Il rivestimento in acciaio della tramoggia dura fino al primo lotto serio di abrasivo: il metallo si consuma fino a bucarsi, compaiono i fori, il materiale inizia a colpire il corpo, e il saldatore ogni mese rattoppa la stessa parete. Il rivestimento in gomma dura di piu’, ma si rompe lungo le giunzioni e si indurisce al gelo. Le lastre in poliuretano dallo stabilimento TIMOL offrono una resistenza all’usura circa 10 volte superiore alla gomma, pesano 6-7 volte meno dell’acciaio e smorzano il rumore dalla caduta del materiale. Di seguito analizziamo dove queste lastre lavorano, come si confrontano con Hardox, gomma e polietilene, e come ordinare il rivestimento per il vostro nodo.
Dove si usano le lastre in poliuretano
Le lastre in poliuretano proteggono le superfici di lavoro dall’usura abrasiva, dagli urti e dall’incollaggio del materiale. Si installano dove il prodotto sfuso o in pezzi sfrega, colpisce o scorre costantemente sulla parete: nei punti dove il metallo si consuma e la gomma non regge l’urto.
I nodi tipici di rivestimento sono: pareti e fondi di tramogge e imbuti di ricezione, scivoli e canali di trasbordo, canalette di scarico, pareti di cicloni e idrocicioni, decks di griglie vibranti, cassoni di ribaltabili e cucchiai. In questi punti la lastra assorbe l’intero flusso abrasivo e si consuma al posto della costosa struttura metallica.
Il poliuretano vince particolarmente sul materiale umido e appiccicoso. La superficie elastica liscia si bagna male, quindi argilla, fanghi di carbone, minerale con umidita’ si incollano meno che sull’acciaio e non si congelano in inverno. Questo riduce il numero di fermate per la pulizia delle tramogge. L’elenco completo dei prodotti di rivestimento e’ nel catalogo.
Perche’ il poliuretano sostituisce acciaio, gomma e polietilene
Le lastre in poliuretano superano i concorrenti per la combinazione di peso ridotto, resistenza all’usura e capacita’ di smorzare gli urti. Il principale vantaggio rispetto all’acciaio e’ il peso: densita’ del poliuretano 1,05-1,25 g/cm³ contro 7,7-7,9 g/cm³ dell’acciaio strutturale, cioe’ la lastra e’ 6-7 volte piu’ leggera. Questo scarica la struttura metallica, semplifica il montaggio e non aggiunge inerzia agli elementi mobili.
Contro la gomma il poliuretano vince per usura e robustezza. L’abrasione DIN 53516 del poliuretano e’ di 38-39 mm³, della gomma SBR 100-200 mm³, dell’EPDM 80-180 mm³. La resistenza alla trazione del poliuretano e’ di 39-87 MPa contro 8-20 MPa della SBR. Cioe’ la lastra in poliuretano si consuma molte volte piu’ lentamente e regge meglio gli elementi di fissaggio incorporati senza strapparli.
Il polietilene ad altissimo peso molecolare UHMW-PE ha un’abrasione molto bassa (15-30 mm³) e si usa dove e’ importante il minimo attrito scorrevole. Ma e’ quasi inelastico (rimbalzo 5-10%), si deforma sotto carico costante e non assorbe gli urti del materiale che cade. Il poliuretano cede all’UHMW-PE nella pura scivolata, ma vince nel regime urto-abrasivo in cui lavora la maggior parte delle tramogge industriali. L’acciaio antiusura Hardox regge l’urto diretto di grandi pezzi, ma e’ pesante, corrode e trasmette tutto il rumore e le vibrazioni al corpo.
| Materiale | Abrasione DIN 53516, mm³ | Temp. di lavoro, °C | Densita’, g/cm³ | Res. alla trazione, MPa |
|---|---|---|---|---|
| Poliuretano TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 1,05-1,25 | 39-87 |
| Gomma SBR | 100-200 | -40…+80 | 0,94-1,1 | 8-20 |
| Gomma EPDM | 80-180 | -50…+120 | 0,86-1,1 | 7-20 |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…+80 | 0,93-0,95 | 17-45 |
| Acciaio Hardox 400/500 | n/d | -40…+250 | 7,8-7,85 | 1250-1600 |
La tabella mostra il compromesso principale: l’UHMW-PE supera leggermente il poliuretano per la sola abrasione, ma cede in elasticita’ e resistenza all’urto, e l’acciaio Hardox vince in resistenza frontale a costo di un peso 6-7 volte maggiore e dell’assenza totale di smorzamento.
Consiglio dell’ingegnere: scegliere la durezza della lastra in base al carattere dell’usura. Per l’abrasivo scorrevole di piccola frazione scegliere un poliuretano piu’ rigido nella parte alta della scala Shore A, 80-95 Shore A: resiste meglio al taglio restando elastico. Per il regime ad urto con grande frazione che cade dall’alto, funziona meglio il materiale piu’ morbido 80-95 Shore A, che assorbe l’urto grazie all’elasticita’. E preparare sempre la base metallica per l’adesione: sabbiatura e sgrassatura determinano se il collegamento incollato reggera’ per tutta la durata della lastra.
Come scegliere spessore e fissaggio
Lo spessore della lastra in poliuretano e’ determinato da tre fattori: abrasivita’ del materiale, dimensione della frazione ed energia dell’urto nel punto di contatto. Piu’ e’ pesante il materiale e piu’ alta e’ la quota di caduta, maggiore e’ il margine per l’usura che si inserisce. Una lastra sottile e’ sufficiente per il contatto scorrevole di un prodotto fine, una spessa e’ necessaria dove un pezzo grande cade ad angolo retto.
Il fissaggio si sceglie in base alla struttura del nodo e alla necessita’ di sostituzione. Le opzioni piu’ comuni sono: collegamento con bulloni attraverso inserti con rondelle, incollaggio con adesivo strutturale e colata della lastra direttamente su una lamiera di supporto che viene saldata al corpo. Il fissaggio con bulloni e’ comodo dove la lastra viene cambiata di routine, quello incollato crea una superficie continua senza sporgenze, quello combinato unisce entrambi i vantaggi.
Un dettaglio importante del montaggio sono le giunzioni tra le lastre. Si dispongono in modo che il flusso del materiale scorra lungo il giunto, non lo colpisca, altrimenti il bordo della lastra si solleva e si stacca. Una disposizione correttamente progettata delle lastre dura notevolmente piu’ a lungo di un accostamento casuale di pezzi.
Un altro aspetto pratico e’ la riparabilita’. Il rivestimento in poliuretano non deve essere necessariamente cambiato come un unico insieme: nella zona di massima usura, ad esempio sotto il punto di caduta del materiale, si monta una lastra piu’ spessa o piu’ rigida, e il resto della superficie viene coperto con elementi piu’ sottili. Quando si consuma la zona d’urto, si cambia solo quella, non l’intera superficie rivestita della tramoggia. Questo approccio zonato riduce notevolmente i costi di manutenzione per tutta la durata del nodo.
Settori dove le lastre in poliuretano danno il maggiore effetto
Il maggiore effetto del rivestimento si ottiene nell’industria mineraria e di arricchimento, dove il flusso abrasivo di minerale, carbone e sterile distrugge il metallo in settimane. Qui le lastre in poliuretano su tramogge, scivoli e decks di griglie vibranti si ripagano grazie alla forte riduzione della frequenza di riparazioni e fermi.
La metallurgia e la produzione di materiali edili usano le lastre per rivestire i nodi di trasbordo di ghiaia, clinker, coke e agglomerato. L’agricoltura e il settore degli elevatori montano il poliuretano negli scivoli e nelle tramogge per granaglie, dove e’ importante sia la resistenza all’usura sia il fatto che il materiale non danneggi il grano e non arruginisca. L’energia usa le lastre sulle vie di alimentazione del carbone e delle miscele cenere-scorie.
In tutti questi settori il poliuretano risolve il medesimo compito: trasformare la superficie soggetta a usura dalla categoria del metallo che si consuma fino a bucarsi a quella di uno strato protettivo intercambiabile che viene rinnovato in modo pianificato. Per ulteriori informazioni sulla scelta del materiale per settore leggere nella sezione servizi.
Come ordinare lastre in poliuretano su misura
Per l’ordine fornire il disegno del nodo o il campione del vecchio rivestimento con le misure, indicare il tipo di materiale che usura la superficie, la dimensione della frazione, la temperatura e il metodo di fissaggio desiderato. Con questi dati il tecnologo calcolera’ spessore, durezza e ricetta del polimero.
Lo stabilimento TIMOL produce lastre di dimensioni standard e non standard, con fori, smussi, nervature ed elementi incorporati, con il metodo della colata libera. Si realizzano sia lastre singole per la riparazione di un nodo specifico sia kit di rivestimento per un’intera tramoggia o scivolo.
Per consulenza, calcolo per la vostra apparecchiatura e ordine contattare tramite i contatti dello stabilimento TIMOL. Gli ingegneri aiuteranno a scegliere il materiale e il metodo di montaggio per il vostro regime abrasivo.