La tribologia è "la scienza e la tecnica delle superfici a contatto tra loro in movimento relativo".
Letteralmente, il termine tribologia significa "scienza dell'attrito". Secondo la norma DIN 50 232, essa è definita come "la scienza e la tecnica delle superfici interagenti in movimento relativo". Ma che cosa significa concretamente?
Per capirlo, diamo un'occhiata al tribosistema. Esso mostra le tipiche sollecitazioni che possono agire sugli elementi e come si manifestano i valori di perdita a seconda delle proprietà di un elemento. L'attrito e l'usura che agiscono sugli elementi rientrano tra le grandezze di perdita.
Poiché la lubrificazione viene impiegata per ridurre l'attrito e l'usura, questi tre aspetti costituiscono i principali ambiti della tribologia
L'attrito si verifica, ad esempio, quando due corpi in movimento si toccano in corrispondenza dei loro confini materiali. Questo crea un'interazione che contrasta il movimento relativo dei corpi.
L'attrito può verificarsi tra due o più corpi o all'interno di un corpo stesso. Il primo caso è chiamato attrito esterno. L'attrito all'interno dei corpi è definito attrito interno.
Per usura si intende la progressiva perdita di materiale dovuta a una causa meccanica. L'usura si verifica quando i corpi sfregano troppo a lungo o troppo intensamente, ad esempio perché il film lubrificante non è più sufficiente a separare i corpi l'uno dall'altro. L'usura è quindi la progressiva asportazione di materiale dovuta a tale causa meccanica.
In ambito tecnico l’usura è, di norma, un fenomeno indesiderato. Nel peggiore dei casi, l'usura può addirittura portare al guasto del componente. La sua presenza può essere riconosciuta dall'alterazione della superficie del materiale.
A che cosa serve la lubrificazione? Attivate i lubrificanti per approfondire l'argomento.
I regimi di lubrificazione possono variare dalla lubrificazione a secco alla lubrificazione completa.
La lubrificazione viene impiegata come mezzo di separazione tra due superfici in moto relativo. In questo modo si riducono o si evitano attrito e usura, aumentando la durata utile dei componenti. Una funzione secondaria dei lubrificanti è la dissipazione del calore e la rimozione delle particelle di usura.
I lubrificanti sono disponibili in tutti gli stati di aggregazione. A seconda dell'applicazione, uno può risultare più adatto dell'altro; tuttavia, i lubrificanti liquidi, cioè gli oli lubrificanti, rappresentano la categoria più importante. Rientrano in questa categoria gli oli minerali, gli oli a base vegetale o animale e gli oli sintetici.
Vantaggi dei due tipi di olio lubrificante
Vantaggi degli oli minerali
▪ impiego universale
▪ minore tossicità
▪ buona capacità di miscelazione
▪ maggiore disponibilità
▪ migliore compatibilità con i materiali
Vantaggi degli oli sintetici
▪ durata utile da 3 a 5 volte superiore
▪ intervallo di temperatura più ampio
▪ minore infiammabilità
▪ migliori proprietà di scorrimento
▪ minore volatilità
Gli oli minerali si ottengono dal petrolio greggio mediante processi mirati di distillazione e raffinazione e possono essere utilizzati universalmente. Gli oli sintetici, invece, hanno una durata utile da tre a cinque volte superiore rispetto agli oli minerali.
I grassi lubrificanti sono lubrificanti solidi o semisolidi. Sono costituiti da un lubrificante liquido a base di olio, un addensante e altri additivi. Hanno un effetto sigillante contro l'acqua e le particelle estranee.
La scelta del lubrificante più idoneo dipende dalla rispettiva applicazione e dalle specifiche condizioni operative. I fattori di influenza decisivi sono il carico, la velocità di rotazione, la temperatura e le condizioni ambientali.
A seconda del campo di impiego, si utilizzano lubrificanti in diversi stati di aggregazione:
Lubrificanti liquidi
I lubrificanti liquidi sono utilizzati in numerose applicazioni tecniche, tra cui:
motori
lubrificazione di macchine
riduttori e trasmissioni
sistemi di circolazione dell'olio
impianti idraulici
macchine tessili
compressori
Lubrificanti solidi e semisolidi
Questi lubrificanti sono particolarmente adatti per:
macchine a bassa velocità
cuscinetti, giunti e trasmissioni
applicazioni sotto vuoto
impiego in condizioni ambientali aggressive
Lubrificanti gassosi
La lubrificazione gassosa viene utilizzata per:
macchine con carichi ridotti
sistemi ad alta velocità (ad es. centrifughe)
La corretta scelta del lubrificante contribuisce in modo determinante alla sicurezza di funzionamento, alla durata utile e all'efficienza dei sistemi tecnici.
La tribologia è lo studio dell'attrito, dell'usura e della lubrificazione. Queste tre aree costituiscono i campi centrali della tribologia e sono direttamente collegati al funzionamento e alla durata dei componenti tecnici.
L'usura può verificarsi quando due corpi a contatto sfregano l'uno contro l'altro. Per ridurre l'attrito e la conseguente asportazione di materiale si impiegano lubrificanti. Con una lubrificazione adeguata, le superfici di contatto possono essere parzialmente o completamente separate.
A seconda delle esigenze, i lubrificanti vengono utilizzati in diversi stati di aggregazione: gassoso, liquido o solido.