Rulli metallici rivestiti in silicone: durezza, concentricità e resistenza di adesione

I rulli metallici rivestiti in silicone trovano ampio impiego nei settori della laminazione, della stampa, della movimentazione di pellicole, della lavorazione tessile, dell’imballaggio, delle apparecchiature per il trasferimento termico e delle linee di produzione automatizzate. Un rullo tipico è costituito da un’anima rigida in acciaio, acciaio inossidabile o alluminio, rivestita con uno strato di gomma siliconica incollato.

Sebbene la struttura appaia semplice, le prestazioni dei rulli dipendono dall’interazione di diversi parametri:

• Durezza e resilienza del silicone
• Spessore del rivestimento
• Diametro esterno finito
• Eccentricità radiale e cilindricità
• Finitura superficiale o disegno delle scanalature
• Resistenza di adesione gomma-metallo
• Equilibrio dinamico
• Temperatura ed esposizione a sostanze chimiche

Un rullo realizzato con il materiale siliconico corretto può comunque presentare difetti se il rivestimento è eccentrico, se la superficie metallica è preparata in modo inadeguato o se la linea di incollaggio è soggetta a sollecitazioni di distacco eccessive. La presente guida illustra i principali requisiti di progettazione, produzione e controllo che gli acquirenti dovrebbero specificare quando richiedono rulli metallici rivestiti in silicone su misura.

Dove vengono utilizzati i rulli rivestiti in silicone?

Tra le applicazioni più comuni figurano:

• Alimentazione di pellicola, fogli e carta
• Apparecchiature per la laminazione e il rivestimento
• Macchine per il trasferimento termico e la stampa a caldo
• Linee di confezionamento e sigillatura
• Sistemi di stampa e trasferimento di immagini
• Lavorazione di tessuti e non tessuti
• Movimentazione di vetro, plastica e lamiere
• Produzione di componenti elettronici
• Attrezzature per la lavorazione degli alimenti
• Trattamento anti-corona e sistemi a rulli conduttivi

Non è possibile utilizzare lo stesso modello di rullo per tutte le applicazioni. Un rullo di trasporto ad alta velocità presenta requisiti diversi rispetto a un rullo di pressione che opera a contatto con un cilindro in acciaio riscaldato.

Prima di scegliere la durezza o la finitura superficiale, il fornitore dovrebbe conoscere la velocità del rullo, il carico, la temperatura, il materiale di contatto e l'ambiente operativo.

Struttura di base di un rullo metallico rivestito in silicone

Un rullo tipico è composto da quattro sezioni funzionali:

1. Anima o tubo metallico
   Garantisce rigidità e stabilità dimensionale.
2. Alberi, perni o sedi dei cuscinetti
   Stabilire l'asse di rotazione e collegare il rullo alla macchina.
3. Interfaccia di incollaggio gomma-metallo
   Trasmette la coppia e la forza di compressione tra l'anima e il rivestimento in silicone.
4. Superficie in silicone rifinita
   Entra in contatto con il prodotto, lo trasporta o esercita una pressione su di esso.

Tra i possibili materiali per il nucleo figurano:

• Acciaio al carbonio
• Acciaio inossidabile
• Lega di alluminio
• Acciaio nichelato
• Alluminio anodizzato duro
• Leghe speciali resistenti alla corrosione

Il materiale dell'anima deve essere scelto in base alla rigidità, al peso, alla resistenza alla corrosione, alla temperatura di esercizio e ai requisiti di pulizia. Le anime in alluminio a pareti sottili riducono l'inerzia, ma possono deformarsi più facilmente rispetto a quelle in acciaio quando sottoposte alla pressione di contatto.

In che modo la durezza del silicone influisce sulle prestazioni dei rulli

La durezza dei rulli in silicone viene solitamente specificata utilizzando il durometro Shore A. La durezza deve essere misurata secondo un metodo concordato, ad esempio ASTM D2240.

La durezza influisce su:

• Area contatti
• Distribuzione della pressione di chiusura
• Aderenza e trazione
• Deformazione sotto carico
• Comportamento di rilascio
• Resistenza ai tagli e ai danni superficiali
• Capacità di compensare le variazioni di spessore
• Ripristino del rullo dopo la compressione

Selezione preliminare della durezza

I seguenti intervalli rappresentano punti di partenza generali piuttosto che specifiche universali:

Durezza Shore A	Andamento tipico delle prestazioni	Possibili applicazioni
20–40 Shore A	Morbido, flessibile e con un'ampia superficie di contatto	Pellicola delicata, superfici irregolari, manipolazione con leggera pressione
40–60 Shore A	Aderenza equilibrata, resistenza e stabilità dimensionale	Rulli di trasporto, di laminazione e di pressione
60–80 Shore A	Superficie più rigida e minore deformazione	Applicazioni con carichi elevati, trasporto di precisione e sensibili all'abrasione
Superiore a 80 Shore A	Molto rigido, elasticità limitata	Rulli industriali specializzati o termoconduttivi

I tipi di silicone per uso commerciale sono disponibili in un’ampia gamma di durezze. Ad esempio, Dow propone composti siliconici adatti all’uso su rulli con durezze comprese tra circa 40 e 80 JIS Tipo A, oltre a tipi specializzati per rulli ad alto rimbalzo e termoconduttivi. La scelta del materiale dovrebbe quindi basarsi sul profilo completo delle proprietà piuttosto che sulla sola durezza.

La durezza non è la stessa cosa della forza di pressione

Due rulli con la stessa durezza Shore A possono presentare un comportamento al contatto diverso a causa di differenze relative a:

• Spessore della copertura in silicone
• Diametro del rullo
• Rigidità del nucleo
• Distanza di compressione
• Modulo composito
• Temperatura
• Velocità di rotazione
• Profilo della superficie

Uno strato spesso di silicone tende generalmente a deformarsi più di uno strato sottile della stessa durezza. Gli acquirenti dovrebbero quindi specificare sia la durezza che lo spessore finale del rivestimento.

Tolleranza di durezza raccomandata

Una specifica personalizzata tipica può prevedere una tolleranza, ad esempio ±5 Shore A, mentre applicazioni più esigenti potrebbero richiedere un intervallo più ristretto. La tolleranza ottenibile deve essere confermata durante la selezione dei materiali e la validazione dei campioni.

Nel caso di rivestimenti per rulli sottili o fortemente curvati, le letture dirette del durometro possono essere influenzate dalla curvatura, dallo spessore del rivestimento e dal metallo rigido sottostante. In questi casi, potrebbe essere necessario verificare la durezza su una piastrina di prova stampata separatamente, realizzata con lo stesso lotto di materiale e lo stesso ciclo di polimerizzazione.

Scelta della mescola siliconica

La durezza è solo uno dei fattori da considerare nella scelta del materiale. La formulazione del silicone dovrebbe essere valutata anche in base a:

• Resistenza alla trazione
• Resistenza allo strappo
• Allungamento
• Capacità di ripresa
• Deformazione residua da compressione
• Resistenza all'abrasione
• Comportamento all'invecchiamento termico
• Attrito superficiale
• Conduttività elettrica
• Prestazioni di dissipazione dell'elettricità statica
• Compatibilità chimica
• Requisiti relativi al contatto con gli alimenti
• Controllo del colore e delle impurità

Tra i metodi di prova comparativi pertinenti possono figurare:

• ASTM D412 per le proprietà di trazione
• ASTM D395 per la deformazione residua da compressione
• ASTM D5963 oppure ISO 4649:2024 per la resistenza all'abrasione comparativa
• Norma ASTM D573 per la valutazione dell'invecchiamento termico

I risultati delle prove di abrasione in laboratorio non devono essere considerati come una previsione diretta della durata del rullo. L'usura effettiva dipende anche dalla velocità, dalla pressione, dalla contaminazione, dai prodotti chimici utilizzati per la pulizia, dal contatto con i bordi e dal materiale che passa sul rullo.

Silicone standard o fluorosilicone?

Il silicone VMQ standard viene spesso scelto per la sua stabilità termica, la sua resilienza e le sue proprietà antiaderenti. Tuttavia, in presenza di determinati oli, carburanti e solventi, può gonfiarsi o perdere le proprie prestazioni.

Il fluorosilicone può offrire una maggiore resistenza ad alcuni fluidi aggressivi, ma presenta solitamente caratteristiche diverse in termini di costo, proprietà meccaniche e lavorabilità. Si raccomanda di effettuare prove di immersione e test funzionali specifici per l’applicazione ogni volta che si prevede un’esposizione a sostanze chimiche.

Applicazioni a contatto con gli alimenti

Per i rulli a contatto con gli alimenti, non è sufficiente richiedere “silicone per uso alimentare” senza fornire ulteriori dettagli. Gli acquirenti dovrebbero specificare il mercato di destinazione, il tipo di alimento, la temperatura di contatto e il processo di pulizia.

Per gli Stati Uniti, i prodotti finiti in gomma in questione potrebbero dover soddisfare le condizioni e i requisiti di estrazione previsti da 21 CFR 177.2600. La conformità deve essere valutata per l’intero composto e il prodotto finito, non solo per il polimero siliconico di base.

Concentricità, eccentricità e cilindricità

“Il termine ”concentricità” è comunemente utilizzato nelle richieste relative ai rulli, ma può risultare troppo vago ai fini della produzione e del controllo qualità.

Spesso un requisito di disegno più utile è:

Eccentramento totale indicato del diametro esterno del silicone finito rispetto ai perni del cuscinetto o al punto di riferimento definito dell'albero.

In questo modo la superficie funzionale in silicone viene collegata direttamente all’asse di rotazione effettivo del rullo installato.

Quali sono le cause dell'eccentricità dei rulli?

Tra le possibili cause figurano:

• Albero piegato o anima del rullo
• Errore di lavorazione del giornale
• Il diametro esterno dell'anima non è allineato con i perni
• Spessore irregolare del legante
• Spessore non uniforme del rivestimento in silicone
• Deformazione da stampaggio o da indurimento
• Configurazione di rettifica non corretta
• Deformazione del silicone morbido durante l'ispezione
• Gioco del cuscinetto o del dispositivo di fissaggio

Un rullo può avere una superficie rotonda in silicone, ma ruotare comunque in modo eccentrico se la superficie non è allineata con l'asse del perno.

Come si misura il runout?

Un metodo pratico di ispezione consiste nel:

1. Sostenere il rullo utilizzando i suoi perni funzionali o le superfici di riferimento specificate.
2. Ruotalo lentamente in condizioni controllate.
3. Misurare il diametro esterno del silicone finito con un comparatore a quadrante o un sistema senza contatto adeguato.
4. Registrare l'eccentricità totale indicata in diverse posizioni assiali.
5. Controllare entrambe le estremità del rullo e la parte centrale.
6. Confrontare le misure con le tolleranze indicate nel disegno.

Nel caso del silicone morbido, la forza di contatto misurata può deformare la superficie e alterare il risultato. Pertanto, quando sono richieste tolleranze strette, è necessario concordare il metodo di misurazione, la punta di contatto e la forza esercitata dallo strumento.

Parametri che devono essere specificati separatamente

Un disegno completo di un rullo può includere:

• Diametro esterno finito
• Tolleranza del diametro esterno
• Lunghezza del viso
• Eccentrico radiale o TIR
• Cilindricità
• Linearità
• Corona, conica o profilo
• Diametro della rivista e vestibilità
• Allineamento tra riviste
• Rugosità superficiale
• Raggio di smussatura o smussatura
• Requisiti di bilanciamento dinamico

Non date per scontato che la tolleranza sul diametro determini automaticamente il runout. Si tratta di caratteristiche distinte.

Rullini coronati

Alcuni rulli sono volutamente più larghi al centro per compensare la flessione dell’albero e garantire una distribuzione più uniforme della pressione sulla superficie di lavoro.

Per un rullo coronato, il disegno tecnico deve specificare:

• Altezza massima della corona
• Profilo della corona
• Diametro di riferimento
• Posizioni di misurazione
• Scostamento consentito del profilo

Una superficie bombata non deve essere considerata fuori tolleranza cilindrica se la bombatura costituisce una caratteristica funzionale intenzionale.

L'eccentricità e l'equilibratura dinamica sono due cose diverse

Un basso scostamento radiale non garantisce un buon bilanciamento dinamico. Un rullo può essere geometricamente preciso ma presentare comunque una distribuzione di massa non uniforme causata da:

• Spessore non uniforme della parete del nucleo
• Saldature interne
• Scanalature per chiavette
• Distribuzione irregolare della gomma
• Tappi o inserti metallici
• Correzioni locali di rettifica

L'equilibratura dinamica assume un'importanza sempre maggiore all'aumentare della massa, del diametro e della velocità di funzionamento dei rulli. Se necessario, il disegno tecnico deve specificare la velocità di funzionamento, i requisiti di qualità dell'equilibratura e le condizioni di equilibratura.

ISO 21940-11 fornisce le procedure e le tolleranze di squilibrio per i rotori con comportamento rigido. I rulli lunghi o flessibili potrebbero richiedere ulteriori analisi ingegneristiche, poiché la deflessione dell'albero può influire in modo determinante sulle prestazioni di funzionamento.

Resistenza di adesione gomma-metallo

Il rivestimento in silicone deve rimanere ben fissato durante le ripetute operazioni di compressione, accelerazione, frenata, riscaldamento e pulizia. Il distacco dell’adesivo può iniziare con un piccolo bordo sollevato e progredire fino alla completa delaminazione.

Tra le variabili importanti relative all'incollaggio figurano:

• Lega metallica
• Pulizia delle superfici
• Rugosità superficiale
• Stato dell'ossido
• Scelta del primer o dell'agente legante
• Spessore di applicazione del primer
• Tempo che intercorre tra la preparazione e lo stampaggio
• Chimica della polimerizzazione del silicone
• Temperatura e pressione di polimerizzazione
• Condizioni di post-indurimento
• Spessore del rivestimento
• Geometria dei bordi
• Temperatura di esercizio e sostanze chimiche

Processo tipico di preparazione delle superfici metalliche

Un processo di incollaggio controllato può comprendere:

1. Sgrassaggio
   Rimuove l'olio da lavorazione, le impronte digitali e i residui di lavorazione.
2. Trattamento meccanico delle superfici
   La sabbiatura o l’irruvidimento controllato aumentano la superficie e contribuiscono a creare un ancoraggio meccanico.
3. Pulizia finale
   Rimuove gli abrasivi sciolti, la polvere e le impurità.
4. Trattamento chimico, se necessario
   Le superfici in alluminio, acciaio inossidabile e placcate potrebbero richiedere un trattamento specifico a seconda dell'applicazione.
5. Applicazione del primer o dell'agente legante
   Si applica un primer compatibile in uno strato controllato e uniforme.
6. Essiccazione e conservazione controllata
   I campioni preparati devono essere protetti dall'umidità, dalla polvere e dalla ricontaminazione.
7. Stampaggio o vulcanizzazione del silicone
   Il tempo di polimerizzazione, la temperatura e la pressione vengono regolati in base alla mescola e al sistema di incollaggio.

Saltare o gestire in modo inadeguato una qualsiasi di queste fasi può compromettere la durata dell'incollaggio.

Caratteristiche del sistema di bloccaggio meccanico

L'adesione chimica può essere integrata con elementi di ritenzione meccanica, in particolare sui rulli sottoposti a coppie elevate o a cicli termici intensi.

Tra le funzionalità disponibili figurano:

• Scanalature poco profonde
• Superfici zigrinate
• Perforazioni
• Sottotagli
• Aree terminali incassate
• Spalle di contenimento
• Flangie terminali

Queste caratteristiche non devono creare spigoli vivi che concentrino le sollecitazioni o intacchino il silicone in caso di deformazioni ripetute.

Il bloccaggio meccanico costituisce una misura di sicurezza aggiuntiva; non dovrebbe essere utilizzato per mascherare un processo di legame chimico non controllato.

Come viene testata la resistenza di adesione?

ASTM D429 contiene diversi metodi per valutare l'adesione della gomma a substrati rigidi, compreso il metallo. A seconda della geometria del provino, tali metodi consentono di valutare il comportamento dell'adesione in termini di distacco, trazione o taglio.

Per i rulli personalizzati, i test possono includere:

• Campioni rappresentativi di gomma-metallo da laboratorio
• Rimuovere o staccare i campioni realizzati con il processo di incollaggio di produzione
• Prove distruttive di taglio e pelatura su campioni di qualificazione
• Prove di coppia
• Invecchiamento termico seguito da prove di adesione
• Esposizione a sostanze chimiche seguita da prove di adesione
• Prove ripetute di carico di schiacciamento o di resistenza alla rotazione

I provini secondo la norma ASTM D429 non riproducono sempre la geometria e lo stato di sollecitazione di un rullo finito. Per questo motivo, le prove sui provini dovrebbero essere integrate dall’ispezione dei pezzi finiti e dalla validazione basata sull’applicazione.

Rottura adesiva vs rottura coesiva

La superficie di rottura fornisce informazioni preziose:

• Cedimento dell'adesivo: Il silicone si stacca facilmente dall'interfaccia con il metallo o il primer.
• Rottura coesiva: il silicone si strappa, mentre la gomma rimane aderente al metallo.
• Errore misto: si verificano sia la separazione dell'adesivo che lo strappo della gomma.

Una forza misurata elevata, accompagnata da un cedimento adesivo significativo, può comunque indicare un processo di incollaggio instabile. I criteri di qualificazione dovrebbero tenere conto sia della forza misurata sia della modalità di cedimento.

Processo di produzione dei rulli in silicone

Un ciclo produttivo tipico comprende:

1. Esaminare la domanda e il disegno.
2. Lavorare e ispezionare l'anima metallica.
3. Verificare l'allineamento del cilindro e la rettilineità del nucleo.
4. Pulire e preparare la superficie di incollaggio.
5. Applicare il primer o l'agente adesivo specificato.
6. Stampare, avvolgere o modellare il rivestimento in silicone.
7. Effettuare la polimerizzazione e la post-polimerizzazione secondo necessità.
8. Sgrossare la superficie in gomma.
9. Rifinire con precisione il diametro esterno.
10. Realizzare scanalature, bombature o motivi superficiali speciali.
11. Controllare la durezza, le dimensioni e l'eccentricità.
12. Eseguire le prove di adesione e di bilanciamento quando specificato.
13. Pulire e imballare il rullo finito.

La rettifica del silicone dopo l'indurimento è solitamente importante quando l'applicazione richiede precisione in termini di diametro, eccentricità e finitura superficiale.

Finitura superficiale e profilo del rullo

La finitura superficiale corretta dipende dalla funzione del rullo.

Una superficie liscia o levigata può essere necessaria per:

• Trasporto in film sottile
• Stampa
• Laminazione
• Movimentazione ottica dei materiali
• Richieste di rilascio

Una superficie ruvida, scanalata o decorata può essere utilizzata per:

• Migliora la trazione
• Rilasciare l'aria intrappolata
• Svuotare il liquido
• Ridurre l'area di contatto
• Guidare una cinghia o un nastro
• Controllo dello spessore del rivestimento

Tra i profili possibili figurano:

• Superficie cilindrica liscia
• Scanalature assiali
• Scanalature a spirale
• Motivi a rombi
• Profili concavi o convessi
• Corona centrale
• Diametro a gradini
• Texture speciali stampate

Il disegno deve specificare se la rugosità superficiale costituisce un valore di accettazione obbligatorio o solo un riferimento funzionale.

Piano di ispezione raccomandato

1. Ispezione del nucleo metallico

Verifica:

• Materiale del nucleo
• Diametro esterno
• Spessore della parete
• Dimensioni dell'albero e del perno
• Linearità
• Eccentrico del giornale
• Condizioni di saldatura
• Area di preparazione delle superfici

2. Verifica dei materiali

Record:

• Grado di silicone
• Colore
• Numero di lotto
• Sistema di cura
• Specifiche relative alla durezza
• Data di miscelazione e stampaggio
• Condizioni di post-indurimento

3. Controllo della durezza

Misurare la durezza nelle posizioni assiali e circonferenziali concordate. Qualora la misurazione diretta risulti inaffidabile, utilizzare una placca di prova rappresentativa dello stesso lotto.

4. Controllo dimensionale

Verifica:

• Diametro finale
• Lunghezza del viso
• Spessore del silicone
• Dimensioni dei bordi
• Geometria della scanalatura
• Corona o profilo

La norma ASTM D3767 fornisce le procedure per la misurazione delle dimensioni dei prodotti in gomma e sottolinea che la pressione dello strumento può influire in modo significativo sulle misurazioni dei materiali morbidi.

5. Controllo dell'eccentricità

Misurare il TIR rispetto al punto di riferimento specificato del perno o dell'albero in più punti lungo la superficie del rullo.

6. Ispezione superficiale

Cerca:

• Bolle
• Fori minuscoli
• Tagli
• Linee di macinazione
• Contaminazione
• Metallo a vista
• Bordi irregolari
• Ondulazione superficiale
• Variazione locale della durezza

7. Ispezione delle obbligazioni

Controllare entrambe le estremità dei rulli per verificare la presenza di sollevamenti, fessure o linee di incollaggio a vista. Se necessario, eseguire prove distruttive su campioni di qualificazione o su provini di produzione.

8. Equilibrio dinamico

Bilanciare il rullo finito quando la velocità di funzionamento, la massa o la sensibilità dell'apparecchiatura lo richiedono.

Modalità di guasto più comuni e azioni correttive

Modalità di guasto	Possibile causa	Azioni correttive
Il silicone si stacca dal nucleo	Contaminazione, primer non idoneo o polimerizzazione incompleta	Migliorare la pulizia, la preparazione delle superfici e il controllo del processo di incollaggio
Vibrazioni eccessive	Elevato scostamento, anima deformata o squilibrio di massa	Controllare i cuscinetti, riaffilare il coperchio ed eseguire il bilanciamento dinamico
Pressione non uniforme	Corona non corretta, deflessione dell'albero o variazione della durezza	Verificare la rigidità dei rulli, il profilo e l’uniformità della durezza
Rapida usura superficiale	Composto non idoneo, slittamento eccessivo o presenza di particelle abrasive	Scegliere un composto più adatto e verificare la pressione e la velocità
Il rullo si appiattisce in modo permanente	Compressione eccessiva, temperatura elevata o scarsa resistenza alla compressione	Ridurre il carico o scegliere una formulazione di silicone più adatta
Il silicone si screpola alle estremità	Spigoli vivi, variazioni eccessive dello spessore del rivestimento o sollecitazioni da distacco	Aggiungere i raggi e migliorare la geometria delle transizioni tra i bordi
La superficie diventa appiccicosa	Attacco chimico, surriscaldamento o formulazione inadeguata	Verificare la temperatura di esercizio e la compatibilità chimica
Variazioni del diametro durante l'uso	Espansione termica, rigonfiamento o post-polimerizzazione incompleta	Verificare il materiale in condizioni operative reali

Quali informazioni devono essere incluse in una richiesta di preventivo?

Per ricevere un preventivo accurato, gli acquirenti devono fornire:

• Disegno a rullo o modello 3D
• Diametro esterno del rullo finito
• Lunghezza del piano di lavoro
• Lunghezza totale dell'albero
• Materiale del nucleo e dell'albero
• Dimensioni e tolleranze del giornale
• Spessore del silicone
• Durezza Shore A richiesta
• Tolleranza di durezza
• Colore
• Finitura superficiale
• Profilo liscio, scanalato o bombato
• Requisiti relativi all'eccentricità radiale o al TIR
• Requisiti di bilanciamento dinamico
• Velocità massima di rotazione
• Carico applicato o pressione di contatto
• Temperatura di esercizio
• Materiali di contatto
• Prodotti chimici e detergenti
• Requisiti elettrici o antistatici
• Requisiti relativi al contatto con gli alimenti o requisiti normativi
• Durata di vita prevista
• Quantità ordinata
• Domanda annuale
• Requisiti relativi al nucleo nuovo o al rivestimento

Anche le foto della macchina e dei rulli difettosi possono aiutare il produttore a individuare eventuali problemi di progettazione.

Produzione di rulli nuovi vs. rivestimento dei rulli

A volte è possibile rimuovere il rivestimento dai nuclei metallici esistenti e applicarne uno nuovo. Il rivestimento può ridurre i costi, ma è necessario prima ispezionare il nucleo per verificare:

• Flessione dell'albero
• Usura del cuscinetto
• Corrosione
• Crepe
• Filettature o scanalature danneggiate
• Residui di agente legante precedenti
• Spessore della parete insufficiente
• Scarsa qualità della saldatura

Se le guide sono usurate o l'albero è piegato, l'applicazione di un nuovo rivestimento in silicone non correggerà l'errore di rotazione sottostante.

Domande frequenti

Qual è il grado di durezza Shore A più indicato per un rullo in silicone?

Non esiste un’unica durezza ottimale. I rulli morbidi migliorano l’adattabilità e l’area di contatto, mentre quelli più duri riducono la deformazione e garantiscono una maggiore stabilità dimensionale. È necessario considerare congiuntamente il carico, lo spessore del rivestimento, la velocità e il materiale di contatto.

È possibile incollare il silicone direttamente sull'acciaio inossidabile?

Sì, ma per ottenere un incollaggio affidabile sono normalmente necessarie una pulizia controllata, una preparazione adeguata della superficie e l’uso di un primer o di un sistema di incollaggio compatibile. È necessario identificare il tipo di acciaio inossidabile e le condizioni della superficie prima di avviare la produzione.

Qual è la differenza tra concentricità e eccentricità?

La concentricità descrive l'allineamento tra centri o assi. L'eccentricità misura la quantità di spostamento di una superficie rispetto a un asse di riferimento durante la rotazione. Per l'ispezione dei rulli, l'eccentricità radiale o il TIR rispetto ai perni funzionali rappresenta spesso la specifica più pratica.

È possibile che un rullo in silicone presenti un basso eccentricità ma vibri comunque?

Sì. Un basso eccentricità controlla la rotazione geometrica, ma non garantisce una distribuzione uniforme della massa. I rulli ad alta velocità o di grandi dimensioni potrebbero inoltre richiedere un bilanciamento dinamico.

Come viene verificata l'adesione tra silicone e metallo?

L'adesione può essere valutata utilizzando provini rappresentativi, i metodi di prova previsti dalla norma ASTM D429, un'ispezione distruttiva del distacco e prove di resistenza su rulli finiti. È necessario registrare sia la resistenza di adesione che la modalità di rottura.

È possibile incidere delle scanalature sulla superficie in silicone?

Sì. È possibile realizzare scanalature assiali, a spirale, a rombi e specifiche per determinate applicazioni mediante stampaggio, lavorazione meccanica o rettifica sulla superficie. La larghezza, la profondità, il passo e la direzione delle scanalature devono essere specificati nel disegno.

È possibile rivestire nuovamente i vecchi rulli metallici?

Sì, a condizione che l’anima, i giunti e gli alberi rientrino nei limiti dimensionali e strutturali accettabili. La vecchia gomma e lo strato adesivo devono essere rimossi prima di procedere alla nuova preparazione della superficie.

Quali sono le cause della delaminazione dei rulli in silicone?

Tra le cause più comuni figurano la contaminazione da olio, l'uso di un primer non adeguato, un indurimento insufficiente, l'incompatibilità dei materiali, la presenza di spigoli vivi, una coppia eccessiva, l'esposizione a sostanze chimiche e i cicli termici ripetuti.

Conclusione

Per ottenere un rullo metallico rivestito in silicone affidabile non basta scegliere la durezza del silicone. Gli acquirenti dovrebbero definire il rapporto complessivo tra il rivestimento in silicone, l’anima metallica e l’asse di rotazione funzionale.

I requisiti di acquisto più importanti sono:

• Formulazione al silicone adatta all'applicazione
• Durezza Shore A e spessore del rivestimento specificati
• Diametro finale e eccentricità rispetto ai perni
• Finitura superficiale controllata o profilo del rullo
• Processo convalidato di incollaggio gomma-metallo
• Equilibratura dinamica quando necessario
• Ispezione in condizioni operative realistiche

Per ricevere un preventivo personalizzato, inviare il disegno del rullo indicando la durezza richiesta, le dimensioni, il TIR, il profilo superficiale, la temperatura di esercizio, la velocità, il carico e il mezzo di contatto. Informazioni complete sull’applicazione consentono al produttore di consigliare un materiale adeguato e un piano di controllo prima dell’avvio della produzione o della realizzazione degli stampi.