Cuscinetti - 14/11/2021
I cuscinetti a rulli Super-TF NSK lunga durata in ambienti contaminati
I cedimenti imprevisti dei cuscinetti su macchine e attrezzature critiche per la produzione possono rivelarsi estremamente costosi in termini di ricambi, manodopera e tempi morti, tutti fattori che incidono negativamente sulla redditività. Questo problema è ancora più evidente negli ambienti contaminati, ad esempio nella produzione dell'acciaio: per questo motivo un numero crescente di acciaierie si affida ai cuscinetti radiali orientabili a rulli Super-TF di NSK che offrono il vantaggio di una lunga durata. Fabbricati con un materiale proprietario appositamente sviluppato, questi cuscinetti aumentano sensibilmente la durata e la produttività.
L'acciaio per cuscinetti Super-Tough (Super-TF) di NSK è un materiale proprietario che, oltre a essere ideale per applicazioni con carichi molto elevati, ha dato prova di ridurre le sfaldature della superficie provocate da lubrificante contaminato.
Nell'industria siderurgica, i cuscinetti devono spesso operare in ambienti nei quali il lubrificante è facilmente esposto alla contaminazione con particelle o detriti metallici. Queste sostanze contaminanti causano indentature sulle superfici di rotolamento dei cuscinetti e, a lungo andare, il carico concentrato attorno a queste indentature porta a fratture e sfaldature della superficie.
Le ricerche svolte da NSK hanno evidenziato come un alto livello di austenite residua sia efficace nel ridurre la concentrazione delle sollecitazioni attorno alle indentature, allungando di conseguenza la durata. In termini generali, la tecnologia TF è un trattamento termico esclusivo per ottimizzare il livello di austenite residua nei materiali per cuscinetti. Tuttavia, l'austenite in sé ha una microstruttura morbida, pertanto, per soddisfare l'esigenza di maggiore durezza con una percentuale maggiore di austenite residua, NSK ha sviluppato una tecnica che riduce il diametro delle particelle di carburo e carbonitruro presenti nel materiale dei cuscinetti standard in acciaio cementato.
L'acciaio Super-TF ottenuto con questo processo, grazie alla sua particolare composizione chimica e allo speciale trattamento termico, offre una durata operativa eccezionale. Nel 2017, l'ente certificatore DNV GL ha verificato che, utilizzando il materiale Super-TF, è possibile migliorare il coefficiente di carico dinamico di base dei cuscinetti volventi del 23%. Questo incremento equivale a raddoppiare la durata alla fatica rispetto ai cuscinetti in acciaio standard.
Fra le aziende che hanno confermato i vantaggi dichiarati c'è un produttore di acciaio che registrava cedimenti dei cuscinetti (cuscinetti radiali orientabili a rulli 24040) del laminatoio a freddo ogni 3-4 mesi. I tecnici di NSK hanno analizzati i cuscinetti guasti e campioni di grasso nell'ambito del Programma a Valore Aggiunto AIP, constatando come le condizioni di forte contaminazione del laminatoio fossero la causa principale dei cedimenti imprevisti dei cuscinetti, dei costosi fermi impianto imprevisti e della riduzione della capacità produttiva.
Il team di esperti di NSK ha raccomandato di adottare i cuscinetti radiali orientabili a rulli Super-TF per contrastare l’effetto della contaminazione nel lubrificante. Dopo un periodo di prova di quattro mesi, l'acciaieria ha restituito i cuscinetti al laboratorio di NSK affinché venissero ispezionati. L'analisi ai raggi X ha indicato una vita residua di 29-50 mesi grazie alla maggiore resistenza all'usura dei cuscinetti Super-TF.
Negli ultimi anni l'acciaieria ha sostituito i cuscinetti del laminatoio una sola volta all'anno durante gli interventi di manutenzione programmata, riducendo drasticamente i costi per ricambi, tempi morti e manutenzione.
Immagine 1): I cuscinetti radiali orientabili a rulli Super-TF di NSK offrono lunga durata in ambienti dove il lubrificante è facilmente soggetto a contaminazione. Foto: sspopov/Shutterstock
Immagine 2): L'acciaio per cuscinetti Super-TF ha una particolare composizione chimica derivata da un processo di trattamento termico proprietario. Foto: NSK
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