24 Giu Lo spessore del rivestimento – Rolling in the deep
Lo spessore del rivestimento
La scelta dello spessore del rivestimento dipende da diversi fattori: la parte metallica, il materiale elastomerico selezionato, i contatti superficiali previsti e i requisiti complessivi dell’applicazione. In breve, un rivestimento dovrebbe essere sufficientemente spesso da svolgere il lavoro previsto, nel modo più efficiente possibile.
Le basi da cui partire
Per garantire che lo spessore corretto venga selezionato, innanzitutto la parte metallica deve avere una flessione accettabile sotto il carico previsto, essere rettificato, bilanciato, avere la finitura corretta, impiegare cuscinetti appropriati ed essere adeguatamente supportato. Successivamente, dovrebbe essere applicato uno strato rigido o elastico appropriato, a seconda dell’applicazione. L’area principale e ovviamente di interesse è lo strato superiore o di contatto, ma è possibile che vi siano strati di rivestimento sottostanti, ad esempio per aumentare l’efficacia dell’attacco gomma-metallo, o per aumentare l’azione di grip del rullo, mantenendo un rivestimento superficiale adatto al contatto con il materiale lavorato.
Prima ancora di considerare lo spessore minimo per le applicazioni, è importante sapere che la misurazione della durezza stessa del rivestimento prescinde e dipende dallo spessore. Esistono molti strumenti e scale disponibili per le misurazioni, anche se generalmente la durezza per le applicazioni più comuni nelle industrie servite da TG s.r.l. viene misurata in Shore A. Per consentire una corretta misurazione di queste durezze, è necessario che vi sia uno spessore minimo, che dovrebbe essere di 95mm per valori nominali da 0 a 50 Shore A, e di 63mm per durezze nell’intervallo da 51 a 100 Shore A.
È bene notare che anche solo partire da questo punto apparentemente “fisso”, presenta problematiche; sia i produttori sia gli utilizzatori di rulli devono concordare su come eseguire le letture di durezza. Le letture di rivestimenti morbidi e sottili possono essere significative, ma si tratta di “letture apparenti”. Inoltre, la gamma standard del settore per i composti di rivestimento da 0 a 100 Shore A è di +/- 5 punti.
Un rivestimento di spessore
La maggior parte dei composti elastomerici utilizzati per i rivestimenti dei rulli sono considerati incomprimibili. Ciò significa che, sotto carico, tendono a deformarsi piuttosto che a comprimersi. In condizioni statiche, con un carico uniforme, la differenza di comportamento tra rivestimenti spessi e rigidi e quelli più sottili e morbidi è minima. In altre parole, a parità di carico, un rullo con un rivestimento spesso e rigido si comporta in modo simile a un rullo con un rivestimento più sottile e morbido, o a un rullo con un diametro maggiore.
Detto questo, l’aumento dello spessore del rivestimento è correlato in misura variabile a:
Aumento del diametro del rullo
Diminuzione della durezza del rivestimento
Diminuzione della pressione massima
Aumento della larghezza della superficie di contatto
In condizioni dinamiche, il comportamento dei rivestimenti elastomerici diventa più complesso. Fattori come la velocità, i carichi, le temperature e le proprietà del materiale elastomerico influenzano la risposta del rullo in modo significativo. Tuttavia, se le modifiche allo spessore del rivestimento rientrano nelle specifiche tecniche del macchinario, molti di questi fattori potrebbero non essere motivo di preoccupazione.
In generale, comunque, nello scegliere lo spessore del rivestimento, è bene affidarsi al rigommatore che, grazie alla sua esperienza, può consigliare lo spessore più adatto. Nel caso permangano dubbi, le variabili elencate qui sopra possono fornire una indicazione di massima su quali fattori tenere in considerazione nel determinare lo spessore del rivestimento.
Altre considerazioni: Bombatura ed effetti termici
I rulli sottoposti a carichi superficiali concentrati alle estremità possono flettersi. Per contrastare questo fenomeno e migliorare la distribuzione del carico, viene impiegata la tecnica della bombatura. La bombatura può essere applicata ad un solo rullo o ad entrambi i rulli di schiacciamento, a seconda delle specifiche esigenze.
Vantaggi della bombatura
Riduzione dello slittamento: La bombatura aiuta ad uniformare le velocità superficiali tra i rulli, minimizzando lo slittamento che causa usura e deterioramento.
Distribuzione uniforme della pressione: La forma bombata distribuisce il carico in modo più uniforme lungo la superficie del rullo, riducendo le aree di alta pressione che possono causare danni al materiale lavorato.
Migliore adattamento alle velocità superficiali: La bombatura permette di adattare i rulli a velocità superficiali differenti, ottimizzando le prestazioni e riducendo l’usura.
Profili di pressione e schiacciamento
Lo spessore variabile del rivestimento lungo la lunghezza del rullo bombato influenza il profilo di pressione e lo schiacciamento del materiale lavorato. Una superficie uniforme del rullo garantisce una distribuzione uniforme della pressione, favorendo un processo ottimale. Tuttavia, le estremità più sottili del rivestimento potrebbero essere sottoposte a pressioni più elevate, a seconda della quantità di superficie di contatto e delle caratteristiche del materiale lavorato.
Effetti termici
Le coperture in elastomero dei rulli hanno proprietà isolanti. Di conseguenza, a parità di altre condizioni, rivestimenti più spessi comportano una minore dissipazione del calore. Questo aspetto è importante da considerare in applicazioni che generano calore durante il processo. Inoltre, le coperture più spesse tendono ad espandersi maggiormente rispetto a quelle più sottili, con il potenziale effetto di generare schiacciamenti più stretti.