La parete della tramoggia si logora da parte a parte in una stagione, il canale a gravita’ si intasa con il materiale appiccicoso, e l’acciaio antiusura nello scivolo risuona cosi’ tanto che si sente per tutto il reparto. Sostituire il metallo con il metallo da’ lo stesso risultato in un anno. Il rivestimento in poliuretano spezza questo circolo: il rivestimento elastico assorbe l’abrasivo, smorza gli urti e non lascia aderire il materiale. Questo articolo analizza i metodi di rivestimento in poliuretano, lo confronta con acciaio e gomma e spiega come scegliere spessore e durezza del rivestimento per il nodo specifico.
Cos’e’ il rivestimento e cosa da’
Il rivestimento e’ la protezione delle superfici di lavoro delle attrezzature con uno strato di poliuretano che assorbe l’usura al posto del materiale base. Invece di sostituire il metallo usurato, sulla superficie si applica o si fissa un rivestimento in poliuretano, che lavora molte volte piu’ a lungo di acciaio o gomma. La tecnologia e’ applicabile sia per le nuove attrezzature sia per il ripristino dei nodi gia’ consumati.
L’effetto del rivestimento e’ composto da piu’ parti. Il rivestimento prolunga la durata del nodo, perche’ la resistenza all’usura del poliuretano e’ circa 10 volte superiore alla gomma standard. Lo strato elastico smorza gli urti delle grandi frazioni e riduce il rumore, e la superficie liscia e non porosa riduce l’adesione dei materiali appiccicosi e umidi. L’intervallo di lavoro da -60 a +100 °C consente di rivestire le attrezzature sia per i processi freddi sia per quelli caldi. Il ripristino e il rivestimento delle attrezzature e’ uno dei servizi base dello stabilimento.
Metodi di rivestimento in poliuretano
Il metodo di rivestimento si sceglie in funzione della forma del nodo e delle condizioni di lavoro. In pratica lo stabilimento applica diversi metodi, ognuno con la propria nicchia.
- Anelli in poliuretano. L’anello pronto si infila sull’albero o il rullo e riporta rapidamente il nodo in funzione senza lungo fermo.
- Lastre di rivestimento. Il rivestimento piatto si fissa con colla o bulloni sulle grandi superfici piane: pareti di tramogge, canali, scivoli piani.
- Inserti pronti. Gli elementi colati si inseriscono in tubi, gomiti e sezioni angolari. Il fissaggio con flange da’ un collegamento libero, cosi’ metallo e poliuretano si dilatano indipendentemente e il rivestimento non si stacca.
- Adesione a caldo. Il poliuretano si unisce al metallo in un tutt’uno per le condizioni pesanti, dove e’ necessario un rivestimento non smontabile senza rischio di delaminazione.
La scelta tra i metodi e’ determinata non solo dal prezzo, ma anche dalla geometria del nodo e dall’intensita’ dell’usura. Spesso su un unico aggregato si combinano diversi metodi: anelli sugli alberi, inserti sui gomiti, lastre sui tratti rettilinei.
Confronto: poliuretano, gomma e acciaio antiusura
Il confronto dei numeri spiega perche’ il poliuretano sostituisce i materiali tradizionali nei nodi con abrasivo e carico a urto. L’acciaio Hardox e’ piu’ duro, ma pesante e non flessibile, la gomma e’ morbida ma si consuma rapidamente.
| Caratteristica | Poliuretano TIMOL | Gomma SBR | Acciaio Hardox |
|---|---|---|---|
| Abrasione DIN 53516, mm³ | 38-39 | 100-200 | n/d |
| Temperatura di lavoro, °C | -60…+100 | -40…+80 | -40…+250 |
| Densita’, g/cm³ | 1,05-1,25 | 0,94-1,1 | 7,8-7,85 |
| Res. alla trazione, MPa | 39-87 | 8-20 | 1250-1600 |
| Smorzamento urti e rumore | alto | medio | scarso |
| Resistenza alla corrosione | non corrode | non corrode | scarsa |
La gomma SBR si consuma 3-5 volte piu’ velocemente del poliuretano (100-200 contro 38-39 mm³ DIN 53516). L’acciaio Hardox e’ resistente all’usura e molto robusto alla trazione, ma per densita’ e’ piu’ pesante del poliuretano di circa 6-7 volte (7,8-7,85 contro 1,05-1,25 g/cm³) e non smorza affatto gli urti, trasmettendoli alla struttura insieme al rumore. Il poliuretano da’ l’equilibrio: alta resistenza all’usura, peso ridotto e capacita’ di assorbire gli urti.
Dove il rivestimento da’ il maggiore effetto
Il maggiore vantaggio del rivestimento lo si ha dove il materiale sfuso o umido si muove ad angolo e colpisce le pareti. Gli scivoli a gravita’, i canali e i nodi di trasbordo della lavorazione dei cereali soffrono di abrasivo e adesioni, e il rivestimento in poliuretano riduce l’attrito e garantisce un flusso uniforme. Le tramogge e i raccoglitori si rivestono per fermare l’erosione delle pareti e ridurre al minimo il blocco del materiale sopra l’apertura di scarico.
Tubi e gomiti del trasporto pneumatico si consumano in modo non uniforme: di piu’ nelle curve, dove il flusso colpisce la parete. Gli inserti in poliuretano in questi punti durano molte volte piu’ del metallo. I tamburi, le coclee e i canali si rivestono anche per prolungare la durata e ridurre il rumore. Tali soluzioni sono applicabili in molti settori di applicazione, dall’agroalimentare alle produzioni di arricchimento minerario, e i tipici prodotti di rivestimento sono nel catalogo.
Un vantaggio separato del poliuretano nel rivestimento e’ la minore adesione del materiale umido e appiccicoso. Il grano bagnato, il fango, il minerale argilloso aderiscono alle pareti metalliche e ostruiscono gradualmente la sezione, il che costringe a fermare la linea per la pulizia. La superficie liscia e non porosa del poliuretano e la capacita’ del rivestimento di flettersi leggermente sotto il colpo scrollano il deposito e mantengono un flusso uniforme. Di conseguenza il rivestimento risolve contemporaneamente due compiti: ferma l’usura delle pareti e riduce la frequenza delle fermate per la pulizia.
Come scegliere la marca e lo spessore del rivestimento
Il corretto rivestimento e’ la combinazione di tre parametri: metodo, spessore dello strato e durezza del materiale. Lo spessore si sceglie in funzione dell’intensita’ dell’usura: per l’abrasivo fine basta uno strato piu’ sottile, per il flusso a urto delle grandi frazioni si prende un rivestimento piu’ spesso. La durezza determina l’equilibrio tra resistenza all’usura e smorzamento: il materiale piu’ elastico smorza meglio gli urti, quello piu’ duro mantiene la forma sotto pressione. L’intervallo di durezza del poliuretano TIMOL va da 50 Shore A a 70 Shore D.
Consiglio dell’ingegnere TIMOL: prima di ordinare il rivestimento stabilire cosa prevale nel vostro nodo, puro abrasivo o urti di grossi pezzi. Per l’usura abrasiva di piccola frazione vince il rivestimento piu’ duro, per il carico a urto quello piu’ elastico e piu’ spesso. Un errore di durezza costa durata: un rivestimento troppo duro si scheggia per gli urti, uno troppo morbido si comprime rapidamente. Descrivere al tecnologo la granulometria, la velocita’ del flusso e la temperatura, e la scelta sara’ precisa.
Quando il rivestimento e’ piu’ vantaggioso della sostituzione del metallo
Il rivestimento in poliuretano prolunga la durata delle attrezzature, smorza urti e rumore, ferma l’adesione e la corrosione dove metallo e gomma cedono rapidamente. La resistenza all’usura 10 volte superiore alla gomma, il peso molte volte inferiore all’acciaio, e la tecnologia di colata libera consente di colare il rivestimento per qualsiasi geometria del nodo. La durezza da 50 Shore A a 70 Shore D e diversi metodi di applicazione coprono quasi qualsiasi compito. I dati tecnici del materiale sono nella sezione informazioni di riferimento, e il calcolo del rivestimento per la vostra attrezzatura lo fara’ il tecnologo tramite i contatti dello stabilimento TIMOL.