Tipi di Olio Idraulico: Una Guida Completa

Ogni sistema idraulico è caratterizzato da un fluido che circola tra i vari componenti (pompe, valvole e attuatori) trasmettendo potenza all’interno dell’impianto. In questo articolo, approfondiremo le tipologie dei fluidi utilizzati nelle applicazioni oleodinamiche, in quanto il tipo di olio impiegato e le sue caratteristiche influiscono sulla scelta e sul dimensionamento del filtro, nonché sui materiali da utilizzare, che devono essere compatibili con la formulazione chimica del fluido.

Cos'è il Fluido Idraulico?

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:

• Acqua, che 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
• Emulsioni acqua-olio
• Fluidi sintetici
• Fluidi ecologici

Generalmente oggi nella maggior parte delle applicazioni oleodinamiche si utilizzano oli minerali o, per quei settori che necessitano di fluidi idraulici non infiammabili, le emulsioni acqua-olio.

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 Fondamentali dei Fluidi Idraulici

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

Tuttavia, alcune caratteristiche sono fondamentali:

• Viscosità: La viscosità dei fluidi idraulici è la misura della resistenza allo scorrimento. La viscosità del fluido si deve trovare all’interno di un range di buon funzionamento. Infatti una viscosità troppo alta comporta elevate perdite di carico e un conseguente eccessivo riscaldamento. La viscosità diminuisce all’aumentare della temperatura, quindi durante il funzionamento dell’impianto occorre garantire che l’olio abbia la propria temperatura all’interno di un certo range.
• Potere lubrificante, protezione dall’usura: Il fluido utilizzato 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. Il ripetersi di questo ciclo termico ha conseguenze negative per la vita utile del fluido.
• 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, per cui in impianti in cui il volume dell’olio è molto elevato, bisogna tenere conto della temperatura di esercizio.
• 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, i quali creano sulle superfici metalliche una pellicola idrofuga.
• Filtrabilità: Durante l’esercizio il fluido viene continuamente filtrato al fine di asportarne gli elementi inquinanti generati per abrasione.
• Resistenza all’accensione e incombustibilità: Si ricorre a fluidi speciali ad alto punto di accensione, di difficile infiammabilità. Si definisce punto di fiamma del fluido (fire point) la temperatura alla quale il fluido si incendia a contatto con una fiamma libera.
• Tossicità: Il contatto prolungato con alcuni fluidi sintetici e talvolta anche con oli minerali, può provocare irritazioni e malattie della pelle.

Importanza della Selezione di Componenti Compatibili con il Fluido Idraulico

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.

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

Tabella: Classificazione Oli Idraulici Minerali

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