strato e cosa serve per ordinare un ripristino sul vostro disegno.
Perche conviene rivestire un rullo in poliuretano anziche sostituirlo
Il rivestimento conserva la parte piu costosa del gruppo, il nucleo metallico con i perni dei cuscinetti, e sostituisce solo lo strato di lavoro usurato. Per questo il ripristino del rullo in poliuretano e quasi sempre piu economico e veloce della fabbricazione di un rullo nuovo, e per durata il rivestimento supera sia la gomma sia il metallo.
Lo strato di poliuretano usurato si rimuove fino al metallo, si controlla l’eccentricita del nucleo, si prepara la superficie e si cola un nuovo strato. Le quote di accoppiamento e la geometria si conservano, quindi il rullo torna in linea senza rettificare i perni e senza riadattarsi ai gruppi adiacenti. Un rullo metallico senza rivestimento, al contrario, quando si usura viene rettificato a un diametro minore o rottamato, e uno strato di gomma dura diverse volte meno di uno di poliuretano.
Anche nella resistenza all’ambiente il poliuretano vince. Tollera il contatto con oli tecnici, fluidi idraulici e prodotti petroliferi, non assorbe umidita, non corrode e non ammuffisce. Un campo di lavoro da -60 a +100 C consente di montare il rullo rivestito sia nelle zone fredde sia in quelle calde, dove la gomma indurirebbe o colerebbe. Proprio per questo un ciclo di rivestimento copre spesso piu cicli di sostituzione del rivestimento in gomma.
Confronto in cifre dei rivestimenti dei rulli
Il poliuretano supera gomma e caprolon per la combinazione di resistenza all’usura, resistenza meccanica ed elasticita, mentre il metallo nudo gli e inferiore nella capacita di attutire l’urto e nella resistenza alla corrosione. Di seguito sono riepilogate le caratteristiche di riferimento secondo prove standard.
| Materiale | Abrasione (DIN 53516), mm3 | Temperatura di esercizio, 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 |
| Caucciu naturale | 60-130 | -50…70 | 30A - 80A | 20-30 | bassa |
| Caprolon (PA6/66) | 30-90 | -40…100 | 75D - 85D | 60-85 | buona |
La differenza di abrasione determina la durata. Nel poliuretano e di 38-39 mm3, nella gomma SBR piu diffusa di 100-200 mm3, cioe lo strato di gomma a parita di condizioni si consuma diverse volte piu in fretta. Il caucciu naturale ha un rimbalzo maggiore, ma la sua abrasione di 60-130 mm3 e la scarsa resistenza agli oli lo rendono inaffidabile nei rulli industriali a contatto con i lubrificanti. Il caprolon e vicino al poliuretano per usura (30-90 mm3) e molto resistente (60-85 MPa), tuttavia e rigido, non avvolge il nastro ed e fragile all’urto, quindi si adatta piu a boccole e guide che ai rulli di pressione.
Il poliuretano resta il compromesso che funziona: bassa abrasione, alta resistenza di 39-87 MPa ed elasticita che mantiene una pressione uniforme su tutta la lunghezza del corpo del rullo.
Per i rulli conta a parte il comportamento del materiale sotto flessione ciclica. La gomma e il caucciu naturale si affaticano gradualmente e si crepano lungo i bordi della zona di lavoro, mentre il caprolon con gli urti ripetuti si scheggia perche non e elastico. Il poliuretano, con la sua elasticita di rimbalzo del 34-61 percento, riprende la forma dopo ogni ciclo di carico e non accumula crepe da fatica cosi in fretta come la gomma. Per questo un rullo rivestito in poliuretano mantiene una geometria di contatto stabile per tutta la durata, e non solo nei primi mesi dopo la sostituzione del rivestimento.
Tecnologia di rivestimento dei rulli: preparazione e colata
La qualita del rivestimento del rullo non e determinata dal poliuretano in se, ma dalla preparazione del nucleo e dall’adesione. Lo strato colato tiene per decenni se l’interfaccia metallo-polimero e fatta bene, e si delamina in mesi se la superficie e stata preparata con trascuratezza.
Il lavoro comincia con la rimozione del vecchio rivestimento fino al metallo pulito e il controllo del nucleo: si verifica l’eccentricita, si livella la superficie e si esegue la sabbiatura per sviluppare il microrilievo. Poi si applica un primer adesivo che lega chimicamente l’acciaio o la ghisa al poliuretano. Quindi il poliuretano si versa nello stampo per colata libera e si polimerizza, dopodiche il corpo del rullo si rettifica a misura per la cilindricita e gli accoppiamenti richiesti. La durezza dello strato si stabilisce nella fase di scelta del grado, da 50 Shore A per i rulli di pressione morbidi fino a 70 Shore D per i rulli motori duri.
Sui rulli di pressione non serve sempre un poliuretano duro. Uno strato piu morbido nella fascia 60-80 Shore A da un’impronta di contatto piu ampia e una pressione del nastro piu uniforme, e questo conta piu della durezza massima li dove il rullo non trasmette una grande forza di trascinamento. Aumentate la durezza solo per i rulli motori ad alta pressione specifica, altrimenti perderete uniformita di contatto.
Lo spessore dello strato si sceglie in base al carico e al diametro del nucleo: troppo sottile arriva presto al metallo, troppo spesso si scalda. Per maggiori dettagli sul servizio di rivestimento consultate la sezione Servizi.
Dove lavorano i rulli in poliuretano e come mantenerli
I rulli in poliuretano sono montati nei gruppi di pressione, di guida, di trasporto e motori delle linee del legno, tessili, metalmeccaniche, chimiche, cartarie e tipografiche. Il loro compito e guidare e premere il nastro, la carta, il tranciato o il tessuto senza slittamento e senza lasciare segni sul materiale, poiche il poliuretano non lascia impronte e non attira sporcizia.
La manutenzione di un rullo rivestito e minima: pulizia periodica della superficie dai depositi e controllo dell’integrita dello strato. Il poliuretano non corrode, non marcisce e non teme l’umidita, quindi il rullo non necessita di rivestimenti protettivi o cure particolari. Quando lo strato di lavoro raggiunge il limite di usura, il rullo viene inviato di nuovo al rivestimento, e il ciclo si ripete senza perdere le quote di accoppiamento. Le misure disponibili e i tipi di prodotti sono indicati nel catalogo.
Il colore dello strato di poliuretano non influisce sulla qualita, perche il materiale in se e incolore e il pigmento aggiunge solo una tinta per la marcatura o il controllo visivo dell’usura. Cio e comodo nelle linee in cui le posizioni di un gruppo si distinguono per il colore dei rulli. Conta di piu un’altra cosa: un rullo rivestito non lascia segni sul nastro e non attira polvere, quindi il materiale finito esce piu pulito e il gruppo stesso conserva piu a lungo un aspetto ordinato senza pulizie frequenti.
Come ordinare il rivestimento di un rullo per la vostra produzione
Per un calcolo preciso lo stabilimento ha bisogno del disegno del rullo o del campione usurato stesso, insieme alle condizioni di lavoro: carico, velocita di rotazione, temperatura, tipo di materiale a contatto con il rullo e durezza richiesta. Con questi dati il tecnologo seleziona il grado di poliuretano, la durezza e lo spessore dello strato, mentre la produzione riproduce la geometria sugli accoppiamenti con la tecnologia di colata libera.
Questo formato e adatto sia al ripristino occasionale di un singolo rullo sia al rivestimento in serie di un set per una nuova linea. Per ricevere una proposta tecnica per il vostro compito, contattate lo stabilimento TIMOL tramite la pagina Contatti: inviate il disegno o il campione e descrivete il regime di esercizio, e lo stabilimento calcolera il ripristino per il vostro gruppo specifico.