Olio siliconico industriale: proprietà, vantaggi e applicazioni

L’olio siliconico industriale è un fluido sintetico utilizzato in numerose applicazioni tecniche quando sono richieste prestazioni che vanno oltre la semplice lubrificazione.

A seconda della formulazione, gli oli siliconici industriali possono offrire:

• stabilità alle variazioni di temperatura,
• proprietà dielettriche,
• idrorepellenza,
• bassa tensione superficiale,
• capacità di smorzamento,
• resistenza all’ossidazione.

Per queste caratteristiche, l’olio al silicone per uso industriale trova applicazione in ambiti molto differenti: dalla lubrificazione di componenti in plastica e gomma ai sistemi di damping ai trasformatori e dalle apparecchiature elettriche fino agli agenti distaccanti.

Non tutti gli oli siliconici, però, sono uguali. Composizione, viscosità, temperatura di esercizio, materiali e funzione richiesta al fluido sono parametri determinanti per individuare la soluzione più adatta.

Cosa sono gli oli siliconici industriali

Gli oli siliconici industriali sono fluidi sintetici appartenenti alla famiglia dei polisilossani, materiali caratterizzati da una struttura principale formata dall’alternanza di atomi di silicio e ossigeno, ai quali sono legati gruppi organici.

Questa struttura distingue i fluidi siliconici da molti oli e fluidi organici convenzionali e contribuisce alle loro caratteristiche tecniche.

L’olio siliconico rappresenta la forma fluida di questa tecnologia e viene utilizzato quando il comportamento del liquido deve svolgere una funzione precisa all’interno di un componente, di una macchina o di un processo industriale.

Una delle famiglie più diffuse è quella dei polidimetilsilossani, o PDMS, disponibili in un ampio intervallo di viscosità e utilizzati in numerose applicazioni tecniche.

Come sono composti gli oli siliconici

La struttura degli oli siliconici può essere modificata variando i gruppi organici legati alla catena silicio-ossigeno.

Questa possibilità consente di sviluppare fluidi con caratteristiche differenti in termini di:

• viscosità,
• resistenza termica,
• comportamento alle basse temperature,
• resistenza chimica,
• proprietà lubrificanti,
• caratteristiche elettriche.

Parlare genericamente di olio al silicone o olio siliconico identifica quindi una famiglia di materiali, ma non permette ancora di definirne le prestazioni. Per comprendere il comportamento di un olio siliconico industriale è necessario considerare sia la composizione chimica sia la viscosità.

Proprietà degli oli siliconici nelle applicazioni industriali

Gli oli siliconici industriali vengono scelti soprattutto perché possono combinare più proprietà tecniche nello stesso fluido. Le prestazioni dipendono sempre dalla specifica formulazione, ma alcune caratteristiche sono particolarmente rilevanti nelle applicazioni industriali.

Stabilità alle variazioni di temperatura

Nelle applicazioni industriali soggette a variazioni termiche, uno dei vantaggi degli oli siliconici è la capacità di mantenere un comportamento viscoso relativamente stabile al variare della temperatura. Questo permette di ottenere una risposta più prevedibile del fluido anche quando le condizioni operative cambiano.

La proprietà diventa particolarmente importante nei sistemi nei quali la viscosità influenza direttamente il comportamento del componente, come dampers, ammortizzatori, giunti viscosi e meccanismi controllati.

Stabilità termica e termo-ossidativa

Molti oli siliconici presentano una buona stabilità termica e resistenza all’ossidazione. Questo permette di utilizzarli in processi nei quali il fluido deve mantenere le proprie caratteristiche anche in presenza di temperature elevate o esposizioni prolungate.

Non esiste tuttavia un unico intervallo termico valido per tutti gli oli siliconici: la temperatura di esercizio deve essere verificata sul singolo prodotto.

Stabilità della viscosità

La viscosità tende a diminuire quando la temperatura aumenta e ad aumentare quando la temperatura diminuisce. Nell’olio siliconico questa variazione può essere relativamente contenuta rispetto a quella di altri fluidi.

In un’applicazione industriale, questo significa poter mantenere una risposta più regolare del sistema anche al variare delle condizioni termiche.

Proprietà dielettriche

Specifici oli siliconici possono offrire elevate proprietà dielettriche e venire utilizzati come fluidi isolanti. Questa caratteristica ne permette l’impiego in applicazioni come trasformatori e apparecchiature elettriche, nelle quali il fluido può contribuire sia all’isolamento sia alla gestione termica.

Le prestazioni elettriche devono comunque essere valutate in funzione della formulazione e delle condizioni operative, compresa la presenza di umidità.

Bassa tensione superficiale e spalmabilità

Molte tipologie di olio siliconico presentano una bassa tensione superficiale, caratteristica che ne favorisce la distribuzione sulla superficie. Questo comportamento può essere sfruttato in applicazioni industriali di distacco, trattamento superficiale e lubrificazione.

Idrorepellenza

Specifici fluidi siliconici mostrano una marcata idrorepellenza, utile nei sistemi nei quali è necessario limitare l’interazione tra superficie e acqua. Questa proprietà può contribuire alla protezione del componente e al mantenimento delle prestazioni in presenza di umidità.

Stabilità al taglio

Alcuni oli siliconici presentano una buona stabilità alle sollecitazioni di taglio, mantenendo le proprie caratteristiche anche quando vengono sottoposti ripetutamente a movimento e deformazione. È un vantaggio importante nei sistemi dinamici nei quali l’olio siliconico lavora in modo continuativo.

Capacità di smorzamento

Il comportamento viscoso dell’olio al silicone può essere sfruttato anche per controllare il movimento e dissipare energia. In questi casi il fluido non svolge semplicemente una funzione lubrificante, ma diventa parte del funzionamento del componente.

Perché scegliere un olio siliconico industriale

Un olio siliconico industriale diventa particolarmente utile quando l’applicazione richiede più proprietà contemporaneamente e un comportamento stabile in condizioni operative variabili.

Tra i principali vantaggi rientrano:

• Stabilità della viscosità con la temperatura: utile per mantenere una risposta più uniforme del sistema.
• Utilizzo in intervalli termici estesi: anche in presenza di cicli o variazioni di temperatura
• Proprietà dielettriche: rilevanti nelle applicazioni elettriche.
• Compatibilità con plastiche, gomme ed elastomeri: da verificare sempre sul materiale specifico.
• Idrorepellenza e comportamento superficiale: utili in specifici trattamenti e processi industriali.
• Possibilità di svolgere funzioni che vanno oltre la lubrificazione, come damping, isolamento, trasferimento termico e distacco.

La versatilità degli oli siliconici industriali deriva proprio dalla possibilità di combinare queste caratteristiche all’interno di uno stesso fluido, in funzione della formulazione e dell’applicazione.

Il ruolo della viscosità negli oli siliconici industriali

La viscosità è uno dei parametri fondamentali nella scelta di un olio siliconico industriale. Indica la resistenza del fluido allo scorrimento e influenza direttamente il modo in cui l’olio:

• si distribuisce;
• fluisce all’interno del componente;
• rimane nella zona di applicazione;
• reagisce al movimento;
• contribuisce allo smorzamento.

Gli oli siliconici possono essere prodotti in un intervallo molto ampio di viscosità.

Cosa cambia aumentando la viscosità

Un olio siliconico a bassa viscosità è generalmente più fluido e tende a distribuirsi più facilmente. Con l’aumento della viscosità cresce invece la resistenza allo scorrimento.

Questo comportamento viene sfruttato soprattutto nei sistemi industriali nei quali il fluido deve controllare la velocità o la regolarità di un movimento.

Non esiste quindi una viscosità ideale valida per ogni applicazione. La scelta dipende da:

• temperatura di esercizio;
• velocità del movimento;
• geometria del sistema;
• materiali coinvolti;
• funzione richiesta;
• condizioni di carico;
• durata del funzionamento.

È inoltre importante considerare sempre la temperatura alla quale viene dichiarata la viscosità, perché il valore varia al cambiare delle condizioni termiche.

Applicazioni degli oli siliconici nei diversi settori industriali

La combinazione tra stabilità termica, comportamento viscoso controllato, proprietà dielettriche e compatibilità con diversi materiali permette agli oli siliconici di svolgere funzioni differenti a seconda del settore industriale.

In alcuni casi agiscono direttamente come lubrificanti, in altri diventano fluidi funzionali del sistema o agenti distaccanti.

Industria generale e componentistica

Nella produzione di componenti e nei sistemi meccanici per l’industria generale, gli oli siliconici industriali possono essere utilizzati per lubrificare parti in plastica e gomma, facilitare lo scorrimento oppure controllare la velocità di un movimento.

È il caso, ad esempio, di ingranaggi plastici, meccanismi di damping, guarnizioni e o-ring nei quali la viscosità del fluido può contribuire direttamente alla risposta del componente.

In un meccanismo rallentato, quindi, l’olio non serve semplicemente a ridurre l’attrito: oppone una resistenza controllata al movimento, permettendo di ottenere un’apertura o una chiusura più progressiva.

Automotive e trasporti

Nel settore automotive e dei trasporti, la presenza di componenti in plastica, gomma e accoppiamenti multimateriale rende particolarmente interessante l’impiego di fluidi compatibili con questi materiali.

Gli oli siliconici possono trovare spazio nei:

• sistemi di smorzamento,
• meccanismi di regolazione,
• nei componenti nei quali è necessario mantenere una risposta uniforme anche al variare della temperatura.

In questi casi la viscosità diventa parte della progettazione: il fluido può essere scelto per determinare quanto rapidamente un componente si muove o quanto intensamente viene smorzata una sollecitazione.

Energia e apparecchiature elettriche

Nel settore energia, l’olio siliconico può assumere una funzione completamente diversa dalla lubrificazione.

Specifici fluidi vengono utilizzati all’interno di trasformatori e apparecchiature elettriche, dove devono contribuire contemporaneamente all’isolamento elettrico e alla dissipazione del calore generato durante il funzionamento.

Il fluido circonda i componenti interni del trasformatore, assorbe il calore prodotto e contribuisce a trasferirlo verso le zone di dissipazione, mantenendo allo stesso tempo le proprietà dielettriche richieste dal sistema.

Un esempio è XIAMETER™ PMX-561 Transformer Liquid, fluido siliconico PDMS sviluppato specificamente per il raffreddamento e l’isolamento di trasformatori e apparecchiature elettriche.

Come scegliere un olio siliconico industriale

La scelta dell’olio siliconico industriale deve partire dalle condizioni reali dell’applicazione e dalla funzione richiesta al fluido.

I principali parametri da valutare sono:

• Funzione del fluido.
• Viscosità: da scegliere in base a temperatura, movimento e geometria del sistema.
• Temperatura di esercizio: considerando valori minimi, massimi ed eventuale esposizione continuativa.
• Materiali coinvolti: verificando la compatibilità con plastiche, gomme, elastomeri, metalli e materiali isolanti.
• Carico e tipo di movimento: inclusi pressione di contatto, velocità, vibrazioni e frequenza di utilizzo.
• Ambiente operativo: come presenza di acqua, umidità, agenti chimici, polvere o contaminanti.
• Proprietà dielettriche: quando il fluido è utilizzato in apparecchiature elettriche.

Valutare questi aspetti nel loro insieme permette di individuare un olio siliconico industriale coerente con le condizioni operative, evitando di basare la scelta su un singolo parametro come la viscosità.

Soluzioni Mascherpa per differenti applicazioni industriali

La varietà delle funzioni svolte dagli oli siliconici è rappresentata da soluzioni destinate ad applicazioni industriali differenti.

Domande frequenti sull’olio siliconico industriale

Dalle proprietà dell’olio siliconico all’applicazione industriale

La varietà degli oli siliconici industriali dimostra perché non sia sufficiente scegliere un prodotto sulla base della sola definizione di “olio al silicone”.

Un fluido destinato al damping, un olio dielettrico per trasformatori e un olio siliconico per la lubrificazione e il distacco possono appartenere alla stessa famiglia tecnologica, ma rispondere a esigenze completamente differenti.

Per individuare la soluzione corretta è necessario valutare insieme tutte le proprietà che abbiamo analizzato nel corso dell’articolo.

Mascherpa affianca le aziende nella selezione di oli siliconici e soluzioni a tecnologia silicone per applicazioni industriali, partendo dalle condizioni operative e dai requisiti tecnici del sistema. Per maggiori informazioni contatta gli esperti Mascherpa.