Lubrificanti a secco Molykote: vantaggi e applicazioni

I lubrificanti a secco Molykote, detti anche Anti-Frictiong Coating, sono rivestimenti anti-attrito appositamente formulati per avere determinate proprietà. Se guardiamo con attenzione uno di questi lubrificanti a secco, possiamo identificare tre macro-componenti e un quarto componente presente in percentuale minore:

• Il diluente (55%)
• La resina (12%)
• I solidi lubrificanti (30%)
• Gli additivi (3%)

Il diluente

Il diluente, che può essere o solvente o acqua, serve per diluire la resina nel prodotto, regolarne la viscosità e fungere da “veicolo”, cioè l’elemento che porta la resina, i solidi lubrificanti e gli additivi sulla superficie interessata dall’applicazione del lubrificante a secco, per poi evaporare, lasciando quindi la superficie completamente asciutta.

La resina

La resina tiene insieme i lubrificanti solidi e gli additivi, contribuisce a incrementare l’adesione dell’Anti-Friction coating, fornendo altre proprietà secondarie, come il supporto alla protezione dalla corrosione.

I diversi tipi di resina nei lubrificanti a secco

Ci sono diverse tipologie di resina, ma quelle che si trovano principalmente nei coating Molykote sono:

• epossidica
• poliammide-immide
• fenolica
• poliuretanica
• acrilica
• inorganica

A seconda di quale resina si usa, si ottengono alcune caratteristiche; ad esempio, impiegando un Anti-Friction Coating con una resina epossidica, si ottiene resistenza chimica, ottimo range di temperatura, resistenza alla corrosione e un’elevata resistenza meccanica. Se vogliamo invece aumentare la “durezza” del nostro lubrificante a secco, è preferibile la resina PA-I. Se invece si vuole avere una maggiore facilità di impiego e ottenere comunque alcune delle proprietà tipiche di questi coating, una resina acrilica, o a volte inorganica, potrebbe essere la scelta migliore.

Additivi

La resina tiene insieme i lubrificanti solidi e gli additivi. Questi ultimi regolano alcune caratteristiche del lubrificante a secco, come la tensione superficiale,
la bagnabilità, l’anti-sedimentazione e la dispersione.

Lubrificanti solidi

I lubrificanti solidi, invece, sono i veri protagonisti dei lubrificanti a secco, dal momento che forniscono la lubrificazione necessaria e permettono la
regolazione e il controllo dell’attrito. Le principali tecnologie che si trovano degli Anti-Friction Coating di Molykote sono:

• PTFE
• Bisolfuro di Molibdeno (MoS2)
• Grafite
• Lubrificanti sintetici secondari

Anche qui, come per le resine, a seconda della tipologia di lubrificante solido si ottengono determinate caratteristiche. Per esempio:

Come si usano gli Anti-Friction Coating?

La scelta di un lubrificante a secco non riguarda soltanto le proprietà che vogliamo ottenere, ma molto importanti sono anche le condizioni di applicabilità come:
la facilità di impiego, la polimerizzazione, l’attrezzatura a disposizione.

Le diverse applicazioni dei lubrificanti a secco Molykote

I rivestimenti anti-attrito Molykote si possono applicare in svariati modi:

• spray (grasso spray)
• spray elettrostatico
• immersione e immersione-centrifugazione
• sistemi a rulli
• serigrafia
• coil coating
• bombolette spray
• applicazioni manuali

Vantaggi e svantaggi nei metodi di applicazione dei lubrificanti a secco

Le applicazioni con metodologia spray hanno un ottimo aspetto e un’ottima finitura, ma necessitano di particolare attenzione in fase di applicazione, di un set-up preciso e specifico per il componente trattato e un overspray da tenere in considerazione, a meno che non sia un’applicazione elettrostatica.

Se invece abbiamo componenti che si prestano a trattamenti in massa, come viti, molle o minuteria in generale, può essere vantaggioso valutare l’immersione
e la centrifugazione, dove la finitura sarà magari un pò meno precisa rispetto a quella di un’applicazione spray, ma i tempi di applicazione sononotevolmente ridotti e la funzionalità del lubrificante secco è raggiunta comunque.

Infine, ci sono casi in cui è vantaggioso progettare in modo preciso l’applicazione e procedere con un trattamento in coil coating, o serigrafia dove, in modo simile a un processo di stampaggio, si disegna un negativo e si applica il coating con estrema precisione, con un’automazione dedicata.

Impatto dello spessore dell’Anti-Friction Coating in un progetto?

Lo spessore del lubrificante a secco impatta pochissimo poiché stiamo parlando di un’applicazione di un sottile film lubrificante, che può andare dai 7-8 micron ai 35, a seconda delle applicazioni. In ogni caso bisogna tenere conto che questa è una viabilità legata soprattutto al processo.

Il lubrificante a secco, infatti, lavora già molto bene ai minimi spessori. Inoltre, è importante tenere conto che questo spessore si ridurrà ancora in seguito al rodaggio, ovvero i primi cicli di applicazione del carico che andranno a comprimere leggermente i solidi PTFE oppure ad allineare le lamelle di bisolfuro di molibdeno.

Polimerizzazione

Molto spesso, in letteratura, si trova una suddivisione degli Anti-Friction Coating in funzione del modo in cui avviene la polimerizzazione. Questa reazione può avvenire principalmente in due modi: polimerizzazione a temperatura ambiente o ad alta temperatura, a seconda della tipologia di resina impiegata nel coating.

Esistono quindi lubrificanti a seco, come per esempio il Molykote® 7400 o il Molykote® D-321 R, in cui è sufficiente procedere con l’applicazione e poi si
lascia il componente in temperatura ambiente (circa 23°C) per 30-40 minuti ed è pronto per essere impiegato.

Se invece sono necessari coating con prestazioni diverse, come il bisogno di protezione dalla corrosione o di resistenza chimica, si può procedere con il
Molykote® 3400 A LF, oppure Molykote® D-6600, o ancora Molykote® D-708. Questi Anti-Friction coating hanno bisogno di una polimerizzazione ad alta temperatura, che può essere 200°C per 20 minuti, per cui è necessario prevedere l’impiego di un forno industriale nel nostro processo.

Preparazione superficiale prima dell’applicazione dei lubrificanti a secco

Un aspetto importante per il corretto funzionamento di questi rivestimenti anti-attrito è sicuramente la preparazione superficiale. L’adesione è dipendente
dalla tipologia di lubrificante a secco, a seconda della resina, ma è soprattutto dipendente dalla tipologia di superficie a cui si aggrapperà il coating.

Prendiamo ad esempio un’applicazione metallo-metallo; oltre a una pulizia della superficie, potrebbe essere estremamente utile applicare una micro-sabbiatura, in modo da ottenere una rugosità e dei micro-sottosquadri superficiali a cui la resina può aggrapparsi. Ancora meglio può essere applicare una fosfatazione sottile, che va a creare una struttura superficiale prismatica, lamellare o ad aghi, a seconda del tipo di fosfatazione, a cui il coating si andrà ad ancorare.

Quando utilizzare gli Anti-Friction Coating

Se si prendono in considerazione due superfici, con velocità relativa pari a zero. Ci si trova in una condizione di attrito statico, cioè non c’è moto reciproco delle due superfici e il sistema è fermo.

Immaginiamo ora di applicare una certa quantità di moto a una delle due superfici: entrando in una condizione di attrito dinamico, in cui le due superfici sono ancora a contatto, ma esiste una velocità relativa e uno strisciamento tra le parti. Continuando ad aumentare la velocità si arriverà ad un certo punto in cui le due superfici non saranno più a contatto. Fino al momento in cui le due superfici non si separano possiamo parlare di attrito “misto”, mentre in fase di separazione si parla di valore di attrito “idrodinamico”.

Gli Anti-Friction Coating sono preponderanti in quella zona in cui l’attrito è misto, in cui c’è ancora contatto tra le superfici, che siano metallo-metallo,
metallo-plastica o plastica-plastica, prima che si abbia la separazione delle parti nella zona idrodinamica, in cui il controllo dell’attrito avviene principalmente mediante un lubrificante NON asciutto, ad esempio un grasso, o un olio.

Ricordiamo sempre che questi rivestimenti anti-attrito si possono utilizzare in combinazione con altri lubrificanti, anzi, molto spesso succede, in modo da coprire tutto il dominio di velocità del nostro sistema.

Settori in cui vengono impiegati i lubrificanti a secco MOLYKOTE

Gli Anti-Friction Coating Molykote® trovano largo impiego in molti settori:

• Automotive e Aerospace: sia come lubrificazione speciale del componente, che per migliorare i processi industriali; una famiglia di applicazioni
  particolari, in questo settore, è quella degli NVH (Noise, Vibration and Harshness), in cui, in combinazione ad altri lubrificanti, come i grassi damper, questi coating possono fare davvero la differenza, assorbendo le vibrazioni, riducendo i rumori indesiderati ed aumentando il comfort nel nostro veicolo.
• Sicurezza: questi coating possono essere applicati per quei componenti cruciali per il corretto funzionamento, in sicurezza, di un sistema; ad esempio:
  cinture di sicurezza, meccanismi di serrature, leverismi, forcelle, guarnizioni, ecc.
• Gestione e trasporto di fluidi: ad esempio nelle viti di regolazione delle valvole, dove è preferibile non avere lubrificanti fluidi che facciano da ricettacolo di sporcizia e quindi il coating asciutto e pulito è un’ottima soluzione.
• Manutenzione negli impianti industriali: coating come Molykote® D-321 R, ma non solo, possono trovare largo impiego nella manutenzione di vari componenti nelle automazioni industriali; ad esempio, catene o sistemi di trasporto in generale, ingranaggi, molle, manutenzione di stampi a iniezione, e tutto ciò che è assemblaggio.

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I lubrificanti a secco Molykote offrono soluzioni versatili e altamente performanti per una vasta gamma di applicazioni industriali.

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