Durezza del poliuretano secondo la scala Shore: come scegliere correttamente per il componente

Hai mai affrontato situazioni in cui un raschietto o una guarnizione si usura dopo un solo mese di utilizzo, e i fermi della linea costano più del pezzo stesso? Oppure un rivestimento in acciaio dura solo una stagione a causa dell’usura da impatto? Il poliuretano consente di selezionare con precisione la durezza per il componente, dai sigilli flessibili agli elementi strutturali rigidi, offrendo una durata 10 volte superiore rispetto alla gomma. In questo articolo, esaminiamo come determinare e scegliere la durezza del poliuretano secondo la scala Shore per un compito specifico, affinché il componente funzioni più a lungo senza sostituzioni.

Cos’è la durezza Shore e come viene determinata

La durezza secondo la scala Shore è il parametro principale che determina quanto il poliuretano resista alla penetrazione o deformazione sotto carico. La durezza viene misurata con un durometro: per gli elastomeri si utilizza la scala Shore A (morbida, di media durezza), per i polimeri rigidi, la scala Shore D. Lo strumento preme un indentatore sul campione e la scala mostra il risultato in “Shore”.

Per il poliuretano TIMOL, il range operativo è da 50 Shore A a 70 Shore D. Questo permette di soddisfare le esigenze che vanno dagli elementi ammortizzanti ai componenti rigidi che lavorano sotto alta pressione. Ad esempio, le guarnizioni e i paraoli sono spesso realizzati con una durezza di 70-90 Shore A, raschietti, rivestimenti, setacci, 80-95 Shore A. Per rulli, fasce, boccole, dove è necessaria la stabilità della forma sotto carico, si utilizza il limite superiore, Shore D.

La durezza non determina solo la sensazione del materiale, ma anche il suo comportamento nel componente: quanto si deforma sotto carico statico o dinamico, se assorbirà gli urti o li trasmetterà ulteriormente alla struttura metallica.

Come scegliere la durezza del poliuretano per il componente e il carico

La scelta della durezza del poliuretano dipende dal tipo di carico, dalla natura dell’usura, dalla temperatura e dall’ambiente di lavoro. È importante capire che non esiste un valore universale per tutti i componenti, in ogni compito l’optimum è diverso. Per i componenti abrasivi e resistenti all’usura (setacci, rivestimenti, raschietti) la durezza ottimale è 80-95 Shore A. Questo assicura elasticità e capacità di assorbire gli urti, evitando incisioni o scheggiature del materiale.

Ad esempio, nell’industria mineraria, i rivestimenti di frantoi o scivoli subiscono costanti impatti di minerali o carbone. Se si utilizza poliuretano 90-95 Shore A, funziona come un buffer elastico, la particella rimbalza, non penetra nel materiale, e l’usura avviene molto più lentamente. Per guarnizioni, paraoli, tenute (ad esempio, nella produzione di tubi o nel settore petrolifero e del gas) si sceglie 70-90 Shore A: il materiale è abbastanza denso per aderire all’albero, ma non fragile e non si consuma rapidamente.

Per componenti strutturali, portanti, rulli, fasce, boccole, dove la stabilità dimensionale è fondamentale, si sceglie Shore D. Determinare l’optimum è aiutato dall’analisi delle condizioni di lavoro (temperatura, tipo di carico, contatto con l’ambiente) e dalla consulenza con gli ingegneri di TIMOL.

Consiglio pratico: per rivestimenti e piastre resistenti all’usura nell’industria mineraria o metallurgica, il poliuretano 90-95 Shore A funziona meglio. Ammortizza elasticamente l’impatto dell’abrasivo, non si crepa e dura più a lungo delle plastiche rigide o dell’acciaio.

Perché scegliere Shore A e non Shore D per componenti abrasivi e resistenti all’usura

Per lavorare con abrasivi è fondamentale scegliere il limite superiore Shore A (80-95), piuttosto che passare a Shore D. La resistenza all’abrasione del poliuretano si basa sull’elasticità: il materiale non permette alla particella abrasiva di incidere un solco, ma la respinge letteralmente. Se si sceglie un poliuretano troppo rigido (Shore D), perde elasticità e inizia a scheggiarsi o a creparsi sotto gli urti.

Questo è critico per i raschietti dei nastri trasportatori, i setacci dei vagli, i rivestimenti nei settori dove l’abrasivo è costante, come l’industria mineraria, metallurgica, agricola. La pratica dimostra: il poliuretano 90-95 Shore A offre il miglior equilibrio tra resistenza all’usura ed elasticità, mentre le plastiche rigide (ad esempio, il caprolon) in tali condizioni si scheggiano rapidamente.

Le guarnizioni e i paraoli sono anch’essi realizzati nel range 70-90 Shore A: se si sceglie un materiale più morbido, ci saranno perdite, mentre uno più rigido non resisterà al carico dinamico. Per i componenti strutturali, dove non c’è abrasivo e serve stabilità geometrica, Shore D.

Tabella comparativa di durezza e resistenza all’usura (DIN 53516)

È chiaro: il poliuretano TIMOL ha un’abrasione secondo DIN 53516 di 20-45 mm³, mentre per la gomma questo valore è 80-200 mm³. Ciò dimostra una differenza nella resistenza all’usura fino a 10 volte, e l’ampio range di durezza consente di utilizzare il poliuretano per diversi componenti, dai sigilli morbidi ai rulli rigidi.

Come la durezza influisce sulla durata e manutenzione del componente

Con l’aumento della durezza del poliuretano, aumenta la resistenza alla pressione costante e la capacità di mantenere la forma, ma diminuisce la capacità di assorbire urti e vibrazioni. Per i componenti che lavorano in condizioni di carico dinamico, il limite superiore di Shore A (80-95) è ottimale. Proprio in questo range, il poliuretano non permette all’abrasivo di incidere il materiale, e il componente mantiene i parametri operativi senza frequenti fermate per la sostituzione.

Per guarnizioni e paraoli, dove è importante garantire la tenuta e l’aderenza elastica all’albero o al corpo, si utilizzano 70-90 Shore A. Se si sceglie una durezza inferiore, la guarnizione si usura rapidamente, se superiore, potrebbe non “abbracciare” la superficie di lavoro e perdere tenuta. I prodotti strutturali (rulli, boccole, fasce), che lavorano sotto carico statico o ciclico, è ottimale realizzarli con poliuretano di durezza Shore D, qui è importante la stabilità dimensionale e la resistenza all’abrasione sotto pressione.

Grazie alla corretta scelta della durezza, la durata del componente in poliuretano spesso supera quella di un analogo in gomma o plastica di diverse volte. Meno fermate per la manutenzione, pianificazione delle riparazioni più semplice, e sostituzione una volta per stagione, non ogni mese.

Dove viene utilizzato il poliuretano di diversa durezza nella pratica

La fabbrica TIMOL produce componenti in poliuretano per 12 settori: dall’industria mineraria a quella alimentare. In ogni settore, la durezza viene scelta in base all’ambiente di lavoro e al tipo di carico. Ad esempio:

• Secchi per elevatori (durezza 80-95 Shore A), lavorano nei silos di grano, dove è necessaria resistenza all’abrasione e agli urti.
• Ruote, rulli, fasce (Shore D), utilizzati nella costruzione di macchinari, nei trasportatori, nei nodi di trasporto.
• Setacci e componenti dei vagli (80-95 Shore A), resistono all’usura abrasiva e agli urti di pietre o minerali.
• Rivestimenti, fogli e piastre (90-95 Shore A), per proteggere scivoli, tramogge, attrezzature a flusso libero dall’abrasione.
• Guarnizioni, paraoli, tenute (70-90 Shore A), per la sigillatura di alberi, pompe, cilindri idraulici.
• Boccole, aste, anelli, la durezza viene scelta in base al ruolo del componente e al carico.

Ogni prodotto è realizzato con il metodo del colaggio libero secondo il disegno o le specifiche tecniche del cliente. Questo permette di considerare tutte le peculiarità del componente e dell’ambiente operativo. Puoi consultare l’assortimento tramite il catalogo dei prodotti in poliuretano.

Come avviene l’ordine e la produzione del prodotto con la durezza desiderata

Ordinando un componente in poliuretano presso la fabbrica TIMOL, il cliente fornisce un disegno, una descrizione delle condizioni di lavoro (temperatura, ambiente, carico, abrasività), e gli ingegneri selezionano la composizione e la durezza ottimali del poliuretano. Il range, da 50 Shore A a 70 Shore D, permette di realizzare sia una guarnizione morbida che un rullo rigido.

I prodotti sono realizzati con il metodo del colaggio libero: questo garantisce l’assenza di tensioni interne, il rispetto preciso della geometria e una qualità stabile su tutto il volume del componente. Il montaggio dei componenti in poliuretano dipende dal tipo di componente: le guarnizioni vengono pressate o installate in scanalature, i rivestimenti vengono montati con connessioni a bullone o incollati con adesivi speciali. I componenti vengono mantenuti come quelli in gomma o acciaio, ma con un intervallo di sostituzione maggiore.

Ulteriori materiali sulla selezione, l’uso e il montaggio dei prodotti in poliuretano possono essere trovati nella sezione informazioni di riferimento. Puoi ordinare un componente su misura o consultarti con un tecnologo della fabbrica tramite i contatti.

Conclusioni: perché la scelta corretta della durezza del poliuretano è una garanzia di durata

La scelta della durezza del poliuretano è un fattore chiave che determina la durata e l’affidabilità del componente. Solo una durezza correttamente selezionata permette di sfruttare appieno il potenziale del materiale: ottenere una resistenza all’usura 10 volte superiore rispetto alla gomma, mantenere elasticità o stabilità dimensionale, evitare fermate inutili per le riparazioni. La fabbrica TIMOL produce componenti in poliuretano in tutto il range di durezza (da 50 Shore A a 70 Shore D) per 12 settori industriali. Contattaci per una consulenza, la scelta della durezza in base al disegno e l’ordine dei prodotti sulla pagina dei contatti.