Gli oli idraulici vengono impiegati nell’ambito industriale per garantire il corretto funzionamento dei macchinari e per garantire la protezione degli ingranaggi e prolungarne la funzionalità prevenendo usura e blocchi. Scegliere un buon fluido idraulico per la propria macchina di movimento è una scelta importante. In macchinari sottoposti a ritmi di lavoro anche pensati come negli escavatori una caratteristica è rappresentata dalla stabilità termica dell'olio idraulico.
Caratteristiche Fondamentali degli Oli Idraulici
Le caratteristiche più importanti da tenere in considerazione per scegliere il corretto olio idraulico sono l’indice di viscosità, gli additivi presenti, il punto di scorrimento e il punto di infiammabilità.
Viscosità e Indice di Viscosità
La viscosità è una grandezza fisica che misura la resistenza di un fluido allo scorrimento. La viscosità è legata all’attrito tra le molecole del fluido: tale attrito varia al variare della temperatura e della pressione a cui è sottoposto il lubrificante. Caratteristica fondamentale degli oli idraulici è la viscosità che indica la capacità di scorrimento del lubrificante su una determinata superficie.
L’indice di viscosità descrive la variazione della viscosità in base alla temperatura: in generale infatti gli oli idraulici diventano più fluidi al crescere della temperatura. Le caratteristiche di viscosità dell'olio idraulico possono mutare al variare di temperatura e pressione. Pertanto all’aumentare della temperatura abbiamo come conseguenza la diminuzione della viscosità. Ad esempio, un olio idraulico ISO VG 46 dopo circa 30 minuti di utilizzo in un impianto idraulico vedrà diminuire la propria viscosità fino a ISO VG 32. A seguito di questo fenomeno si avrà una conseguente diminuzione dell’efficienza del circuito idraulico e una maggiore usura dei componenti (pompa, servo valvole, ecc.). Questo principio è valido in generale per tutti i lubrificanti e tutte le gradazioni di viscosità. Capiamo perciò perché è importante utilizzare lubrificanti che limitino questo fenomeno. A parità di viscosità si consiglia quindi di utilizzare oli ad Alto Indice di Viscosità. Attenzione! Una miglior capacità di resistere a questa riduzione di viscosità causata dalla temperatura la possiamo riscontrare in due tipologie di lubrificanti differenti: olio totalmente sintetico e olio minerale ad alto indice di viscosità.
Punto di Scorrimento e Infiammabilità
Il punto di scorrimento, pour point, è la temperatura minima alla quale l’olio idraulico può ancora fluire mentre viene raffreddato. Sotto tale temperatura l’olio perde la sua funzione di protezione e di lubrificazione degli ingranaggi. Quando si opera a basse temperature, bisogna scegliere un olio idraulico che mantenga il suo indice di viscosità costante, per non compromettere il funzionamento del macchinario.
Il punto di infiammabilità è la temperatura minima alla quale i vapori prodotti dall’olio idraulico possono infiammarsi in presenza di una scintilla o di calore eccessivo.
Funzioni dell'Olio Idraulico
Oltre la funzione primaria di trasporto dell’energia meccanica, il fluido idraulico ha anche la proprietà di proteggere, lubrificare e raffreddare i componenti con i quali viene in contatto. Per evitare abrasioni e grippaggi, il fluido idraulico deve compiere un’azione lubrificante nei componenti, in quanto i giochi fra le parti mobili in oleodinamica sono anche di pochi μm.
Contaminazione dell'Olio Idraulico
La presenza nell’olio di elementi estranei, potenzialmente nocivi per l’impianto, si chiama contaminazione. Le particelle presenti nell’ambiente circostante all’impianto oleodinamico penetrano, inevitabilmente, nel sistema attraverso guarnizioni dei cilindri, tenute degli alberi e bocchettoni dei serbatoi. Quest’ultimo caso fa sì che serva il flussaggio: la rimozione di particelle mediante flussi turbolenti. È inoltre frequente che entrino nell’impianto residui di lavorazione durante il montaggio, l’installazione e il commissioning, contaminando pericolosamente l’intero sistema.
Gli impianti risentono, poi, della contaminazione liquida spesso originata da sbalzi termici che determinano variazioni percentuali della saturazione dell’acqua nell’olio. A tal proposito occorre evidenziare che, la contaminazione del fluido viene comunemente suddivisa in tre tipologie: liquida (acqua e olii incompatibili tra loro), gassosa (aria) e solida (metallica).
Monitoraggio e Contenimento della Contaminazione
Per "Fluid Monitoring System" si intende quell’insieme di procedure volte al monitoraggio costante e continuo dello stato di usura e contaminazione del fluido. Come anticipato, per consentire un perfetto condition monitoring dello stato dei fluidi idraulici e di lubrificazione, gli impianti più evoluti sono dotati di sistemi di controllo del fluido con sensori di manutenzione predittiva e logiche di misura e controllo, che informano sulla natura e sui livelli di contaminazione. Se correttamente predisposti, saranno poi i sensori e le logiche di controllo ad inviare l'alert di soglia target raggiunto per consentire il corretto intervento.
Il contenimento del livello di contaminazione accettabile per un sistema oleodinamico è demandato alla filtrazione. La predisposizione di sistemi di filtrazione (filtri) e dei relativi strumenti di controllo (sensori) e l’approccio alla manutenzione predittiva è alla base del corretto trattamento del fluido.
Classificazione dell'Olio Idraulico
La classificazione della contaminazione dell'olio idraulico è una metodologia utile che aiuta a definire la quantità di contaminanti nei fluidi: fornisce un dato di sintesi e permette di valutare la pulizia dell’olio e di sapere, quindi, se l'impianto è a rischio guasto. Un primo metodo di classificazione di particelle, il più diffuso, fa riferimento alla "vecchia" ISO 4406:1991, una normativa nata per i fluidi idraulici e ben presto applicata a tutti settori dell'industria. L'attuale metodo per la classificazione dell'olio idraulico attraverso la codifica del livello di contaminazione da particelle solide è indicato dall'Organizzazione internazionale per la standardizzazione, anche più conosciuta con il suo acronimo, ISO. Nel caso della ISO 4406, le quantità delle particelle vengono rilevate secondo un metodo cumulativo. La normativa ISO 4406 utilizza contatori automatici di particelle i quali comprendono tre livelli di scala differenti, che identificano la differenziazione di dimensione e di distribuzione delle particelle.
Un secondo metodo di codifica del livello di contaminazione è basato sul numero di particelle per unità di volume suddivise in classi dimensionali. Il NAS 1638, acronimo di National Aerospace Standard, è una norma concepita nel 1960 per controllare la contaminazione dei componenti usati nei sistemi idraulici aeronautici ed è diventato lo standard per la National Aerospace nel 1964. Per determinare la classe di contaminazione viene rilevato il numero di particelle presenti in 100 ml di liquidi per ognuna delle 5 classi di dimensione delle particelle. Come le norme ISO 4406 e NAS 1638, anche la normativa SAE AS 4059 descrive la classificazione dell'olio idraulico in termini di concentrazione di particelle nei fluidi.
In conclusione, in un impianto oleodinamico è importante che vengano stabilite le classi di contaminazione “target” del fluido idraulico che una volta raggiunte richiederanno un intervento di pulizia.
Esempi di Oli Idraulici
- Eni Arnica DV 46: Lubrificante con alto indice di viscosità, indicato per l’industria ceramica e per i sistemi idraulici sensibili al rischio di inquinamento delle acque.
- Eni Acer 100: Lubrificante indicato per i macchinari che necessitano di proprietà antiruggine e antiossidanti.
- Eni Arnica S/FR 68: Olio idraulico biodegradabile indicato per gli ambienti con alta probabilità di incendio.
- Eni Tilia 32: Olio idraulico e multifunzionale “food grade”.
- Eni Arnica ABX: Fluido idraulico totalmente sintetico e biodegradabile, con additivi antiossidanti, antiruggine e modificatori del coefficiente d’attrito.
- TotalEnergies Dynatrans ACX 30: Lubrificante avanzato progettato specificamente per trasmissioni powershift, sistemi idraulici, assali e riduttori finali.
- TotalEnergies DROSERA XMS 68 I / 32 I: Olio multifunzionale, senza zinco, per macchine utensili.
- TotalEnergies AZOLLA NET HC: Ha un elevato potere detergente e disperdente.
- TotalEnergies Azolla ZS: Formulati per tutti i tipi di sistemi idraulici.
- TotalEnergies BLUE CONCENTRATE: Adatto a tutti i circuiti oleodinamici.
- TotalEnergies Drosera MS 32 / 220: Olio lubrificante multifunzionale senza zinco, progettato per garantire prestazioni elevate nei macchinari utensili.
- TotalEnergies Azolla HZS: Oli idraulici antiusura ad elevate prestazioni.
- TotalEnergies Biohydran TMP 32: Olio idraulico biodegradabile con specifica ECOLABEL.
- TotalEnergies Azolla VTR 32: Olio idraulico per trasmissioni idrodinamiche.
- TotalEnergies Equivis D 46: Olio idraulico con additivo detergente-disperdente con indice di viscosità molto elevato.
- Mobil Nuto H: Progettati per applicazioni industriali e su macchinari mobili dove siano richiesti lubrificanti antiusura.
- Mobil DTE Serie 20: Oli idraulici antiusura di prestazioni superiori formulati per soddisfare un’ampia gamma di applicazioni idrauliche.
- Bp Energol SHF-HV: Olio idraulico ad elevate prestazioni.
- IP Hydrus Oil HI: Oli idraulici di altissima qualità sviluppati per essere impiegati nei sistemi idraulici.
- Q8 HAYDN: Olio minerale paraffinico con elevate prestazioni antiusura utilizzato nelle apparecchiature e nei sistemi idraulici.
- Mobil Univis HVI: Olio idraulico ad altissimo indice di viscosità.
TAG: #Idraulico