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02/01/2015

Olio minerale vs olio sintetico come risparmiare spendendo 300 € al kg

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Il responsabile acquisti durante un incontro a seguito di una lunga trattativa ha chiesto al nostro commerciale: "Per quale ragione dovrei utilizzare il grasso lubrificante sintetico che mi stai proponendo il cui costo è pari a 50 volte quello che stiamo utilizzando?" Risposta " La ringrazio per la domanda signor Cliente!" Era vero, il nostro tecnico-commerciale non vedeva l'ora che questa domanda gli fosse posta, non c'era ironia nella risposta. Il dubbio però restava, la domanda del cliente conteneva un pregiudizio? o forse era necessario spiegare in dettaglio che cosa avrebbe comprato? La decisione era già stata avvallata tecnicamente, ma ora era necessario sintetizzare i risultati ottenuti e soprattutto quantificarli economicamente ! In questo articolo, oltre a cercare di smontare quel pregiudizio, ci occuperemo del:

Rapporto qualità-prezzo di un grasso minerale rispetto a un grasso sintetico

Lo faremo con un esempio cristallino, che non lasci dubbi! Confronteremo le prestazioni e il vantaggio economico che un nostro cliente ha ottenuto passando dall'utilizzo di un grasso lubrificante composto da olio minerale del costo di 6 €/kg, rispetto a un grasso formulato con olio sintetico di elevate prestazioni da 300 €/kg.

Racconteremo la storia di un successo ottenuta presso un'azienda specializzata nella verniciatura di telai per cabine trattori, appartenente ad un noto gruppo industriale. Analizzeremo le parti meccaniche soggette ad alte temperature (180-190°C) usura, attrito e lubrificazione, confrontando i risultati ottenuti con il grasso lubrificante in uso e con la nuova soluzione proposta, testata, validata e adottata.

trasportatori_aerei_lubrificazione cuscinetti_convogliatori_catene

I telai delle cabine a seguito del processo di cataforesi vengono sottoposte alla verniciatura a polvere, che prevede cicli di essiccazione in forno a temperature di 180-190°C. I telai vengono trasportati nel tunnel di verniciatura attraverso catene motrici e carrelli. I cinematismi che necessitano di lubrificazione e che sono sottoposti alle temperature di lavoro continuative presenti nel forno sono:

  • cuscinetti radenti assiali (ralle), costituite da un disco e controdisco in rotazione reciproca, agevolano la completa esposizione dei telai durante il processo di verniciatura
  • cuscinetti a sfera, localizzati sulle ruote dei telai e dei carrelli
  • cuscinetti catene di trasporto, responsabili del trascinamento dei carrelli a terra

Le parti meccaniche soggette ad attrito si trovano costantemente ad operare in condizioni di:

L'alta temperatura rappresenta l'aspetto più penalizzante, poichè devono essere previsti cicli ripetuti e ravvicinati di lubrificazione per effetto dell'alto tasso di evaporazione del lubrificante in uso: un grasso minerale al litio. Si riporta di seguito il tasso di evaporazione secondo il test di Noack, dove si evidenziano le perdite di massa a seguito di un'esposizione a 250°C per 1 ora di oli base aventi la stessa viscosità ma di differente composizione chimica.

 

perdita-per-evaporazione-oli-base

Soluzione lubrificante usata in precedenza: grasso minerale al litio

Il cliente impiega un grasso lubrificante formulato da olio minerale e sapone di litio con stabilizzante termico per le alte temperature, il piano di manutenzione prevede i seguenti interventi di lubrificazione ordinaria, necessari per controbattere la potente azione termica a cui i cinematismi sono sottoposti, e per evitare che gli stessi siano privati rapidamente del film lubrificante protettivo:

  • Ogni 15 gg - Ri-lubrificazione dei cuscinetti a sfera ruota
  • Ogni 15 gg - Ri-lubrificazione dei cuscinetti assiali di sostegno dei telai cabine
  • Ogni 3 mesi - Trattamento in forno pirolitico del carrello per rimozione dell'eccesso di grasso carbonizzato tra disco e controdisco

Nonostante la presenza di stabilizzante termico, l'alta temperatura produce una serie nota di fenomeni negli oli lubrificanti, che riportiamo in questo articolo nel dettaglio. L'elevata perdita per evaporazione che la temperatura genera nell'olio minerale costituente il grasso lubrificante in uso, si traduce in

  • formazione di vapori e fumi nelle zone calde (180-190°C)
  • condensazione nelle zone fredde (20-30°C)

La condensazione dei vapori di olio nelle aree fredde del tunnel di essiccazione è causa di un'indesiderato fenomeno di "gocciolamento" sui telai appena verniciati: questo comporta la successiva ripresa e manutenzione delle parti colpite, al fine di ripristinare l'uniformità del film di verniciatura. (schivature vedi immagine di seguito)

schivature_vernice_lubrificazione

La formazione di vapori di olio rende inoltre l'ambiente di lavoro poco salubre con conseguente necessità di implementare aggiuntivi impianti di aspirazione e abbattimento dei fumi.

Soluzione proposta: grasso fluorurato al ptfe

La nuova soluzione è stata proposta e provata direttamente nella zona di lubrificazione più critica, rappresentata dai cuscinetti radenti assiali di sostegno ai telai cabine (vedi immagine di seguito): è stato applicato un velo uniforme di un grasso per alta temperatura formulato con olio sintetico fluorurato, addensato con PTFE (Teflon®) e antiossidanti. Le prove eseguite prima solo su alcuni pezzi sono state progressivamente estese a tutto il parco carrelli. I vantaggi ottenuti possono essere sintetizzati come segue:

  • Riduzione del 30% dei tempi manutenzione
  • Abbattimento del 90% dei fumi generati dall'evaporazione dell'olio minerale
  • Riduzione dell'80% dei tempi di intervento e ingrassaggio 
  • Riduzione del 50% dei trattamenti pirolitici sui carrelli
  • Riduzione del 90% delle non conformità sui telai (schivature)

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Conto economico: grasso minerale vs. grasso sintetico

Vengono riportati di seguito i dettagli dei singoli costi annuali, suddivisi per ogni fase del processo di manutenzione dell'impianto di verniciatura: con un parco carrelli di 16 unità è stato quantificato un risparmio complessivo annuo superiore al 30% pari a oltre 2500 euro !

tabella_comparativa_confronto_grasso_minerale_grasso_sintetico.

legenda_costi_lubrificazione

 

Vi sono molti casi in cui un'attenta analisi economica permette di evidenziare molti vantaggi dall'adozione di un fluido lubrificante sintetico rispetto ad uno minerale, si tratta di aprire gli occhi e di valutare quali sono i costi che in qualche modo sono stati metabolizzati, e non vengono considerati più ottimizzabili, poichè entrati nella pratica quotidiana. Come ad esempio:

  • Sostituzione di parti meccaniche soggette a frequente danneggiamento
  • Manutenzioni ordinarie che in realtà dovrebbero essere straordinarie 
  • Numero di non conformità e resi

La lubrificazione dei dispositivi meccanici è ancora dominata da soluzioni con scarso valore aggiunto, oli e grassi di origine minerale, che funzionano perfettamente in condizioni standard e che spesso vengono adottati perchè si è in presenza di condizioni di lavoro normali: temperatura ambiente, bassi carichi di lavoro e velocità medie. Ma cosa succede se le condizioni di lavoro cambiano e al dispositivo meccanico viene richiesto di operare al di fuori dell'esercizio tradizionale? E' possibile ottenere un beneficio in termini di efficienza semplicemente utilizzando un fluido lubrificante sintetico? Secondo noi si ! Abbiamo le prove !

 

Nella guida di seguito tracciamo un identikit di un fluido lubrificante per alte temperature, verifica se stati utilizzando la soluzione più adatta alle tue esigenze.

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Marco Gandelli

Scritto da Marco Gandelli

Imprenditore. Co-fondatore di Macon Research. Esperto e appassionato di meccanica e chimica della lubrificazione. Da 15 anni dopo migliaia di analisi condotte su dispositivi elettro-meccanici, formulo per i progettisti soluzioni lubrificanti su misura per l'incremento dell'efficienza, della durata e il controllo dell'attrito. Amante dell'efficienza dei processi aziendali e del digital marketing.

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