27 Lug Il mio nome è Bonding: l’attacco gomma-metallo – Rolling in the deep – Pillole di approfondimento sul mondo dei rulli rivestiti
Applicare elastomeri ad una superficie di metallo senza che vi sia un distacco è un processo che presenta sfide non banali. A livello intuitivo sappiamo tutti che quando incolliamo due materiali differenti c’è la probabilità che si stacchino se subiscono urti, o anche solo nel tempo.
Una azienda che si occupa di rivestimenti di rulli industriali non può permettersi di non possedere un know-how specifico sull’attacco gomma-metallo, che è la competenza principale da acquisire se si vuole lavorare in questo ambito, ancora più importante della formulazione di mescole o della conoscenza delle diverse applicazioni industriali.
Il mio nome è Bonding
L’attacco – gomma metallo (Bonding, in inglese) è un processo che si compone di diversi passaggi, tutti fondamentali a garantire che l’elastomero in questione, sia esso gomma, poliuretano o silicone, rimangano fermamente ancorati all’anima di metallo.
Il primo passo consiste nel trattare la superficie del rullo di metallo, in modo da donargli due importanti proprietà: la corretta rigatura e la pulizia.
La rigatura è necessaria perché permette all’elastomero di “aggrapparsi” al metallo in modo ottimale. È necessario raggiungere una rigatura specifica: se la superficie fosse completamente liscia, o eccessivamente scavata, l’attacco fallirebbe.
La pulizia serve per eliminare impurità, come polveri ed oli, che potrebbero frapporsi tra il metallo e il rivestimento, di fatto annullando l’attacco.
Per garantire queste due proprietà in rullo viene quindi lavato inizialmente, poi tornito con appositi utensili, e di nuovo lavato con del solvente. Occasionalmente clienti e fornitori ci chiedono se possono occuparsi loro stessi della rigatura, ma questa richiesta viene quasi sempre declinata, in quanto è l’azienda rivestitrice che deve essere responsabile dell’intero processo di trattamento.
Dal problema alla soluzione
Dopo la lavorazione della superficie, viene applicata una soluzione di attacco, una specie di colla selezionata specificatamente per il tipo di rivestimento scelto. Alcune mescole sono “autoincollanti” e non richiedono questo passaggio, ma per la maggior parte la soluzionatura è necessaria.
È fondamentale che questo processo venga immediatamente dopo il trattamento del metallo, perché col tempo possono ri-depositarsi impurità (specialmente se i rulli vengono lasciati nello stesso ambiente dove vengono effettuate altre lavorazioni) o il metallo può ossidarsi. Alcuni processi chimici come la nichelatura o l’utilizzo di fosfato di zinco possono ridurre l’ossidazione, ma devono essere compatibili con la soluzione utilizzata.
Un’altra possibilità è la bendatura delle parti metalliche con un film protettivo, che però non deve essere così stretta da intrappolare l’umidità.
La soluzione viene quindi applicata con un pennello direttamente sul rullo, preferibilmente in un unico strato, perché potrebbero formarsi dei “cuscinetti” tra strati differenti. I sistemi a due strati comprendono un primer e un adesivo. Il rullo deve essere a temperatura ambiente, per evitare condensa, ma anche il calore può creare problemi, dato che potrebbe far evaporare la soluzione.
All’attacco!
Dopo la soluzionatura, il rullo viene rivestito e vulcanizzato. Questi processi sono relativamente meno importanti di quelli descritti fino ad ora, ma richiedono comunque una lunga esperienza, in particolare nella determinazione del tempo, temperatura e tipologia di vulcanizzazione.
Un esperto rivestitore porrà infine particolare attenzione ad alcune mescole che presentano criticità, come l’EPDM, una mescola satura che tende a non creare legami chimici. Per alcune di queste mescole, si può scegliere di creare prima strati ad alti Shore (più duri), sui quali poi rivestire le mescole necessarie. Questo strato iniziale viene chiamato “sottostrato”.
In definitiva, applicare elastomeri al metallo richiede conoscenza chimiche e meccaniche complesse. Una volta acquisite, tuttavia, consentono di ridurre al minimo le problematiche di distacco. Infatti, la maggior parte dei rulli, nella propria “vita lavorativa”, non subiranno distacchi, ma richiederanno una rigommatura solo quando la superficie di sarà consumata.