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Come prevenire lo sfregamento nelle sedi dei cuscinetti

- e perché sono più importanti di quanto pensi

Nell'industria alimentare, ogni componente deve contribuire a garantire l'igiene, l'efficienza e l'affidabilità a lungo termine. La corrosione da sfregamento è una delle cause più comuni e costose di danneggiamento prematuro dei cuscinetti, soprattutto di quelli in acciaio inossidabile utilizzati negli ambienti igienici. Ciononostante, viene spesso trascurata o non valutata in modo adeguato. Molti dei danneggiamenti che riscontriamo sul campo sono riconducibili a un problema semplice ed evitabile: l'installazione non corretta.

In NGI progettiamo cuscinetti che non necessitano di lubrificazione durante il funzionamento quotidiano. Questo non significa tuttavia che siano esenti da manutenzione in fase d’installazione. Il grasso rappresenta un fattore essenziale, oltre che come lubrificante a lungo termine, anche come barriera fisica che impedisce il verificarsi dei micromovimenti che avvengono tra l'albero e l'anello interno del cuscinetto. Senza grasso, lo sfregamento può manifestarsi nel giro di pochi giorni.

In questo articolo spiegheremo cosa si intende per sfregamento, perché si verifica e i modi in cui può essere pressoché eliminato eseguendo l’installazione in modo adeguato.


Scritto da Austin Davis, Category Manager, NGI

”Non dimenticare di utilizzare la pasta anti-sfregamento. Non provare a indovinare il valore della coppia. E non pensare che "senza lubrificazione" significhi "senza cura".

Austin Davis,Category Manager, NGI

Che cosa si intende per corrosione da sfregamento?

Lo sfregamento è un tipo di usura causata da micromovimenti ripetuti tra due superfici metalliche a contatto. Nel caso di un cuscinetto, lo sfregamento si verifica solitamente tra l'albero e l'anello interno. Questi piccoli movimenti possono sembrare innocui, ma con il tempo consumano il materiale superficiale, facendolo ossidare e producendo detriti di colore marrone rossastro. Questi detriti accelerano l'usura e possono rigare la superficie dell'albero, deformare il cuscinetto e, in casi estremi, bloccare l'intero gruppo di assemblaggio.


Lo sfregamento è pericoloso poiché si sviluppa lentamente e spesso in modo silenzioso. Non viene rilevato alcun danno evidente finché non è sufficientemente avanzato da compromettere le prestazioni. Il danno da sfregamento comporta costosi tempi di inattività, parti di ricambio e, in alcuni settori, il rischio di contaminazione dei prodotti.

Il ruolo del grasso nella prevenzione dell'attrito

Il modo più efficace per prevenire lo sfregamento è utilizzare una pasta anti-sfregamento ad alta viscosità durante l'installazione. Anche se i cuscinetti NGI non richiedono lubrificazione durante il funzionamento, lo strato iniziale di grasso inserito in fase di montaggio funge da ammortizzatore tra l'albero e il cuscinetto, riempie le microscopiche imperfezioni della superficie e assorbe parte delle vibrazioni che altrimenti ne causerebbero l'usura preventiva.


Si consiglia di utilizzare un prodotto come l'agente anti-sfregamento SKF LGAF 3E. Questo tipo di pasta è formulato specificamente per ridurre i micromovimenti ed è stabile in presenza di carichi e temperature elevate. I test eseguiti sul campo hanno mostrato che, oltre a impedire lo sfregamento, ha facilitato lo smontaggio, il che rappresenta un grande vantaggio durante le operazioni di manutenzione.
In uno dei test di confronto che abbiamo eseguito, abbiamo installato due cuscinetti identici: uno a secco e uno lubrificato. Il cuscinetto montato a secco ha iniziato a mostrare segni di sfregamento in meno di una settimana. Quello ingrassato non ha mostrato alcuna corrosione visibile neppure dopo un funzionamento prolungato e dopo aver rimosso intenzionalmente la pasta per eseguire l'ispezione.

Perché le impostazioni della coppia sono così importanti

La coppia di serraggio è fondamentale quanto la lubrificazione. Se le viti di fissaggio sono poco serrate, un cuscinetto ingrassato può iniziare a muoversi sull'albero. In una simulazione di laboratorio, abbiamo azionato un cuscinetto a 800 giri al minuto con un carico di 275 kg. I test in cui è stato installato senza grasso e con viti allentate, hanno evidenziato uno sfregamento nel 95% dei cicli di prova. In quelli in cui invece è stato applicato il grasso e le viti di fermo sono state serrate in modo adeguato, il tasso di danneggiamento è diminuito di oltre il 90%.
Per garantire i risultati migliori:

  • Pulire sempre l'albero prima dell'installazione.
  • Applicare la pasta anti-sfregamento in modo uniforme all'interno dell'anello interno.
  • Le viti di arresto devono essere serrate attenendosi alle specifiche raccomandate e utilizzando uno strumento calibrato.
  • Ricontrollare le impostazioni della coppia di serraggio dopo le prime 24 ore di funzionamento: potrebbero essersi allentate a causa dell'assestamento e delle vibrazioni.

Questi passaggi sono rapidi e poco costosi, ma fanno una differenza significativa nella durata utile.

“Senza lubrificazione” equivale a “senza manutenzione”?

Questo è un malinteso comune. I cuscinetti NGI sono progettati per funzionare senza grasso e olio in condizioni normali di funzionamento: consentono di ridurre il rischio di contaminazione e di semplificare le procedure di lavaggio. Questo non implica tuttavia che l'installazione possa essere eseguita con noncuranza. In fase d'installazione il grasso deve essere considerato come una protezione temporanea, analogamente all’utilizzo dei guanti durante la manipolazione degli alimenti. Potresti non averne bisogno durante il confezionamento, ma, per evitare problemi è assolutamente necessario indossarli in fase di preparazione.

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Montaggio e allineamento: I collaboratori nascosti


Anche in presenza di una lubrificazione e di una coppia perfette, possono verificarsi problemi dovuti a un montaggio eseguito in modo errato. Un albero sottodimensionato o fuori asse causa un accoppiamento lasco, che aumenta il potenziale di movimento. Il disallineamento tra due cuscinetti può generare anche forze interne non uniformi che favoriscono lo sviluppo delle vibrazioni.

Il nostro consiglio:

  • Controllare che le tolleranze dell'albero siano conformi alle specifiche tecniche del produttore. NGI fornisce consigli dettagliati sull'adattamento in tutta la documentazione del prodotto.
  • Per verificare che entrambi i cuscinetti siano allineati all'albero, utilizzare gli strumenti di allineamento.
  • Evitare di utilizzare alberi usurati o rilavorati, a meno che non ne siano state controllate la concentricità e il diametro.


Questi controlli possono sembrare di poco conto, ma in molti casi rappresentano la causa principale dei danneggiamenti inspiegabili dovuti allo sfregamento.

Risultati dei test eseguiti nel mondo reale

Per evidenziare l'importanza dell'installazione, abbiamo eseguito un test controllato sul campo su due cuscinetti identici:

  • Test A: Installato a secco, con viti di fissaggio serrate a mano
    Risultato: Lo sfregamento è iniziato entro 5 giorni, causando la rigatura dell'albero e rumorosità del cuscinetto.
  • Test B: Installato con SKF LGAF 3E, viti di fissaggio serrate e ricontrollate dopo 24 ore
    Risultato: Dopo 21 giorni di funzionamento, non si sono verificati fenomeni visibili di sfregamento neppure dopo la pulizia delle superfici di contatto.

Questi test non sono stati condotti in condizioni di laboratorio ideali, ma riflettono le variabili presenti nel mondo reale, come ad esempio le variazioni di temperatura, le procedure di pulizia e le vibrazioni quotidiane, e dimostrano che le pratiche di montaggio, se eseguite correttamente, aumentano notevolmente l'affidabilità dei componenti.

 

Costo a lungo termine dei danni causati dallo sfregamento


Anche se il danneggiamento di un singolo cuscinetto può sembrare di poco conto, il costo complessivo può essere significativo. I danneggiamenti dovuti all'usura generano spesso danni all'albero, la cui riparazione è più costosa e lunga. Nelle zone igieniche, i tempi di inattività possono condizionare anche i programmi di pulizia, la conformità agli audit e gli obiettivi di produzione.

Se è vero che ogni arresto non programmato ha un costo di diverse centinaia di euro in termini di perdita di produzione e di tempo impiegato dai tecnici per le riparazioni, evitare solo pochi incidenti all'anno giustifica di per sé il piccolo sforzo aggiuntivo compiuto in fase d’installazione.

Raccomandazioni finali

Per eliminare lo sfregamento come causa di danni all’impianto, la soluzione è semplice e comprovata. Non dimenticare di utilizzare la pasta anti-sfregamento. Non provare a indovinare il valore della coppia. E non dedurre che "senza lubrificazione" significhi "senza cura".

Segui piuttosto queste buone pratiche:

  • Durante la fase di montaggio, utilizza una pasta anti-sfregamento ad alta viscosità.
  • Pulisci accuratamente tutte le superfici di contatto.
  • Serra correttamente le viti di fissaggio e ricontrollale dopo 24 ore.
  • Prima di avviare la linea verifica le tolleranze dell'albero e l'allineamento dei cuscinetti.

 

Questi passaggi richiedono pochi minuti, ma consentono di prolungare la durate dei cuscinetti di settimane o di mesi. In questo modo risparmi il tempo utilizzato per risolvere problemi evitabili.

Hai bisogno di assistenza?

Se hai domande sui metodi di montaggio, sulle specifiche per la coppia o sulla compatibilità della pasta, non esitare a contattarci direttamente. Siamo a disposizione tua e del tuo team manutenzione


– Austin Davis, Category Manager, NGI

Austin Davis, Global Category Manager – Bearings  United States, NGI

Maggiori informazioni sull'autore Austin Davis: 

Ho oltre 10 anni di esperienza nelle vendite tecniche e nella gestione dei prodotti, maturata principalmente nel settore alimentare e delle bevande. In NGI, dirigo lo sviluppo globale dei componenti igienici non livellanti, operando a stretto contatto con gli OEM, gli utenti finali e i distributori, con l’obiettivo di lanciare sul mercato soluzioni pratiche e ad alte prestazioni.

Il mio background comprende ingegneria delle vendite e gestione del territorio e mi sono occupato principalmente dei cuscinetti, delle soluzioni di tenuta e delle apparecchiature igieniche. Ho assistito clienti in tutto il Nord America, aiutandoli a risolvere problemi tecnici, a ottimizzare le prestazioni delle apparecchiature e a soddisfare rigorosi requisiti igienici. Baso il mio lavoro sull’analisi dei dati, sulla conoscenza dei clienti e sulla forte convinzione che l'innovazione dei prodotti debba rispondere alle esigenze applicative che si presentano nel mondo reale.

 

La forza della catena dipende da quella degli anelli che la compongono

La progettazione igienica non si limita alla scelta di componenti igienici certificati, che ovviamente contribuiscono ad aumentare il livello generale di igiene nella vostra produzione.

La catena non diventa mai più forte dell'anello più debole. È pertanto necessario valutare l'intero ambiente di produzione e la linea di produzione!

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