MOLLE IN TPE DI ALTA PRECISIONE AL POSTO DEGLI ELASTOMERI TERMOINDURENTI NEI RESPINGENTI FERROVIARI

Tielt, Belgio – Giugno 2007 – Gli elastomeri termoplastici stanno prendendo il posto delle gomme tradizionali e dell'acciaio nelle molle ad alte prestazioni utilizzate nei respingenti e negli organi di trazione dei veicoli ferroviari. La società tedesca DUREL è all'avanguardia in questa tendenza, e fabbrica tamponi per molle ricavandoli da barre tonde e tubi realizzati da Quadrant Engineering Plastic Products (Quadrant EPP) in polietere elastomerico termoplastico (TPEE) Arnitel® di DSM Engineering Plastics.

Gli organi di trazione e i respingenti hanno tra l’altro la funzione di rendere più dolci i movimenti dei treni: in questo modo, migliorano il comfort dei passeggeri ed evitano danni alle merci in quanto separano i movimenti dei singoli veicoli in fase di accelerazione e frenatura.

I TPEE offrono la resistenza e la processabilità dei tecnopolimeri e insieme le prestazioni degli elastomeri termoindurenti, e assicurano benefici sia nella trasformazione che per la produttività. Arnitel® ha una flessibilità eccezionale e offre prestazioni superiori a quelle delle molle tradizionali in gomma e acciaio.

Il processo produttivo di DUREL prevede l'uso di tamponi per molle ottenuti da pezzi estrusi di altissima precisione. I test effettuati hanno dimostrato che Quadrant EPP è una delle pochissime società in grado di soddisfare i severi requisiti di precisione dimensionale di questa applicazione.

Per realizzare questi pezzi, Quadrant EPP utilizza due processi di estrusione. Estrusori per tubi muniti di banchi di calibrazione sottovuoto garantiscono il rispetto delle dimensioni esterne con tolleranze ridottissime. La stessa precisione può essere ottenuta con l'estrusione a filiera fredda, che la società utilizza per le barre tonde e per alcuni tubi, ma che consente velocità di estrusione inferiori.

“La qualità dell'estrusione è essenziale per questa applicazione,” sottolinea Françoise Donovan, Sales Engineer, Quadrant EPP. “La superficie delle barre e dei tubi deve essere assolutamente liscia per evitare la fessurazione delle molle o addirittura la loro esplosione durante le operazioni di formatura e lavorazione meccanica effettuate prima dell’assemblaggio. Anche una piccola incrinatura non visibile ad occhio nudo non permetterebbe di soddisfare le specifiche definite da DUREL.” Quando DUREL si appoggiava ad altri fornitori, doveva lavorare una seconda volta al tornio i semilavorati per ottenere la perfezione richiesta. “Da quando collaboriamo con Quadrant EPP, risparmiamo tempo e denaro.”

Quadrant EPP ha una linea di estrusione dedicata esclusivamente alla produzione di semilavorati per DUREL, e all'occorrenza può affiancarle una seconda linea. La produzione complessiva oscilla tra 20 e 30 tonnellate al mese. “In passato DUREL lavorava con un'altra società di estrusione, che però non era in grado di rispettare i nostri requisiti,” sottolinea Donovan.

“Quadrant EPP è il nostro principale fornitore di elastomeri, è in grado di fornire un prodotto di qualità elevata ed assicura la flessibilità necessaria in termini di quantitativi di produzione" afferma Christian Georg, General Manager di DUREL. “È pronta ad accogliere e a soddisfare ogni nostra richiesta.”

Le molle sono costituite da una serie di tamponi ad anello, inframmezzati da piastre di metallo e infilati su una barra di metallo, un po' come un kebab. Per fabbricare le molle, DUREL utilizza un processo brevettato che prevede la precompressione dei tamponi per migliorare la risposta elastica. “Prima di essere sottoposti al nostro processo di formatura, i tamponi hanno un comportamento elastico relativamente mediocre” sottolinea Georg. “La precompressione permette di migliorare di circa tre volte le loro proprietà.”

Secondo quanto affermato da Quadrant EPP, le molle in Arnitel® dovrebbero durare vari decenni, e rappresentano il sistema di assorbimento di energia più efficiente per veicoli ferroviari di qualsiasi peso. Le molle assicurano un assorbimento di energia elevato, non richiedono manutenzione e non perdono la loro tenacità nemmeno quando sono esposte a condizioni climatiche estreme: la loro temperatura di impiego, infatti, è compresa tra -60 e +50°C. Il loro comportamento prevedibile in fase di assorbimento e rilascio di energia permette di garantire movimenti dolci del treno in fase di partenza, accelerazione, decelerazione e arresto. In più, i tamponi non arrugginiscono, non si rompono e non perdono le loro proprietà elastiche.

DUREL non è la sola società a realizzare molle composite in metallo/elastomeri, ma è la prima ad utilizzare Arnitel®. Secondo Georg, il TPE è uno dei pochissimi materiali che possiedono la densità di energia necessaria per il funzionamento delle molle.

A parere di Quadrant EPP, la tecnologia utilizzata per la fabbricazione delle molle potrebbe essere utilizzata per numerose altre applicazioni “pesanti” in cui è necessario assorbire urti o vibrazioni oppure ridurre la rumorosità. Per il momento, tuttavia, DUREL si concentra sul settore ferroviario. “Stiamo lavorando a pieno regime,” conclude Georg.

Arnitel® è un marchio registrato di Royal DSM.

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