Le guarnizioni in gomma sono componenti essenziali e critici per apparecchiature industriali, automobilistiche, aerospaziali e prodotti di uso quotidiano. Le loro prestazioni influiscono direttamente sulle prestazioni di tenuta, sulla sicurezza e sulla durata del sistema. Diversi materiali in gomma, a causa delle differenze nella loro struttura chimica e nelle proprietà fisiche, sono adatti a condizioni di lavoro molto diverse. Una selezione errata o un uso improprio possono causare perdite e guasti e, nei casi più gravi, guasti alle apparecchiature o persino incidenti di sicurezza. Pertanto, è fondamentale comprendere le precauzioni per l'utilizzo di sigillanti realizzati con materiali diversi.
Questo articolo riassume sistematicamente le caratteristiche dei comuni materiali di tenuta in gomma e le principali precauzioni durante il loro utilizzo, fornendo una guida di riferimento pratica.
I. Precauzioni generali (applicabili a tutti i materiali)
Prima di parlare di materiali specifici, ecco i punti che seguono, linee guida generali da seguire per tutte le guarnizioni in gomma:
- Installazione corretta:Prima dell'installazione, assicurarsi che la scanalatura di tenuta sia pulita, priva di sbavature e danni. Non utilizzare mai utensili affilati per l'installazione forzata. Si consiglia di utilizzare utensili di installazione dedicati e di applicare un lubrificante appropriato (grasso o grasso siliconico compatibile con il fluido) per evitare che il labbro si ribalti, si graffi o si torca.
- Evitare di allungarsi troppo:Durante l'installazione, evitare di superare il limite massimo di allungamento del materiale di tenuta per evitare deformazioni permanenti o danni interni.
- Condizioni di conservazione:Le guarnizioni devono essere conservate in un ambiente fresco, asciutto e buio, lontano da fonti di ozono (ad esempio, motori, apparecchiature elettriche ad alta tensione). La temperatura di conservazione ideale è compresa tra 5 e 25 °C. È necessario seguire il principio "first in, first out" per evitare l'invecchiamento dovuto alla conservazione a lungo termine.
II. Precauzioni per materiali di tenuta specifici
Di seguito vengono descritte le caratteristiche e le precauzioni speciali per diversi materiali in gomma più diffusi.
1. Gomma nitrilica (NBR) – Il re universale dei paraoli
- Caratteristiche: Eccellente resistenza agli oli idraulici a base di petrolio, lubrificanti, carburanti e altri oli minerali e solventi idrocarburici; buona resistenza all'abrasione e tenuta ai gas; ma scarsa resistenza all'ozono, ai chetoni, agli esteri e agli idrocarburi clorurati.
- Precauzioni:
- Compatibilità multimediale:Evitare assolutamente l'uso in fluidi idraulici a base di esteri fosforici (ad esempio Skydrol), fluidi per freni (DOT3/DOT4), chetoni (ad esempio acetone) e solventi esterici.
- Intervallo di temperatura:L'NBR standard è generalmente adatto a condizioni che vanno da -40°C a +120°C. Le alte temperature ne accelerano l'invecchiamento: prestare attenzione al limite di temperatura di esercizio continuo.
- Protezione dall'ozono:Evitare l'esposizione prolungata all'aperto o in ambienti con presenza di ozono, poiché è molto soggetto a screpolature.
2. Fluoroelastomero (FKM/Viton®) – Il re della resistenza chimica e alle alte temperature
- Caratteristiche:Eccezionale resistenza alle alte temperature, resistenza a molti agenti chimici (oli, acidi, solventi idrocarburici), ozono e agenti atmosferici. Rappresenta una sigillatura ad alte prestazioni.
- Precauzioni:
- Prestazioni a bassa temperatura:Scarse prestazioni a bassa temperatura; la temperatura di retrazione a bassa temperatura (TR10) per l'FKM standard è di circa -20 °C, il che lo rende inadatto per ambienti criogenici profondi. Sono disponibili gradi speciali per basse temperature (ad esempio, tipo GLT).
- Compatibilità multimediale: Non resistente al vapore caldo, ai composti amminici (ad esempio alcuni additivi per olio motore), ai chetoni, agli esteri a basso peso molecolare (ad esempio acetato di etile) e al fluido idraulico Skydrol.Prima della scelta, consultare sempre una tabella di compatibilità chimica.
- Applicazione ad alta temperatura:Sebbene sia resistente alle alte temperature (può superare i 200°C), è importante notare che il calore può causare indurimento e ridurre l'elasticità.
3. Gomma siliconica (VMQ) – La scelta di qualità alimentare per un ampio intervallo di temperature
- Caratteristiche: Ampio intervallo di temperature di esercizio (da -60°C a +200°C e oltre), eccellente resistenza all'ozono e agli agenti atmosferici, inerte e atossico. Spesso utilizzato per applicazioni di tenuta statica in ambito alimentare, medicale e ad alte temperature.
- Precauzioni:
- Resistenza meccanica:La sua resistenza all'abrasione e alla lacerazione sono tra le più scarse tra le gomme comuni.Non adatto per sigillature dinamiche o applicazioni con forti forze di attrito o di taglio.
- Compatibilità multimediale: Non resistente agli oli a base di petrolio (che causano rigonfiamento), agli acidi concentrati, agli alcali e al vapore ad alta pressione.
- Permeabilità ai gas: Elevata permeabilità ai gas (in particolare all'anidride carbonica), che lo rende inadatto per applicazioni in vuoto spinto o che richiedono un'estrema tenuta ai gas.
4. Monomero di etilene propilene diene (EPDM) – L'esperto di acqua e vapore
- Caratteristiche:Eccezionale resistenza all'acqua calda, al vapore, all'invecchiamento, all'ozono e agli agenti atmosferici. Ampiamente utilizzato in sistemi di acqua calda, sistemi di raffreddamento per autoveicoli e guarnizioni per esterni.
- Precauzioni:
- Compatibilità multimediale: Il suo più grande punto debole è la resistenza a praticamente tutti gli oli minerali, lubrificanti e carburanti.Il contatto provoca un forte rigonfiamento e un rapido deterioramento. Adatto solo per solventi polari e alcuni liquidi per freni (a base DOT).
- Temperatura:Ottima resistenza al vapore ad alta temperatura, ma si noti la resistenza alla deformazione permanente a temperature elevate.
5. Gomma nitrilica idrogenata (HNBR): l'aggiornamento NBR ad alte prestazioni
- Caratteristiche:Mantiene la resistenza all'olio dell'NBR, migliorando significativamente la resistenza al calore, all'ozono e all'abrasione. Le prestazioni complessive sono superiori a quelle dell'NBR.
- Precauzioni:
- Le sue precauzioni sono simili a quelle dell'NBR, ma con limiti di tolleranza più elevati. Allo stesso modo,non resistente ai fluidi idraulici a base di esteri fosforici e ai fluidi per freni.Sebbene siano resistenti all'ozono, è comunque opportuno evitare ambienti estremi.
6. Gomma rivestita in politetrafluoroetilene (gomma incapsulata in PTFE): la soluzione a bassissimo attrito
- Caratteristiche:Combina l'eccellente resistenza chimica e il basso coefficiente di attrito del PTFE con l'elevata elasticità di un O-ring in gomma. Utilizzato per la tenuta dinamica senza lubrificazione o con fluidi speciali.
- Precauzioni:
- Evitare di danneggiare il rivestimento:Lo strato di PTFE è molto sottile. Prestare la massima attenzione durante l'installazione: qualsiasi graffio può comprometterne la tenuta.
- Resistenza alla pressione:La sua capacità di sopportare la pressione è garantita dal nucleo interno in gomma; prestare attenzione all'intervallo di pressione di esercizio.
III. Riepilogo del processo decisionale di selezione e utilizzo
Per garantire un funzionamento affidabile della guarnizione, si consiglia di seguire questi passaggi:
- Identificare il mezzo:Determinare con quale fluido o gas entrerà in contatto la guarnizione (ad esempio, olio idraulico ISO 46, acqua del rubinetto, acetone, ozono).
- Determinare le condizioni operative:Identificare con precisione l'intervallo di temperatura di lavoro (temperatura massima/minima), la pressione (pressione di picco, frequenza di pulsazione) e il tipo di movimento (statico, dinamico alternativo, rotativo).
- Consulta le tabelle di compatibilità: In base al mezzo e alle condizioni, fare riferimento a tabella di compatibilità chimica dei materiali in gommaper selezionare diversi materiali candidati.
- Considerare i requisiti speciali:Ci sono esigenze particolari come la qualità alimentare, la resistenza al fuoco, la conduttività/isolamento?
- Verifica finale: Se possibile, testare i campioni in condizioni reali simulate prima della selezione finale.
Conclusione
Sebbene di piccole dimensioni, le guarnizioni in gomma sono fondamentali per l'affidabilità del sistema. Non esiste un materiale in gomma "universale" in grado di resistere a tutte le condizioni. La chiave del successo risiede inuna profonda comprensione dei limiti prestazionali di ciascun materiale e seguendo rigorosamente le precauzioni per la selezione, l'installazione e la manutenzione.Attraverso una selezione scientifica e un uso corretto, è possibile massimizzare l'efficacia delle guarnizioni, garantendo un funzionamento stabile, sicuro e a lungo termine delle apparecchiature.
Data di pubblicazione: 01-09-2025