Cuscinetti senza lubrificazione? Ecco in cosa consiste il funzionamento a secco

Marie Olyve | Luglio 16, 2021

“Autolubrificanti” o “esenti da lubrificazione”. Spesso si leggono queste descrizioni nella tecnologia dei cuscinetti. Ciò che accomuna questi sistemi è che non richiedono lubrificazione aggiuntiva. In altre parole, non è necessario arrestare la macchina per aggiungere lubrificante, non è necessario ricambiare l’olio o – nel caso di macchine più grandi – disporre di costosi sistemi di lubrificazione automatica.

Ma, cerchiamo di capire cosa si nasconde dietro questa tecnologia e come funzionano i cuscinetti senza lubrificazione.

Mentre “esenti da manutenzione” o “autolubrificanti” descrivono sistemi che non richiedono l’aggiunta di lubrificante durante l’utilizzo, la dicitura “esenti da lubrificazione” si riferisce al cosiddetto funzionamento a secco. Il vantaggio è che la superficie d’appoggio del cuscinetto resta pulita e la polvere non vi aderisce.

In cosa consiste il funzionamento a secco? Cosa significa effettivamente “esenti da lubrificazione”? Come agiscono i cuscinetti senza lubrificazione?

Solitamente il termine “lubrificazione” viene associato al grasso o all’olio ma in realtà l’utilizzo di cuscinetti non porta necessariamente a sporcarsi le mani. Lubrificare significa ridurre l’attrito (e l’usura che ne deriva) tra gli elementi di una macchina che si trovano a contatto durante il movimento. Per lubrificare, si possono utilizzare i soliti oli o grassi oppure lubrificanti solidi.

I lubrificanti solidi sono composti da particelle microscopiche che riducono l’attrito tra le parti. I materiali comunemente utilizzati sono grafite, bisolfuro di molibdeno, particelle di ceramica o PTFE (Teflon), i quali entrano spesso anche nella composizione dei lubrificanti “liquidi”. Ad ogni modo vengono anche utilizzati in forma solida nei cuscinetti.

Lubrificazione solida: incorporata o stratificata? Per quanto riguarda la lubrificazione solida dei cuscinetti, possiamo distinguere due diverse tecnologie. Da un lato, i cuscinetti “combinati” che sono formati da un corpo in metallo o in fibre tessili con l’aggiunta di uno strato interno perfettamente scorrevole. Mentre lo strato di supporto assorbe la maggior parte delle forze meccaniche, lo strato scorrevole interno composto da PTFE o altra plastica assicura un basso attrito.

Lubrificanti solidi al microscopio, ingranditi 200 volte (igus GmbH)

In alternativa esistono cuscinetti composti integralmente da materiali nei quali sono state incorporate le particelle lubrificanti. Spesso questi cuscinetti sono fatti da composti plastici. Il vantaggio è che le caratteristiche dei diversi polimeri possono essere associate a quelle dei lubrificanti solidi e, allo stesso tempo, la riduzione dell’attrito non si limita allo strato superficiale ma è assicurata per l’intero spessore del cuscinetto. Lo strato scorrevole, spesso sottile, dei cuscinetti composti ha anche lo svantaggio di essere piuttosto sensibile alle sollecitazioni meccaniche. Questo si capisce benissimo, per esempio, sulle padelle antiaderenti, che si graffiano facilmente con gli utensili da cucina in metallo.

Cuscinetti senza lubrificazione: riepilogo

La lubrificazione non sempre vuol dire sporcarsi le mani o inquinare le acque sotterranee con oli esausti. Ci sono tante diverse tecnologie di lubrificazione. I lubrificanti solidi possono essere incorporati nei cuscinetti in modo tale da rilasciare quantità irrilevanti di particelle nell’ambiente. Per quanto riguarda le boccole in metallo e in tessuto, la lubrificazione solida consiste nell’aggiunta di uno strato sottile di PTFE o altri tipi di plastica con ottime caratteristiche di scorrimento. Lo svantaggio è che questo strato è sensibile alle sollecitazioni meccaniche. Nei cuscinetti di plastica, i lubrificanti solidi possono essere incorporati direttamente all’interno del polimero. In questo modo, si crea una struttura omogenea. L’intero spessore funge da materiale di usura o materiale scorrevole.

Avete bisogno di assistenza?

Saremmo felici di potervi consigliare nella scelta del materiale e del cuscinetto di cui avete bisogno. I nostri tecnici vi potranno aiutare a individuare il cuscinetto più adatto alla vostra applicazione per trovare la soluzione più indicata e conveniente.