Tipi di Olio Idraulico: Caratteristiche e Classificazione

Scegliere un buon fluido idraulico per le macchine operatrici è una decisione importante. Anche la macchina più performante non può funzionare a dovere se tutti i suoi componenti non sono ben lubrificati e oliati con uno specifico olio idraulico. Gli ingranaggi, per scorrere e fare il loro lavoro, hanno bisogno di essere trattati in modo opportuno con lubrificanti specifici. Gli oli lubrificanti non sono tutti uguali.

Cosa Sono gli Oli Idraulici?

Gli oli idraulici sono prevalentemente oli minerali e sintetici. I diversi tipi di olio, oltre a lubrificare le parti meccaniche, possono proteggerle dall’usura e dalla corrosione, grazie a diverse proprietà come il fatto che sono idrorepellenti.

Viscosità e Indice di Viscosità

La viscosità riguarda i fluidi e ne indica, precisamente, la resistenza allo scorrimento. Uno stesso fluido presenta caratteristiche di viscosità che mutano al variare di pressione e temperatura. Quindi, lo stesso olio sottoposto a riscaldamento vedrà diminuire progressivamente la propria viscosità con l’aumentare della temperatura.

Per questo motivo, gli oli lubrificanti devono essere valutati non solo in base alla loro viscosità ma anche in base al loro indice di viscosità. L’indice di viscosità (I.V.) indica quanto un olio lubrificante è in grado di mantenere inalterata la propria viscosità a diversi livelli di temperatura. Valori bassi indicano una scarsa tenuta, valori alti indicano una maggiore capacità di mantenere la viscosità. Da questo punto di vista gli oli migliori sono senza dubbio gli oli sintetici e quelli minerali ad alto indice di viscosità.

La viscosità degli oli lubrificanti si misura secondo gli standard ISO VG. La prima scelta è sempre l’olio della viscosità indicata nel manuale del macchinario o del motore. Non improvvisare mai, chiedici eventualmente un consiglio: su utilenseriaweb trovi i migliori oli lubrificanti!

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. Tanto maggiore è l’indice di viscosità, tanto minore è la dipendenza della viscosità dalla temperatura.

Altre Caratteristiche Importanti

Potere lubrificante e 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 alle 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.
Potere antiossidante: Il potere antiossidante degli oli minerali è ottenuto grazie ad additivi chimici, i quali creano sulle superfici metalliche una pellicola idrofuga che è in grado di neutralizzare i prodotti corrosivi di dissociazione dovuto all’invecchiamento dell’olio.
Filtrabilità: Durante l’esercizio il fluido viene continuamente filtrato sulla mandata o sul ritorno, o in entrambe le zone, al fine di asportarne gli elementi inquinanti generati per abrasione.
Resistenza all’accensione e incombustibilità: Si definisce punto di fiamma del fluido (fire point) la temperatura alla quale il fluido si incendia a contatto con una fiamma libera.

Classificazione degli Oli Idraulici

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

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 HMI fluidi oleodinamici resistenti alle fiamme

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)

Esempi di Oli Idraulici

Eni Arnica DV 46: lubrificante con alto indice di viscosità, particolarmente 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, indicato per sistemi a circolazione e per i compressori d’aria, nei quali sono richieste caratteristiche antiruggine e antiossidanti.
Eni Arnica S/FR 68: olio idraulico biodegradabile indicato per gli ambienti con alta probabilità di incendio causato dalle alte temperature.
Eni Tilia 32: olio idraulico e multifunzionale “food grade”, formulato con olio bianco farmaceutico e con additivi antiusura, anticorrosivi e antiossidanti.
Eni Arnica ABX: fluido idraulico totalmente sintetico e biodegradabile, con additivi antiossidanti, antiruggine e modificatori del coefficiente d’attrito. Ottima resistenza a freddo e con elevatissimo indice di viscosità.
TotalEnergies Dynatrans ACX 30: lubrificante avanzato progettato specificamente per trasmissioni powershift, sistemi idraulici, assali e riduttori finali.
TotalEnergies DROSERA XMS 68 I e 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 (i.e.
TotalEnergies BLUE CONCENTRATE: adatto a tutti i circuiti oleodinamici.
TotalEnergies Drosera MS 32 e 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.
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.
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.
Bp Energol SHF-HV: Olio idraulico ad elevate prestazioni Oli idraulici antiusura ad elevato indice di viscosità (I.V.
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.
Olio idraulico class. HLP 51524 parte 2 con caratteristiche protettive e antiusura. Particolarmente stabile alle alte e basse temperature. Ideale per tutti i sistemi idraulici. Vanta le specifiche Caterpillar TO-4. Oli per sistemi idraulico di escavatori Caterpillar. Generalmente, i costruttori consigliano per gli escavatori un olio ISO 46, tuttavia si consiglia di leggere il libretto di manutenzione della macchina prima di procedere con l'acquisto.

Contaminazione dell'Olio Idraulico e Classificazione

In un sistema oleodinamico il fluido idraulico ricircola e tende ad un livello di contaminazione stabile nel tempo, che riflette le caratteristiche del tipo di filtro utilizzato. Le dimensioni delle particelle contaminanti saranno quelle vicine al potere di rimozione del filtro. 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. Ogni macchina in cui la trasmissione della forza, la lubrificazione o la combustione avviene tramite l’azione dell’olio è dipendente dalle condizioni dell’olio stesso.

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. Le procedure di analisi sono le stesse delle altre due norme. Le classi di purezza della norma SAE si basano sulla grandezza delle particelle, la quantità nonché la ripartizione delle grandezze delle particelle.

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. Quali sono le soluzioni per la manutenzione e il controllo dello stato del fluido più efficienti per il tuo impianto?

Caratteristiche Importanti per la Scelta dell'Olio Idraulico

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.

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.
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.
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.

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