Come controllare l’attrito con un grasso lubrificante damping

Posted by Marco Gandelli

29-gen-2016 21.48.47

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Hai mai chiuso energicamente il cassetto della cucina di casa tua ? Veloce per il 95 % del suo percorso, ma poco prima di chiudersi, stop ! Il cassetto rallenta fino a chiudersi delicatamente. E le ante ? Stessa cosa. Ti piacerebbe ottenere lo stesso effetto nel dispositivo meccanico che stai progettando ? Senza dover escogitare complessi cinematismi di rinvio del moto, accoppiamenti forzati, frizioni, ma solo interponendo tra le superfici in scorrimento un grasso lubrificante ad alto attrito ? Continua nella lettura e scoprirai qualcosa di nuovo.

Tempo lettura: 3 minuti

Grassi damping ad alto attrito

1) Introduzione al "soft feeling"

Da diversi anni nei settori automotive, nella produzione di elettrodomestici e del mobile si è diffusa la tendenza a progettare aperture, chiusure  e regolazioni con la volontà di trasferire all'utente una sensazione “soft touch”. Cioè? L’utilizzatore ha il piacere di “sentire” tra le dita un meccanismo fluido, costante e rallentato, privo di impuntamenti e con tolleranze calibrate. Perchè ?

Semplicemente perchè si ottiene una percezione di maggior qualità e funzionalità

Accompagnare dolcemente la chiusura di un'antina, osservare la lenta discesa del vano portaoggetti auto, o regolare la movimentazione fine di una telecamera su un treppiede, può essere però molto complicato da un punto di vista progettuale e richiedere costi  realizzativi piuttosto elevati. Per ottenere una chiusura ammortizzata è necessario:

  1. Il dispositivo di guida chiusura e apertura

  2. Un eventuale meccanismo di riarmo

  3. L'azione frenante o di controllo dell'attrito

Sebbene la realizzazione dei primi due sia scontata, se pensiamo alla cerniera di un mobile  oltre alla cerniera (punto 1) e alla molla di richiamo (punto 2) è necessario prevedere "un attrito funzionale" solo nella parte terminale della corsa, per garantire una chiusura soft senza urto e sbattimento 

Recentemente l'utilizzo di sistemi a chiusura "controllata" è stata introdotta anche per soddisfare esigenze legate alla sicurezza nell'utilizzo quotidiano:

  • Cerniere decelerate ante mobili

  • Ammortizzatori lineari porte a scomparsa

  • Maniglie interno abitacolo automotive

  • Apertura lavastoviglie carica dall'alto

  • Ammortizzatori per tazze WC

  • Regolazione treppiede per riprese video

  • Avvolgitori zanzariere

  • Cassetto vano porta oggetti

  • Braccioli per auto

E' possibile semplificare la vita del progettista, attraverso l'impiego di una soluzione efficace e di facile applicazione ? Si con un grasso lubrificante damping

 

2) Cos’è un grasso lubrificante frenante damping

Estremizzando potremmo definire un grasso frenante damping un composto ad alto coefficiente d'attrito. Quindi l'opposto di una grasso lubrificante ? Non proprio. La funzione base di grasso damping è quella di far galleggiare le superfici in attrito, interponendo un film plastico e portante continuo, persistente ed adesivo. Senza però perdere le funzioni lubrificanti e antiusura tipiche di un grasso lubrificante tradizionale.

Applicato e contenuto nel dispositivo mantiene inalterate le sue proprietà per tutta la vita del componente, esercitando un attrito "attivo" di elevato valore, in grado di

 

Modulare la velocità di scorrimento e creare l'effetto di controllo desiderato.

 

I fluidi damping possono avere una consistenza oleosa o grassa, ed il loro utilizzo è legato al tipo di sistema in cui operano. Chiuso, come un'ammortizzatore lineare o semi-schermato come la frizione del dispositivo di movimentazione delle videocamere.

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I grassi lubrificanti damping sono più versatili poiché non necessario contenerli con guarnizioni o altri elementi di tenuta. Si presentano come composti appiccicosi, di aspetto mieloso e filante e molto adesivisono formulati a partire da oli sintetici di alta viscosità, addensanti inerti per conferire la "consistenza" desiderata, ed additivi, per favorirne adesività appiccicosità e potere frenante.

 

3) Come funziona un grasso lubrificante damping

Il principio di funzionamento di un grasso damping è piuttosto semplice, l'elevata lunghezza delle catene polimeriche degli oli utilizzati per la sua formulazione generano un'infinità di punti di attacco alle superfici in scorrimento reciproco, con il risultato di produrre  una resistenza di attrito di elevato valore. Prendiamo ad esempio una semplice frizione rotante, come nella figura a seguire. La presenza di un film continuo di grasso, produce un momento resistente di valore direttamente proporzionale all'attrito viscoso del fluido alla temperatura di funzionamento. 

 grasso_damping_frizione_sedute.png 

Il sistema può essere impiegato per ammortizzare il richiamo automatico delle sedute di un teatro o di uno stadio. Svincolando in un senso (discesa) il meccanismo di frizione, e attivandolo invece per la rotazione inversa (salita), in antagonismo con la molla di richiamo il risultato sarà un dolce risalita della seduta. 

grassi_lubrificanti_damping_frizione_sedili.png

4)Vantaggi di un grasso frenante damping

Se immaginiamo un contesto applicativo "lento" come nel caso della frizione sopra descritta, dove non si superano velocità di rotazione di 1 rpm, un fluido lubrificante damping può essere a tutti gli effetti assimilato a un lubrificante tradizionale, dotato delle seguenti proprietà:

Il vantaggio più importante di un fluido damping è la possibilità di definire con buona approssimazione l'effetto frizione desiderato, in un dato intervallo di temperature formulando su misura la soluzione sulla base delle richieste applicative.

 

5) Dosaggio e applicazione

I fluidi damping sono inerti, non soggetti a etichettature di pericolosità, non polimerizzano e non cambiano irreversibilmente il loro stato di aggregazione a contatto con plastiche, gomme o metalli. Sono solo solitamente compatibili con la maggior parte dei materiali. Per effetto della loro elevata consistenza, adesività e appiccisosità può essere necessario, nei casi più critici, un dosaggio semi automatico a caldo. 

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Vuoi valutare le caratteristiche tecniche di un grasso damping ad elevato coefficiente d'attrito ? Desideri verificarne le potenzialità applicative direttamente nel tuo componente ? Richiedi un campione

Grassi damping ad alto attrito

 

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