Tubi Idraulici: Materiali, Applicazioni e Tecniche di Sigillatura

Il tubo oleodinamico è più complesso di quanto possa apparire a prima vista. L'oleodinamica è la scienza che studia il trasferimento di energia utilizzando un vettore energetico, di solito olio idraulico. Grazie alla pressione indotta all’interno del circuito idraulico tramite canali particolari chiamati tubi oleodinamici, avviene la movimentazione di un attuatore attraverso l’incomprimibilità del liquido, che trasmette in modo efficiente il moto al sistema meccanico.

Questo settore è in forte espansione poiché permette di fruire di potenze elevate con componenti relativamente leggeri e di grandezza minore rispetto ad altre tecnologie.

Com'è Fatto un Tubo Oleodinamico?

Il tubo idraulico moderno è tipicamente costituito da almeno tre parti: un tubo interno che trasporta il fluido, uno strato di rinforzo e uno strato esterno protettivo.

Tubo interno: Deve avere una certa flessibilità ed essere compatibile con il tipo di fluido che trasporterà. La maggior parte dei tubi idraulici è realizzata in gomma sintetica e la tipologia di gomma utilizzata influenza la sua qualità.
Strato di rinforzo: È costituito da una o più guaine di tela metallica intrecciata o di filo avvolto a spirale. Rende tenace la struttura e mantiene la pressione. La treccia metallica ha uno schema incrociato attorno al perimetro del tubo idraulico per flessibilità. Il tubo spiralato è più resistente di quello trecciato e può resistere a pressioni più elevate. Anch’esso può essere progettato con diversi strati, ed è realizzato in filo di acciaio di trazione, acciaio inossidabile ma anche con altri materiali.
Strato esterno protettivo (copertura): Il suo compito è proteggere il livello inferiore da agenti deterioranti come corrosione e abrasione nonché per garantire che il tubo idraulico possa essere esposto a una temperatura elevata per tempi lunghi. Può avere delle scanalature, per aggiungere l’attrito alle sue caratteristiche fisiche per aumentare il livello di protezione.

Materiali Utilizzati nei Tubi Flessibili Idraulici

I tubi flessibili e gli assemblaggi idraulici sono spesso realizzati con più materiali, ma i materiali primari utilizzati sono della massima importanza. I tubi flessibili in metallo possono gestire materiali di flusso ad alta temperatura e spesso possono gestire pressioni molto elevate. Il tubo rigido in metallo sarebbe in genere migliore se instradato vicino a una fonte di calore e il tubo flessibile sarebbe scelto per applicazioni con vibrazioni elevate o quando è collegato a parti in movimento.

Tipologie di Tubi Oleodinamici

Esistono varie specifiche di tubi idraulici, sia appartenenti allo standard SAE100R, sia all’EN. Tuttavia le opzioni principali di scelta sono tre: gomma con fili metallici, termoplastica con rinforzo tessile, o Teflon con treccia in acciaio inossidabile.Utilizzando il metodo di rinforzo come metro di classificazione, i tubi idraulici si possono suddividere in:

A spirale: Sono costituiti da un rinforzo a spirale per incrementare la resistenza e la loro destinazione d’uso è rappresentata dai progetti idraulici ad alta pressione; la flessibilità è utile in progetti dove è richiesta questa proprietà, come in presenza di angoli stretti, angoli acuti e spazi ridotti.
Intrecciati: Se il rinforzo è realizzato in filo di acciaio inossidabile, resistono a una pressione fino a 7000 psi, mentre se è in treccia tessile, lavorano bene fino a una pressione inferiore a 1000 psi.
Elicoidali: Prendono il nome dal tipo di avvolgimento in filo d’acciaio che lo compongono e che lo rendono capace di non collassare a prescindere dalla situazione di utilizzo.

Inoltre, se si considera il numero degli strati costituenti il rinforzo, si avranno le seguenti specifiche:

Uno strato: SAE 100R5, SAE 100R6, SAE 100R1AT / DIN EN857 1SC, DIN EN853 1SN
Due strati: SAE 100R3, SAE 100R16, DIN EN853 2SN, DIN EN857 2SC
Quattro strati: SAE 100R9, SAE 100R12, EN853 4SH, EN853 4SP
Sei strati: SAE 100R13, SAE 100R15

Maggiore è il numero di strati della struttura, più elevata è la pressione alla quale i tubi possono lavorare.

Se si tiene presente il materiale con il quale sono prodotti, si avranno tubi in:

Termoplastico: è costituita da un tubo di nylon, rinforzo in fibra sintetica e una copertura in poliuretano. Il tubo termoplastico trova la sua più frequente applicazione nell’idraulica generale, nei carrelli elevatori, nella movimentazione dei materiali e nei sistemi elettrici a sviluppo locale. Può gestire le medesime pressioni dei tubi a 1 e 2 fili, ed essere utilizzato in sostituzione del tubo in gomma con rinforzo del filo, quando questo non riesce a funzionare. La copertura in poliuretano ha elevata resistenza all’abrasione creata dalle pulegge che equipaggiano i carrelli elevatori. In quanto non conduttore di elettricità è ideale per alimentare gli attuatori idraulici di strumenti che devono essere usati in presenza di tale forma di energia, ad esempio un sollevatore per la riparazione di linee elettriche;
Teflon o PTFE: realizzato con un tubo in teflon e rinforzo con treccia in acciaio inossidabile, non ha necessità di una copertura poiché la treccia non si corrode in condizioni di posa in opera standard. Viene utilizzato in applicazioni che richiedono resistenza alla corrosione, compatibilità chimica e alta temperatura, fino a 232 gradi Celsius. Possono esser anche rinforzati con acciaio, offrendo quasi gli stessi vantaggi della gomma rinforzata, anche se sono meno flessibili; ma resistono a sollecitazioni più ampie, collegate ai vari tipi di ambienti. Se sono presenti acqua salata, sostanze chimiche o altre sostanze potenzialmente corrosive, il teflon è la scelta migliore ed è anche adatto per lavori in spazi limitati e chiusi, poiché non rilascia fumi.

I tubi oleodinamici possono essere corrugati e articolati, progettati in particolare per flettersi ove necessario, senza influire sull’integrità e sulla longevità del tubo. La scelta del condotto dovrà essere effettuata allineando la sua tipologia e materiale costitutivo con le apparecchiature di cui dovrà assicurare il ciclo produttivo, oltre a garantire la sicurezza degli operatori a esse connessi.

Fattori da Considerare nella Scelta del Tubo

Entrano in gioco così tante variabili che è impossibile prevedere con esattezza la vita utile di un tubo assemblato. I fattori chiave da considerare includono dimensioni, temperatura, applicazione, supporti, pressione e i raccordi montati. Non sottostimare mai la pressione di un sistema oleodinamico.

Quando si considera la pressione del flessibile, assicurarsi di considerare la pressione di esercizio del sistema nonché eventuali picchi di pressione e il posizionamento del tubo.

Quando si determina quale tubo è adatto alla propria applicazione, la temperatura è un fattore critico. Ci sono due aspetti della temperatura da considerare: temperatura ambiente e temperatura del fluido. La temperatura ambiente è la temperatura all’esterno del tubo. La temperatura nominale del tubo deve superare la maggiore delle due temperature dell’applicazione.

Sigillatura dei Raccordi Idraulici

Un tubo assemblato è composto da un tubo flessibile e raccordi per tubi flessibili, che sono montati all’estremità delle teste della tubazione. La sigillatura corretta dei raccordi idraulici è essenziale per garantire il corretto funzionamento di qualsiasi sistema idraulico. Una sigillatura adeguata previene perdite, aumenta l’efficienza e prolunga la durata del sistema.

Le perdite dai tubi e dai raccordi di liquidi e gas possono causare l’arresto dei processi. I sigillaraccordi LOCTITE® sono la soluzione ideale per molte applicazioni diverse in vari settori industriali per proteggere tubi, impianti idraulici e altri raccordi contro le perdite di fluidi.

La sigillatura affidabile dei raccordi filettati si ottiene tramite la polimerizzazione del sigillante in assenza di aria tra superfici metalliche a stretto contatto. Questa tecnologia è perfetta per prevenire le perdite dovute a vibrazioni, variazioni di pressione o di temperatura.

Tipologie di Sigillanti per Raccordi

Oltre ai sigillaraccordi anaerobici, un’altra opzione per sigillare i tubi e i giunti è rappresentata dal filo sigillaraccordi. Questo prodotto ha il vantaggio di non richiedere tempi di polimerizzazione ed è in genere considerato una soluzione semplice ed efficace per sigillare velocemente le perdite.

Tangit UNi-LOCK Filo sigillaraccordi è un sigillante multiuso per componenti filettati, come raccordi e giunti, in acciaio, acciaio zincato, ottone, rame, acciaio inox, trattamenti galvanici e plastica. Il range di applicabilità include tubazioni in cui scorre acqua fredda e calda (fino a 130°C) e tubazioni del gas.

LOCTITE® 55 è un sigillante per uso generico per raccordi filettati da utilizzare direttamente dal flacone sulle filettature. Particolarmente indicato per la sigillatura di raccordi che richiedono sigillatura immediata e riaggiustamenti durante il posizionamento prima di mettere in esercizio l’impianto. Il prodotto è usato per applicazioni fino a 149 °C.

Vantaggi dei Sigillaraccordi LOCTITE®

Ci sono molte ragioni che rendono i sigillaraccordi LOCTITE® un’alternativa più valida e più efficiente rispetto ai tradizionali nastri sigillanti per filetti:

I sigillanti a base di solvente si ritirano durante la polimerizzazione non appena i solventi evaporano, richiedendo un riserraggio dei raccordi.
I nastri in PTFE non generano attrito, favorendo pertanto lo svitamento in caso di carichi dinamici.
I sigillaraccordi LOCTITE® riempiono lo spazio tra le parti filettate e forniscono una tenuta immediata a bassa pressione.

Tabella Comparativa Materiali Sigillanti

Materiale Sigillante	Vantaggi	Svantaggi	Applicazioni
Nastro in PTFE (Teflon)	Facile da applicare, efficace per basse e medie pressioni	Bassa resistenza allo svitamento, richiede applicazione professionale	Raccordi filettati in sistemi idraulici a bassa pressione
Sigillanti Anaerobici (LOCTITE®)	Alta resistenza a vibrazioni e variazioni di temperatura, sigillatura affidabile	Richiede pulizia accurata delle superfici	Raccordi filettati in metallo in sistemi idraulici ad alta pressione
Filo Sigillaraccordi (Tangit UNi-LOCK)	Non richiede tempi di polimerizzazione, facile e veloce da applicare	Adatto per applicazioni specifiche, range di temperatura limitato	Raccordi in plastica e metallo in sistemi di acqua e gas

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