Gli anelli di tenuta e i paraoli sono elementi disponibili in diversi materiali standard e speciali per il labbro di tenuta (il componente elastomero), l’inserto metallico e la molla. Di solito si indica il materiale usato per il labbro di tenuta. La descrizione dei materiali elastomeri segue la nomenclatura usata in DIN ISO 1629 e ASTM D 1418. La materia prima usata per l’elemento in elastomero è gomma sintetica prodotta dall’industria chimica. Gli elastomeri differiscono tra di loro per il polimero base del quale sono costituiti.
Il materiale finito per ottenere l’elastomero che comporrà il paraolio si ottiene unendo alla materia prima, la gomma, numerosi ingredienti come le cariche, i pigmenti, i plastificanti, gli ausiliari per la lavorazione, gli antinvecchianti, gli agenti vulcanizzanti, gli acceleranti di vulcanizzazione, i ritardanti ecc.. Questo processo permette di ottenere le caratteristiche specifiche richieste per il materiale. ù
Sono disponibili in commercio anelli di tenuta sia di materiali standard utili per una vasta gamma di applicazioni, che di materiali speciali per applicazioni dove sono richieste caratteristiche molto elevate. L’anello di tenuta raggiunge la sua forma definitiva attraverso un processo di vulcanizzazione durante il quale l’inserto metallico viene unito saldamente alla gomma. In seguito ad una trasformazione chimico-fisica la gomma passa dallo stato prevalentemente plastico allo stato elastico acquisendo le sue caratteristiche tenuta viene ottenuto per mezzo di un’operazione di taglio successiva o già in fase di stampaggio. La molla viene inserita alla fine del processo.
Diamo un’occhiata nello specifico ai vari materiali standard e speciali disponibili per il labbro di tenuta:
Gomma nitrilica (NBR)
I paraoli in NBR sono prodotti utilizzando un elastomero copolimero di butadiene e acrilonitrile ed è utilizzato per la maggior parte delle applicazioni di tenuta per fluidi convenzionali. La percentuale di acrilonitrile determina la classificazione tra basso nitrile, medio e alto. Più è alta la percentuale maggiore è la resistenza agli oli e idrocarburi derivati dal petrolio. Contemporaneamente però, decresce la flessibilità alle basse temperature. Per questo motivo la mescola NBR standard usata è il miglior compromesso tra resistenza agli oli e idrocarburi, flessibilità e resistenza meccanica.
Temperatura di impiego: -30°C fino a 100°C (120°C secondo classificazione nitrile)
Colore: nero
Vantaggi:
- buona resistenza a oli e grassi minerali
- buona resistenza all’acqua e al fluido per radiatori
- buona resistenza alla lacerazione ed abrasione
- buona flessibilità
Limitazioni:
- scarsa resistenza all’ozono,agli agenti atmosferici, alla luce solare diretta
- non resistente ai fluidi base glicol
- scarsa resistenza ai fluidi polari (chetoni, etere, esteri) agli idrocarburi clorurati, ai solventi aromatici.
Gomma fluorurata (FPM)
Meglio conosciuto come Viton® (è un marchio della Du Pont) vede la sua principale indicazione nella resistenza alle elevate temperature. I paraoli in Viton hanno un colore solitamente marrone.
Temperatura di impiego: -30°C fino a 200°C
Colore: marrone
Vantaggi:
- eccellente resistenza agli oli minerali e grassi, compreso la maggior parte degli additivi, ed agli idrocarburi
- resistente alla maggior parte degli agenti chimici, con eccezione dei chetoni, degli eteri e degli esterie
- Eccellente resistenza all’invecchiamento, all’ozono ed agli agenti atmosferici
Limitazioni:
- indurimento alle basse temperature
- minore resistenza all’abrasione rispetto alla mescola NBR
Gomma siliconica (SIL)
Anche conosciuta come MVQ o VMQ vede il suo vantaggio principale nella relativa stabilità al variare della temperatura. Paraoli e anelli di tenuta in silicone sono disponibili su richiesta.
Temperatura di impiego: da -60°C fino a 200°C
Colore: rosso
Vantaggi:
- stabilità alle variazioni di temperatura
- buona resistenza ad oli e grassi minerali
- eccellente resistenza all’invecchiamento, all’ozono ed agli agenti atmosferici
- buona resistenza chimica agli alcali
Limitazioni:
- non raccomandato per l’uso con idrocarburi contenente benzene o paraffina e oli leggeri minerali
- non resiste all’acqua, agli acidi e ai fluidi dei freni non minerali
- scarso carico di rottura e resistenza all’abrasione
Gomma etilene propilene (EPDM)
Caratterizzata da una alta resistenza all’abrasione, all’invecchiamento ed agli agenti atmosferici, questa mescola trova impieghi specifici dove serve un discreto campo di temperatura operativa.
Temperatura di impiego: -50°C fino a 150°C
Colore: nero
Vantaggi:
- resistente agli oli non minerali, fluido freni vetture
- resistente ai fluidi polari, all’invecchiamento, all’acqua
Limitazioni
- scarsa resistenza agli oli e grassi minerali
Poliuretano
Questo elastomero è caratterizzato da una eccezionale resistenza alla abrasione, migliore di tutte le altre gomme, forza e resistenza alla lacerazione, mantenendo un ottima flessibilità alle basse temperature.
Temperatura di impiego: -40°C fino a 100°C
Vantaggi:
- elevata resistenza meccanica
- buona flessibilità
- eccellente resistenza alla abrasione
- buona resistenza a petrolio e derivati, agenti atmosferici e ozono
Limitazioni:
- scarsa resistenza alle soluzioni acquose, acide o alcaline, all’acqua calda al glicole, al vapore, ai chetoni
- degrada velocemente all’aumento delle temperature