Il rullo di avanzamento della linea di confezionamento si consuma in poche settimane, la matrice di stampaggio in gomma perde il bordo e la guida in acciaio lascia graffi sul tessuto. Nell’industria leggera queste piccole cose fermano interi reparti. Il poliuretano colato risolve questo con un unico materiale: si consuma molte volte piu’ lentamente della gomma, non danneggia il telo come il metallo e recupera la forma dopo ogni ciclo. Di seguito analizzeremo quali nodi dell’industria leggera vengono convertiti al poliuretano, come si confronta con gomma, acciaio e caprolone in cifre e come ordinare un pezzo su proprio disegno.
Dove nell’industria leggera lavora il poliuretano
Il poliuretano sostituisce gomma e metallo in tutti i nodi dove vi sono abrasione, pressione e carico ciclico. Sono rulli di trasporto e di pressione, alberi motori, matrici e coltelli di stampaggio, barre di formatura, guarnizioni, boccole ammortizzanti e guide. Il materiale regge ugualmente bene l’abrasivo e mantiene la precisione della superficie di contatto, quindi e’ adatto sia alle operazioni grezze sia al lavoro delicato con il telo.
Nella produzione tessile e sartoriale i rulli in poliuretano avanzano e premono il tessuto senza scivolamento e graffi. Nella calzaturiera si fondono stampi per il taglio dei componenti, forme e matrici per suole, perche’ il bordo dura piu’ a lungo di quello in gomma. Nella confezione e nella stampa il poliuretano si monta su alberi di pressione e traino, dove e’ importante l’uniformita’ della pressione su tutta la lunghezza. Nella produzione di cuoio e cartaria e’ resistente all’umidita’ e alla chimica e non lascia tracce sul materiale.
La tecnologia di colata libera consente di produrre un pezzo di quasi qualsiasi forma: un rullo monolitico, un rivestimento su base metallica, una barra con superficie profilata. Il profilo, le scanalature o la zigrinatura si definiscono nella fase stessa di colata, quindi la lavorazione meccanica aggiuntiva non e’ sempre necessaria. L’elenco completo dei prodotti tipici e’ nel catalogo dei prodotti in poliuretano.
Perche’ il poliuretano sostituisce gomma e metallo
La causa principale della sostituzione e’ semplice: il poliuretano combina resistenza all’usura, elasticita’ e resistenza chimica che nessun singolo materiale classico ha. La gomma e’ elastica ma si consuma rapidamente. L’acciaio e’ robusto ma pesante, corrode e danneggia il telo. Il caprolone e’ rigido ma si scheggia per l’urto. Il poliuretano colato chiude tutti e tre i punti deboli contemporaneamente.
Per l’abrasione il poliuretano perde da 20 a 45 mm³ per DIN 53516, mentre la gomma SBR arriva a 100-200 mm³ e la gomma NBR a 80-150 mm³. Questo significa che nelle stesse condizioni di lavoro il pezzo in poliuretano regge molte volte piu’ lunghi cicli tra le sostituzioni, e in pratica la durata raggiunge circa il decuplo rispetto alla gomma normale. Per una linea dove il rullo si cambiava ogni mese, e’ il diretto passaggio dalla manutenzione d’emergenza a quella pianificata.
Contro il metallo il vantaggio e’ diverso. Il poliuretano e’ 6-7 volte piu’ leggero dell’acciaio, non corrode nel reparto umido e non lascia graffi su tessuto, cuoio o carta. Smorza vibrazione e urto, quindi riduce il carico sui cuscinetti e sulle sedi. L’intervallo di lavoro da -60 a +100 °C copre praticamente tutte le condizioni dell’industria leggera, dal magazzino freddo ai nodi di formatura riscaldati.
Confronto dei materiali per i pezzi dell’industria leggera
Il confronto diretto in cifre mostra perche’ gli ingegneri passano proprio al poliuretano colato. La tabella riepiloga le caratteristiche di riferimento secondo prove standard per i materiali che realmente si confrontano in questi nodi.
| 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 SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A - 80A | 8-20 | 30-55 |
| Gomma NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A - 90A | 10-25 | 20-45 |
| Caprolone PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D - 85D | 60-85 | 5-15 |
| Acciaio strutturale | n/d | -40…+500 | 120-250 HB | 370-700 | n/d |
Il poliuretano mostra la minima abrasione tra gli elastomeri e al tempo stesso mantiene una resilienza al rimbalzo del 34-61%, che il caprolone non ha (solo 5-15%). Per questo nei nodi di stampaggio a urto la matrice in poliuretano non si scheggia come quella in caprolone e dura piu’ a lungo di quella in gomma. L’acciaio vince solo per resistenza alla trazione, ma perde per peso, corrosione e delicatezza del contatto, quindi nell’industria leggera lo si usa solo dove non se ne puo’ fare a meno.
Consiglio dell’ingegnere: non inseguire la durezza massima. Per i rulli di avanzamento e di pressione a contatto con tessuto o carta prendere da 50 a 70 Shore A, altrimenti l’albero rigido scivolera’ e spieghera’ il telo. Le marche rigide vicino a 70 Shore D lasciare per gli stampi da taglio; le guide abrasive si fanno nella parte alta della scala Shore A, 80-95 Shore A, dove l’elasticita’ regge l’usura. E ricordare: per i rulli fasciati la durata e’ determinata non dal poliuretano stesso, ma dalla qualita’ della preparazione e dello sgrassaggio della base metallica per l’adesione.
Montaggio, manutenzione ed economia della sostituzione
Nella maggior parte dei nodi il pezzo in poliuretano si installa al posto di quello in gomma o metallico senza modificare l’apparecchiatura. I rulli monolitici e le boccole si montano sugli alberi con le sedi standard, lo strato fasciato lavora direttamente sul proprio asse, gli stampi si fissano nell’attrezzatura esistente. Questo e’ importante per l’industria leggera, dove la riattrezzatura di una linea costa piu’ del pezzo stesso.
La manutenzione si riduce alla pulizia dai depositi e al controllo visivo dell’usura. Il poliuretano non assorbe umidita’, non corrode, non teme muffe e raggi ultravioletti nelle normali condizioni di reparto. Quando lo strato di lavoro del rullo fasciato si consuma, il metallo non si butta: il vecchio poliuretano si rimuove, la superficie si prepara per l’adesione e si cola il nuovo strato. Il metallo continua a lavorare e i costi scendono al valore del polimero e della manodopera.
E’ proprio su questo che si basa l’economia della sostituzione. Un pezzo in poliuretano costa piu’ di uno in gomma, ma dura molte volte di piu’ e non trascina con se’ il fermo della linea. Se si calcola il costo non di un singolo pezzo ma di un anno di lavoro del nodo compresi fermi e montaggio, il poliuretano risulta quasi sempre piu’ economico. Per ulteriori informazioni sui servizi di fasciatura e ripristino dei nodi usurati vedere nella sezione servizi dello stabilimento.
Come ordinare pezzi in poliuretano su misura
Per l’ordine e’ sufficiente fornire il disegno, lo schizzo o il campione consumato del pezzo con le misure e le sedi. Descrivere le condizioni di lavoro del nodo: tipo di carico, velocita’, presenza di abrasivo o chimica, temperatura e carattere del contatto con il materiale lavorato. Con questi dati i tecnologi selezioneranno la ricetta e la durezza e calcoleranno la geometria.
La tecnologia di colata libera non richiede costose attrezzature, quindi lo stabilimento esegue sia pezzi singoli su disegno sia lotti in serie. Questo e’ comodo quando serve sostituire rapidamente un nodo usurato di misura non standard o lavorare una partita sperimentale prima della serie. I materiali tecnici sulle proprieta’ e la scelta del poliuretano sono raccolti nella sezione informazioni di riferimento.
Per il calcolo su vostro disegno e la consulenza contattare tramite i contatti dello stabilimento TIMOL. Gli ingegneri aiuteranno a scegliere durezza e ricetta, valuteranno la durata nelle vostre condizioni e organizzeranno la produzione per il nodo specifico dell’industria leggera.