Ogni sistema idraulico è caratterizzato da un fluido che circola tra i vari componenti (pompe, valvole e attuatori) trasmettendo potenza all’interno dell’impianto. Oltre alla funzione primaria di trasporto dell’energia meccanica, il fluido ha anche altre funzionalità aggiuntive:

  • Lubrifica le superfici a contatto e in movimento
  • Protegge i componenti dalla corrosione meccanica
  • Trasferisce calore e raffredda il sistema
  • Pulisce il sistema trasferendo agenti contaminanti e particelle di usura ai filtri

I fluidi idraulici trovano uso in svariate applicazioni sia mobili sia stazionarie, tra cui escavatori, elevatori, trasmissioni idrostatiche, trattori e numerosi impianti industriali.

Tipologie di Fluidi Idraulici

I fluidi impiegati in oleodinamica sono diversi e si distinguono per composizione e caratteristiche:

  • Acqua: ha un utilizzo molto limitato, perché favorisce la corrosione e non ha potere lubrificante; viene impiegata solo se presenti rischi di infiammabilità o inquinamento per l’ambiente.
  • Oli minerali: generalmente oggi nella maggior parte delle applicazioni oleodinamiche si utilizzano oli minerali.
  • Emulsioni acqua-olio: per quei settori che necessitano di fluidi idraulici non infiammabili.
  • Fluidi sintetici
  • Fluidi ecologici

Classificazione degli Oli Idraulici (ISO 6743-4)

L’Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione (ISO) ha stabilito con la norma ISO 6743-4 la classificazione dettagliata dei fluidi della famiglia H (sistemi idraulici) appartenenti alla classe L (lubrificanti, fluidi idraulici e prodotti similari). Il sistema di classificazione ISO 6743-4 può essere applicato in generale alle tre classi principali di fluidi idraulici:

  • Fluidi oleodinamici minerali (cioè a base di petrolio)
  • Fluidi oleodinamici resistenti al fuoco
  • Fluidi oleodinamici biodegradabili

Fluidi Oleodinamici Minerali

Come anticipato, la classe più numerosa di fluidi idraulici è composta da oli a base di idrocarburi raffinati, cioè di petrolio. Il petrolio rappresenta una base molto funzionale per i fluidi industriali: una volta raffinato (HH) viene formulato con vari additivi per prevenire la ruggine, l’ossidazione, la formazione di schiuma e l’usura.

Di seguito è riportato un elenco delle classificazioni più comuni degli oli idraulici minerali e le rispettive descrizioni:

  • ISO - L - HH - oli minerali base, senza inibitori di corrosione
  • ISO - L - HL - oli minerali raffinati con proprietà antiossidanti e antiruggine
  • ISO - L - HM - oli con additivi per aumentare la resistenza all’usura
  • ISO - L - HR - oli ad elevato indice di viscosità
  • ISO - L - HV - ad elevato indice di viscosità per costruzioni e marina
  • ISO - L - HG - si ottengono dagli HM mediante l’aggiunta di additivi che riducono l’effetto stick-slip

Gli oli maggiormente utilizzati sono gli HM.

Fluidi Oleodinamici Resistenti alle Fiamme

Esistono diversi tipi di fluidi resistenti alle fiamme e sono generalmente classificati come segue:

  • ISO - L - HFAE - Emulsione, olio-in-acqua (di solito >80% di contenuto d’acqua)
  • ISO - L - HFAS - combinazioni chimiche in acqua (di solito >80% di contenuto d’acqua)
  • ISO - L - HFB - emulsione acqua-in-olio (di solito >40% di acqua)
  • ISO - L - HFC - Soluzioni di glicole o glicole acquoso (di solito >35% di contenuto d’acqua)
  • ISO - L - HFDR - fluidi sintetici che non contengono acqua e composti da esteri fosforici
  • ISO - L - HFDS - Idrocarburi clorurati (senza acqua)
  • ISO - L - HFDT - Miscele HFDR/HFDS
  • ISO - L - HFDU - Fluidi sintetici che non contengono acqua e di altra composizione

Fluidi Oleodinamici Biodegradabili

Ci sono infine fluidi sviluppati in anni recenti per applicazioni in cui è richiesta la compatibilità ambientale, che si suddividono in:

  • ISO - L - HETG (Trigliceridi - oli vegetali)
  • ISO - L - HEPG (poliglicoli)
  • ISO - L - HEES (esteri sintetici)
  • ISO - L - HEPR (Polialfaolefina e relativi idrocarburi)

Caratteristiche Importanti dei Fluidi Idraulici

Oltre alla composizione chimica, diverse caratteristiche influenzano le prestazioni dei fluidi idraulici:

  • Viscosità: La viscosità dei fluidi idraulici è la misura della resistenza allo scorrimento.
  • Potere lubrificante: Il fluido deve essere in grado di bagnare tutte le parti mobili con una pellicola lubrificante continua.
  • Compatibilità con i materiali: Il fluido deve essere compatibile con tutti i materiali che costituiscono l’impianto, comprese guarnizioni, cuscinetti e vernici.
  • Resistenza alla sollecitazioni termiche: Durante il funzionamento dell’impianto oleodinamico, il fluido si riscalda, mentre nei periodi di ferma subisce un raffreddamento.
  • Bassa comprimibilità: La comprimibilità di un fluido è la variazione di volume per effetto della pressione.
  • Dilatazione termica: Se alla pressione atmosferica l’olio viene riscaldato aumenta il suo volume.
  • Potere anti-schiuma: Le bollicine d’aria risalenti sulla superficie dell’olio possono formare schiuma nel serbatoio.
  • Potere antiossidante: Il potere antiossidante degli oli minerali è ottenuto grazie ad additivi chimici.
  • Filtrabilità: Durante l’esercizio il fluido viene continuamente filtrato al fine di asportarne gli elementi inquinanti generati per abrasione.
  • Resistenza all’accensione e incombustibilità: In determinate condizioni, si ricorre a fluidi speciali ad alto punto di accensione, di difficile infiammabilità.
  • Tossicità: Il contatto prolungato con alcuni fluidi sintetici e talvolta anche con oli minerali, può provocare irritazioni e malattie della pelle.

Tipologie di Fluidi a Base Acquosa

  • Liquidi a base acquosa: Possono essere usati solo quando la temperatura dell’impianto rimane compresa nell’intervallo +10 e +60 °C.
  • Emulsioni olio-in-acqua: Contengono dal 5% al 12% di olio e presentano una viscosità piuttosto stabile.
  • Emulsioni acqua-in-olio: Contengono dal 40% al 60% di olio e hanno un potere lubrificante molto migliore.
  • Soluzioni acque-glicole: L’acqua è presente nella misura del 35-60%, la viscosità cala all’aumentare della presenza di acqua.
  • Esteri fosforici: Presentano un elevatissimo punto di fiamma e un buon potere lubrificante.
  • Siliconi: Hanno notevole stabilità della viscosità, ottima stabilità chimica al freddo e all’ossidazione e non presentano azioni aggressive.

L’Importanza della Selezione di Componenti Compatibili con il Fluido Idraulico

Il materiale corretto permette infatti di prevenire eventuali fenomeni di corrosione e di prolungare la longevità dei componenti del sistema.

Negli impianti oleodinamici, in linea teorica, si potrebbe utilizzare un tipo qualsiasi di fluido, in quanto tutti seguono la legge di Pascal.

I sistemi idraulici sono il cuore di molti settori e di numerosi macchinari, sia mobili sia stazionari, che operano spesso in condizioni climatiche ed operative estreme, pertanto il fluido idraulico è essenziale per garantire le corretta funzionalità dell’impianto nel tempo, così come è essenziale selezionare il sistema di filtrazione adatto alle caratteristiche dell’olio utilizzato, in modo da assicurare una perfetta compatibilità dei materiali.

TAG: #Idraulico

Potrebbe interessarti anche: