La parete in metallo della tramoggia si consuma completamente in una stagione, il rivestimento in gomma dello scivolo si deteriora per l’olio, e al punto di scarico si sente costantemente il rumore del materiale sfuso sull’acciaio. La lastra in poliuretano risolve tutti e tre i problemi insieme: si consuma molto piu’ lentamente della gomma, e’ resistente agli oli e smorza l’urto meglio del metallo. Analizziamo dove si usano le lastre in poliuretano, come si comportano rispetto a gomma, acciaio e UHMW-PE in cifre e come ordinare lastre o protezioni su misura.
Dove si usano le lastre in poliuretano
Le lastre in poliuretano si usano ovunque il materiale lavori per abrasione in un mezzo sfuso o abrasivo e sia necessaria una superficie elastica antiusura. I principali ambiti sono il rivestimento di tramogge, canalette, scivoli, percorsi di scorrimento e nodi di trasbordo, protezioni antiusura su superfici di lavoro, nonche’ guarnizioni, paraolio e sottobasi smorzanti. La lastra si ritaglia nella forma necessaria e si fissa alla base metallica.
Nell’industria mineraria e negli impianti di arricchimento le lastre in poliuretano rivestono le pareti di tramogge e scivoli attraverso i quali passano minerale, carbone o ghiaia. Il mezzo abrasivo consuma il metallo rapidamente, mentre il poliuretano elastico smorza l’urto del pezzo e dura di piu’. In metallurgia le lastre proteggono i nodi di trasbordo e le canalette. Nelle industrie alimentare e chimica la lastra funziona come rivestimento resistente all’umidita’ e alla chimica che non lascia tracce sul prodotto.
Uno scenario a parte sono le guarnizioni e i paraolio ritagliati dalla lastra. La guarnizione in poliuretano regge la pressione, non si deteriora per gli oli e dura piu’ a lungo di quella in gomma. La tecnologia di colata libera consente di definire lo spessore della lastra per il compito specifico e, su disegno, di produrre una protezione finita con fori per il fissaggio. I prodotti tipici sono nel catalogo dei prodotti in poliuretano.
Nelle apparecchiature di vagliatura e classificazione dalla lastra si producono vagli e piattelli antiusura che sull’abrasivo durano piu’ di quelli metallici e si intasano meno grazie all’elasticita’ della superficie di lavoro. L’elasticita’ del poliuretano lavora in modo duplice: smorza l’urto del granulo e allo stesso tempo scuote i depositi aderenti, il che e’ particolarmente evidente con materiale umido o argilloso. La stessa elasticita’ e’ usata nelle sottobasi smorzanti per le apparecchiature, dove la lastra smorza la vibrazione e riduce la trasmissione del rumore alle fondamenta.
Perche’ la lastra in poliuretano sostituisce gomma e acciaio
La ragione diretta della sostituzione e’ che il poliuretano combina la resistenza all’usura della gomma, la resistenza agli oli e la capacita’ di smorzare l’urto, caratteristica che nessun singolo materiale di questa classe possiede. Il rivestimento in gomma si consuma rapidamente e si deteriora per i prodotti petroliferi, la parete in acciaio corrode, e’ pesante e rumorosa, la lastra in poliuretano chiude tutti questi punti deboli.
Per abrasione DIN 53516 il poliuretano colato perde 38-39 mm³, mentre la gomma SBR arriva a 100-200 mm³ e la gomma NBR a 80-150 mm³. Questo significa una durata diverse volte superiore, e in pratica circa dieci volte superiore alla gomma comune nelle stesse condizioni. Per una tramoggia che in precedenza si consumava in una stagione, questo e’ il passaggio da una riparazione annuale a una durata pluriennale del rivestimento.
Rispetto all’acciaio la lastra in poliuretano vince in peso e acustica: la densita’ di 1,05-1,25 g/cm³ contro 7,7-7,9 dell’acciaio rende il rivestimento molto piu’ leggero, e l’elasticita’ smorza l’urto del pezzo e riduce notevolmente il rumore del nodo di trasbordo. L’intervallo di lavoro da -60 a +100 °C copre le condizioni dal magazzino freddo all’aperto ai reparti riscaldati, e la resistenza alla trazione di 39-87 MPa supera i valori delle gomme. I metodi di prova e le spiegazioni delle caratteristiche sono nella sezione informazioni di riferimento.
Confronto dei materiali in lamiera in cifre
Per scegliere il materiale di rivestimento in modo fondato e’ utile vedere i numeri diretti per gli stessi parametri. La tabella riporta le caratteristiche di riferimento per le prove standard per i materiali in lamiera concorrenti nei nodi antiusura.
| Materiale | Abrasione DIN 53516, mm³ | Temp. di lavoro, °C | Durezza | Res. alla trazione, MPa | Densita’, g/cm³ |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretano TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 1,05-1,25 |
| Gomma SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A - 80A | 8-20 | 0,94-1,1 |
| Gomma NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A - 90A | 10-25 | 1,0-1,3 |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…+80 | 60D - 70D | 17-45 | 0,93-0,95 |
| Acciaio Hardox | n/d | -40…+250 | 370-540 HB | 1250-1600 | 7,8-7,85 |
Il poliuretano ha la minima abrasione tra gli elastomeri e rimane al contempo elastico, il che e’ importante per smorzare gli urti. L’UHMW-PE si consuma ancora meno, ma e’ quasi privo di elasticita’ e si deforma sotto carico costante, quindi smorza peggio l’urto del pezzo. L’acciaio Hardox e’ molto duro, ma e’ piu’ pesante di diverse volte, non smorza l’urto e lo trasmette alla struttura, e corrode inoltre. Per i nodi con abrasivo e urto contemporanei la lastra in poliuretano da’ il miglior equilibrio tra usura, peso e smorzamento.
Consiglio dell’ingegnere: non mettere la stessa lastra per tutta la lunghezza dello scivolo. Nella zona di urto diretto del pezzo prevedere uno spessore maggiore, mentre nelle sezioni di scorrimento e’ sufficiente una lastra piu’ sottile: questo risparmia materiale senza perdere durata. Per il montaggio preferire il fissaggio meccanico a barre di pressione nelle zone di usura rapida: la lastra consumata si sostituisce in un turno, mentre il rivestimento incollato deve essere strappato e la superficie preparata di nuovo.
Montaggio e sostituzione delle lastre di rivestimento
Il metodo di fissaggio della lastra dipende dalla velocita’ di usura nel nodo. Nelle zone di abrasione intensa si usa il fissaggio meccanico con bulloni a testa svasata o barre di pressione: la lastra consumata si sostituisce in un turno, senza smontare tutto il rivestimento. Nelle zone di usura moderata la lastra si incolla alla base metallica preparata, ottenendo una copertura continua senza fori di fissaggio che diventano essi stessi punti di usura locale.
Per il montaggio con colla la superficie del metallo si pulisce dalla ruggine e dal vecchio rivestimento, si sgrassa e si applica il primer per l’adesione, come nella fasciatura degli alberi. Una corretta preparazione della base determina la durata del collegamento: il metallo non pulito o non sgrassato porta al distacco della lastra per urto e vibrazione. I fissaggi a bullone e a barra si posizionano fuori dalla zona di urto diretto del pezzo, affinche’ l’abrasivo non danneggi le teste. Le lastre consumate si tolgono e se ne mettono di nuove sulla stessa base, quindi il nodo non richiede la sostituzione della struttura metallica. I servizi di montaggio e ripristino sono descritti nella sezione servizi dello stabilimento.
Come ordinare lastre in poliuretano su misura
Per l’ordine indicare le dimensioni della lastra, lo spessore e la durezza necessari e descrivere le condizioni di lavoro del nodo: tipo e granulometria dell’abrasivo, altezza di caduta del materiale, presenza di oli o prodotti chimici, temperatura. Con questi dati i tecnologi selezioneranno la formulazione e calcoleranno lo spessore dello strato di lavoro per il carico specifico, non offriranno una lastra universale unica.
Lo stabilimento produce lastre con la tecnologia di colata libera, quindi sono disponibili spessori e dimensioni non standard. Oltre alle lastre stesse, su disegno si producono protezioni e guarnizioni finite con fori per il fissaggio, il che semplifica il montaggio. E’ comodo sia per la riparazione una tantum del rivestimento sia per il passaggio pianificato del nodo dalla gomma o dal metallo al poliuretano.
La regola pratica per il primo ordine: iniziare dalla sezione problematica, non da tutto il nodo in una volta. Sostituire il rivestimento nella zona di usura piu’ rapida, annotare quanto ha durato rispetto al materiale precedente e in base a questo risultato pianificare il resto. Cosi’ si ottiene il numero reale della durata nelle proprie condizioni, non una stima dal manuale, e si puo’ calcolare con precisione l’economia della transizione per l’intero sistema di trasbordo.
Per il calcolo per il proprio nodo, la scelta dello spessore e l’ordine di lastre o protezioni contattare tramite i contatti dello stabilimento TIMOL. Gli ingegneri aiuteranno a determinare lo spessore ottimale, a scegliere il metodo di fissaggio e organizzeranno la produzione per le vostre condizioni.