Nuova tecnologia per guarnizioni a basso attrito
Il settore europeo delle materie plastiche e della gomma è dominato dalle piccole e medie imprese (PMI), che per restare competitive devono stare al passo con nuove tendenze e opportunità. Le guarnizioni uniscono due componenti, impedendo le perdite o il mescolamento del contenuto. La funzione delle guarnizioni dinamiche è ancora più impegnativa, poiché richiede lo svolgimento di quei compiti mentre i componenti stanno ruotando o si stanno spostando in avanti e indietro. Il mercato globale delle guarnizioni dinamiche ad alte prestazioni è grande e remunerativo, e tra i clienti maggiori vi sono i produttori di attrezzatura idraulica e pneumatica, e di automobili. Le associazioni del settore europeo delle plastiche e della gomma hanno lanciato il progetto TDM-SEALS (Cost-effective low-friction seals by texturing during moulding technology), finanziato dall’UE, per irrompere sul mercato. L’attrito è un fattore chiave che influenza le prestazioni e la durata delle guarnizioni dinamiche. È noto che la testurizzazione della superficie riduce l’attrito, ma al momento si ottiene con una lavorazione laser extra dopo la formatura, aumentando il tempo, la complessità e il costo della produzione. TDM-SEALS ha impiegato la testurizzazione durante il processo di formatura per una riduzione di oltre il 30 % dell’attrito dinamico. Un innovativo rivestimento ceramico per gli stampi ha ridotto al minimo le difficoltà potenziali nella rimozione del pezzo dallo stampo testurizzato. La sformatura è un passo importante e la testurizzazione della superficie di formatura potrebbe provocare “adesione”. A tal fine, i ricercatori hanno costruito un dispositivo di prova in grado di quantificare le forze di sformatura durante la trasformazione della gomma. Eseguendo misurazioni comparative, il dispositivo di prova agevola la selezione dei rivestimenti adatti che riescono a controbilanciare le forze di sformatura. Per dimostrare la maturità della tecnologia, TDM-SEALS ha fabbricato e verificato diversi prototipi di guarnizioni testurizzate, da quelle semplici D-ring alle guarnizioni di pistone più complesse con diversi materiali – gomma nitrile e poliuretano termoplastico (TPU). I ricercatori hanno osservato una riduzione dell’attrito tra il 20 e 50 % sull’intero intervallo di velocità (1-300 mm/s) per le D-ring testurizzate e tra 20 e 45 % per le guarnizioni di pistone TPU testurizzate. La nuova tecnologia di TDM-SEALS dovrebbe permettere alle PMI europee produttrici di plastica e gomma di spingersi nel mercato dei prodotti di valore aggiunto per applicazioni esigenti. Ciò migliorerà la loro posizione competitiva e preserverà gli attuali livelli di occupazione. Guarda il video del progetto qui.
Parole chiave
Guarnizioni a basso attrito, guarnizioni dinamiche, plastica e gomma, TDM-SEALS, sformatura