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LA NANOTECNOLOGIA AL
SERVIZIO DELLA RIDUZIONE
DEGLI ATTRITI
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Le nanotecnologie dal punto di vista del loro significato generale rappresentano l’insieme delle tecniche, dei metodi e delle conoscenze fisiche e chimiche che consentono di manipolare la materia su scala atomica e molecolare con l’obbiettivo di apportare ai materiali delle caratteristiche chimico-fisiche superiori.
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NANOTECNOLOGIA
MOTORE
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L’utilizzo della nanotecnologia gioca un ruolo di primaria importanza per tutte quelle applicazioni meccaniche in cui la riduzione dell’attrito, del calore e il conseguente aumento delle performance complessive risultano essere degli aspetti prioritari nell’ambito di una specifica applicazione o di uno specifico utilizzo. Il ricorso a questa metodologia di trattamento consente di migliorare la superficie esterna di tutti i componenti realizzati in materiale metallico e leghe di alluminio che risultano soggetti ad attrito. Il risultato finale post-trattamento è legato alla possibilità di indurre al componente stesso delle caratteristiche che nella fase pre-trattamento non possiede. In corrispondenza della “PELLE” del componente trattato si ottiene un ancoraggio molecolare delle nanoparticelle che diventano parte integrante del materiale base. Le variazioni che verranno indotte a livello di nanometri restituiscono, a trattamento concluso, un legame di tipo stabile ed il nuovo substrato migliora la superficie trattata aumentando la scorrevolezza.
Tra le principali caratteristiche connesse all’applicazione di tale metodologia di trattamento abbiamo:
– riduzione del coefficiente di attrito statico e dinamico;
– riduzione della temperatura di esercizio dei componenti trattati;
– aumento delle performance in una vasta gamma di applicazioni;
– i componenti trattati non subiscono variazioni dimensionali;
– l’applicazione non influisce in termini di tolleranze;
– il trattamento è eseguito a bassa temperatura è pertanto è scongiurata qualsiasi deformazione del componente trattato.
I componenti sulla quale si può intervenire sono diversi tra cui:
– Cuscinetti;
– Mantello pistone;
– Fasce elastiche;
– Fori della biella;
– ingranaggi e organi di trasmissione;
– alberi a camme;
– Catene, corone e pignoni;
– Steli forcella e boccole striscianti.
La riduzione degli assorbimenti di energia dispersa per attrito sui componenti citati e su altri possibili componenti porta ad un miglioramento delle caratteristiche di affidabilità e di vita utile dei componenti stessi. Inoltre, la capacità di carico del componente non subisce alterazioni e la capacità di carico in corrispondenza della superficie trattata “sulla pelle” coincide con quella del substrato base. Stessa cosa avviene per la altre caratteristiche meccaniche del materiale base che rimangono anch’esse inalterate. Pertanto, se viene sottoposto a trattamento un materiale avente un determinato modulo elastico avremo a trattamento concluso un materiale avente il medesimo modulo elastico ma con una superficie migliorata in termini di scorrevolezza.
Questo si verifica in quanto le nanoparticelle antiattrito sono ancorate da un punto di vista molecolare alla “PELLE” del materiale oggetto di trattamento e questo gli consente di ereditare da esso le caratteristiche meccaniche e di apportare delle ulteriori caratteristiche migliorative che il materiale base non possiede.
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SUPERFINITURA
ISOTROPICA
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Questo secondo trattamento per la riduzione degli attriti produce il maggiore beneficio se viene applicato agli ingranaggi di trasmissione ed in maniera particolare a tutto il blocco CAMBIO.
L’esecuzione di questo trattamento non esclude l’applicazione sugli stessi componenti del trattamento di nanotecnologia che rimane ugualmente applicabile anche a seguito di un processo di finitura isotropica.
In tale situazione avremo che l’applicazione dell’ulteriore processo di nanotecnologia sui componenti sottoposti a finitura isotropica fornirà un ulteriore incremento percentuale di performance all’intero sistema.
Nelle immagini che seguono si riporta il confronto tra un ingranaggio nuovo non trattato ed uno sempre nuovo sottoposto a questo tipo di finitura.
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COME SI ESEGUE
IL TRATTAMENTO
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Il profilo di rugosità di un componente meccanico è composto da PICCHI e da VALLI e identifica l’andamento reale della superficie, anche di quella superficie che ad occhio nudo appare molto liscia e levigata.
La Superfinitura Isotropica è un processo MECCANICO-CHIMICO NON ABRASIVO che agisce sul PROFILO DI RUGOSITA’ dei componenti trattati conferendo tutta una serie di proprietà benefiche.
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VANTAGGI DEL TRATTAMENTO:
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– superfici con bassa rugosità;
– riduzione attriti (legata alla bassa rugosità);
– riduzione della potenza assorbita (legata alla bassa rugosità);
– riduzione della rumorosità e delle vibrazioni (legata alla bassa rugosità);
– riduzione della temperatura di esercizio (legata alla bassa rugosità);
– drastica riduzione del fenomeno del pitting negli ingranaggi;
– aumento della vita utile dei pezzi;
– lubrificazione migliorata (migliorano le proprietà di trattenimento del lubrificante);
– microdurezza superficiale aumentata;
– fatica dinamica da contatto e flessione sensibilmente ridotta;
– drastica riduzione del degrado metallurgico;
– riduzione di guasti;
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CONCLUSIONI
[/vc_column_text][vc_column_text css=”.vc_custom_1590045941464{padding-right: 100px !important;padding-left: 100px !important;}”]Le immagini utilizzate fanno riferimento a due ingranaggi cambio kart praticamente nuovi e mai utilizzati di cui uno è stato sottoposto al trattamento della finitura isotropica. Alcuni test specifici di rugosità eseguiti sull’evolvente del dente (prima e dopo il trattamento) dimostrano la validità del trattamento in termini di riduzione del parametro di rugosità. Questo risultato è stato ottenuto sottoponendo l’ingranaggio ad un determinato ciclo di trattamento. Va in ogni caso evidenziato che il risultato finale raggiungibile non è identico a priori per ogni componente trattato bensì dipende in misura principale dalla tipologia di applicazione, dalle condizioni iniziali del componente stesso e dal livello di finitura finale richiesto.[/vc_column_text][/qode_elements_holder_item][/qode_elements_holder][/vc_column][/vc_row]
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