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23/08/2023 SMB Cuscinetti Ltd

I cuscinetti in ceramica offrono resistenza alla corrosione in ambienti in cui l'acciaio non può farlo

Le applicazioni sottomarine sono caratterizzate da condizioni costantemente difficili e ambienti estremi. Negli ambienti marini, varie applicazioni coinvolgono alberi di elica e componenti per robot sottomarini e sistemi di telecomunicazione. Tuttavia, in presenza di acqua, sale ed elementi aggressivi, selezionare un cuscinetto qualsiasi non sarà sufficiente— è fondamentale scegliere quello giusto per prestazioni e durata ottimali.Qui, Chris Johnson, amministratore delegato di un fornitore specializzato di cuscinettiCuscinetti per PMI,esamina il potenziale dei cuscinetti ceramici in ambienti marini.

La World Corrosion Organization ha riferito che il costo annuale globale della corrosione ammonta all’incredibile cifra di 2,2 trilioni di dollari, pari a oltre il 3% del prodotto interno lordo (PIL) mondiale. Quando un cuscinetto in un'applicazione industriale sottomarina inizia a subire corrosione, si innesca una catena di effetti dannosi.

Innanzitutto la corrosione accelera l'usura delle piste, degli elementi volventi e delle gabbie dei cuscinetti. Questa maggiore usura, unita all'integrità superficiale compromessa, aumenta la suscettibilità del cuscinetto all'intrusione di particelle abrasive e contaminanti. Questi contaminanti possono ulteriormente esacerbare l'usura e i danni in componenti critici come guarnizioni, ingranaggi e altri cuscinetti, portando in definitiva a ulteriori guasti e maggiori costi di manutenzione e sostituzione.

Un intervento rapido e l’uso di cuscinetti resistenti alla corrosione sono fondamentali per mitigare questi rischi e garantire l’integrità e la longevità delle apparecchiature sottomarine.

La durata di un cuscinetto può essere notevolmente compromessa quando è completamente immerso, a seconda della composizione del materiale. Prendiamo come esempio i cuscinetti in acciaio inossidabile di grado 440. Sebbene mostrino un'elevata resistenza all'acqua dolce e agli agenti chimici deboli, sono soggetti a rapida corrosione se esposti all'acqua salata o completamente immersi nell'acqua.

I cuscinetti in acciaio inossidabile di grado 440 faticano a resistere alla natura corrosiva di questi ambienti, anche con protezioni esterne come la passivazione, con conseguente riduzione delle prestazioni e guasti prematuri.

La passivazione prevede un processo di finitura del metallo che utilizza acido nitrico o acido citrico per eliminare il ferro libero dalla superficie. Questo trattamento chimico crea uno strato protettivo di ossido, riducendo la probabilità di reazioni chimiche con l'aria e prevenendo la corrosione. Tuttavia, in un ambiente marino, senza protezione dagli elementi, il metallo passivato prima o poi si corroderà. Quindi, quale materiale è ideale per le applicazioni sottomarine?

I cuscinetti in ceramica eccellono negli ambienti corrosivi, anche se possono avere un costo iniziale più elevato. I cuscinetti in ceramica, come i cuscinetti Si3N4, non reagiscono con l'acqua salata e molti prodotti chimici aggressivi, il che può aumentare le prestazioni costanti anche quando sono permanentemente immersi. Questa caratteristica offre agli operatori sottomarini una soluzione di cuscinetti affidabile che migliora l'efficienza operativa e riduce i tempi di fermo associati alla manutenzione e alle sostituzioni.

Attrito e usura ridotti

I cuscinetti in ceramica offrono coefficienti di attrito significativamente più bassi rispetto ai loro omologhi in acciaio, con conseguente riduzione del consumo energetico, migliore efficienza complessiva del sistema e maggiore durata.

I materiali Zirconia (ZrO2) e nitruro di silicio (Si3N4), per i cuscinetti in ceramica, hanno entrambi un'eccellente resistenza alla corrosione. Poiché questi materiali hanno un basso coefficiente di attrito, possono essere utilizzati anche senza lubrificazione in applicazioni a velocità inferiori. L'eccezionale durezza dei materiali ceramici contribuisce inoltre a ridurre i tassi di usura, prolungando la durata operativa del cuscinetto e riducendo i tempi di fermo per manutenzione e sostituzioni.

Resistenza ai detriti e alla contaminazione