Operatori di fabbrica, ingegneri manutentori e progettisti di prodotto incontrano spesso il deterioramento prematuro di componenti in gomma. Molti attribuiscono tale problema a difetti nella produzione, mentre nella maggior parte dei casi i guasti derivano da una scelta inadeguata del materiale, da un ambiente operativo non idoneo o da un’installazione errata.
Questa guida alla risoluzione dei problemi tratta le quattro modalità di guasto più diffuse nei componenti in gomma: crepe, rigonfiamenti, indurimento e perdite. Analizziamo le cause sottostanti e forniamo soluzioni concrete per aiutarvi a ridurre la frequenza di sostituzione dei componenti ed evitare fermi imprevisti delle attrezzature.
1. Crepe sulla superficie della gomma
Fessurazioni visibili su guarnizioni, anelli O-ring e supporti antivibranti rientrano tra i problemi più ricercati relativi alla gomma: perché la gomma si fessura prematuramente . Si verificano due tipologie principali di fessurazioni nelle applicazioni industriali.
Fessurazioni da ozono e raggi UV
Sintomi: Fessure superficiali fini; le crepe si allungano con la flessione ripetuta, comunemente osservate sulla gomma all’aperto esposta alla luce solare. Cause principali: l’ozono presente nell’aria attacca le catene molecolari della gomma insatura. La gomma naturale (NR) e il nitrile (NBR) non presentano una resistenza sufficiente all’ozono se non formulati appositamente. L’esposizione prolungata ai raggi UV accelera l’invecchiamento superficiale. Soluzioni:
· Passare a miscele resistenti all’ozono: EPDM, CR o gomme appositamente formulate
· Aggiungere additivi anti-ozono durante la miscelazione, qualora non sia possibile sostituire il materiale
· Evitare che i componenti in gomma posti all’esterno siano sottoposti a trazione continua
Fessurazioni da fatica / meccaniche
Sintomi: Si formano crepe nelle aree di concentrazione dello sforzo dopo ripetuti schiacciamenti, movimenti o vibrazioni. Cause principali: carico ciclico continuo, spigoli vivi che causano sollecitazioni locali, resistenza alla lacerazione insufficiente dell’elastomero scelto. Soluzioni:
· Ottimizzare la progettazione del componente per eliminare gli spigoli vivi
· Scegliere una gomma con eccellente resistenza alla lacerazione
· Regolare la durezza in base ai carichi dinamici di funzionamento
Gonfiamento della gomma
Sintomi: I componenti si espandono, diventano molli, perdono precisione dimensionale e non si inseriscono correttamente nelle scanalature. Il gonfiamento porta spesso all’estrusione della guarnizione e a perdite. Cause principali: la causa più comune è l’incompatibilità chimica. Quando la gomma entra in contatto con olio, solvente o liquido chimico, il mezzo penetra nella struttura polimerica provocando un’espansione volumetrica. Un errore tipico consiste nell’installare guarnizioni in EPDM all’interno di circuiti idraulici a olio. Soluzioni:
· Verificare la compatibilità chimica prima di definire definitivamente il materiale gommoso
· Sostituire con elastomeri resistenti al mezzo: utilizzare NBR/FKM in ambienti con olio minerale
· Eseguire test di immersione per nuovi mezzi di lavoro prima dell’applicazione su larga scala
Indurimento e fragilità della gomma
Sintomi: La gomma perde gradualmente elasticità, diventa rigida e fragile; anche un lieve impatto provoca rottura. Cause principali: L’invecchiamento termico è il fattore predominante. L’esposizione prolungata a temperature superiori al limite continuo di funzionamento innescare la post-vulcanizzazione. L’ossidazione distrugge inoltre i plastificanti presenti nella mescola di gomma nel corso di anni di servizio. Soluzioni:
· Selezionare una gomma classificata per la temperatura operativa continua prevista
· Evitare di posizionare componenti in gomma vicino a fonti di calore senza adeguati sistemi di raffreddamento
· Specificare formulazioni anti-invecchiamento per apparecchiature destinate a cicli di servizio prolungati
Perdita di tenuta da guarnizioni in gomma
Le perdite raramente derivano da un singolo fattore. Si verificano solitamente in combinazione con gonfiamento, indurimento o deformazione permanente per compressione.
Deformazione permanente per compressione (compression set)
Sintomi: Le guarnizioni non riescono a ritornare alla forma originale dopo una prolungata compressione; la deformazione permanente genera interstizi attraverso cui il fluido può fuoriuscire. Cause principali: Temperatura di esercizio eccessiva, durezza inadeguata della gomma, materiale grezzo di bassa qualità. Soluzioni:
· Scegliere materiali con basso valore di deformazione permanente (FKM, HNBR premium) per le guarnizioni statiche
· Evitare un serraggio eccessivo durante l'installazione
· Controllare la temperatura di esercizio continua entro i limiti specificati per il materiale
Danni da installazione e progettazione non corretta della scanalatura
Sintomi: Perdite immediate dopo il montaggio del componente; piccoli tagli sul labbro di tenuta. Cause principali: filettatura affilata senza smusso, utensili di installazione ruvidi, dimensioni della sede troppo grandi o troppo piccole. Soluzioni:
· Utilizzare un lubrificante per l’assemblaggio compatibile con la gomma
· Ottimizzare il disegno della sede secondo le raccomandazioni del fornitore dell’elastomero
Altri fattori comuni che provocano il guasto delle guarnizioni in gomma
Oltre ai quattro problemi principali sopra indicati, questi fattori nascosti vengono spesso trascurati:
1. Durezza Shore A non corretta: un valore troppo basso provoca l’estrusione; un materiale eccessivamente duro manca di flessibilità di tenuta
2. Conservazione impropria: La gomma conservata alla luce diretta del sole o mantenuta in tensione per mesi si degrada prima dell’installazione
3. Vulcanizzazione inadeguata: La gomma sottocurata presenta scarse prestazioni fisiche; il materiale sovra-curato diventa fragile
Suggerimenti preventivi per prolungare la durata di servizio della gomma
Una gestione efficace dei componenti in gomma si basa sulla prevenzione precoce, piuttosto che sulla sostituzione d’emergenza.
· Verificare temperatura, mezzi di contatto e ambiente prima della selezione del materiale
· Standardizzare la procedura di installazione per eliminare i danni dovuti al montaggio
· Programmare ispezioni periodiche per le parti critiche di tenuta
· Rispettare le norme professionali per la conservazione delle scorte di gomma di ricambio
Sintesi
Fessurazioni, rigonfiamenti, indurimenti e perdite non indicano sempre prodotti in gomma di bassa qualità. Nella maggior parte dei casi, il problema risiede nella mancata corrispondenza tra le proprietà del materiale e le condizioni operative sul campo. Se hai difficoltà a identificare la causa alla radice dei guasti dei tuoi componenti in gomma, inviaci i dettagli dei parametri operativi, foto dei guasti e informazioni sul mezzo interessato. Il nostro team tecnico potrà analizzare i problemi e consigliarti soluzioni personalizzate in gomma stampata a iniezione adatte al tuo equipaggiamento.
EN
