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fluidotecnica
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APRILE
2017
RICERCA
mazione della superficie attraverso
l’urto con particelle in movimento.
Sono state usate particelle di solfuro
di rame, di ossido di alluminio o un
misto delle due. Sono state sparate
contro la superficie usando come
propellente azoto gassoso a due bar
di pressione, per un periodo di trenta
secondi, attraverso un ugello incli-
nato di 15° rispetto alla superficie
e posto a circa 7 mm di distanza.
Le particelle di ossido di alluminio
misuravano 45-75 micron, con una
durezza di 2.600 HV (scala Vickers),
mentre quelle di solfuro di rame e-
rano di dimensioni inferiori e la loro
durezza era inferiore a 90 HV. Il pro-
cesso ha modificato chimicamente
la superficie dei blocchi, cambiando
il modo in cui le molecole d’olio si
legano al metallo e dandole una
maggiore scivolosità superficiale.
“Il risultato che vogliamo ottenere è
che le molecole d’olio si leghino for-
temente alla superficie”, ha spiegato
Varenberg. “Tradizionalmente que-
sto risultato si ottiene aggiungendo
additivi all’olio lubrificante. Noi inve-
Ricercatori del Georgia Institute of
Technology, negli USA, e delTechion,
Istituto Israeliano diTecnologia, han-
no sviluppato un nuovo processo per
trattare le superfici metalliche, che
permette di ridurre fortemente l’at-
trito senza fare uso di additivi negli
oli lubrificanti. Il metodo sfrutta un
procedimento di lavorazione già am-
piamente usato, la pallinatura (shot
peening), per alterare meccano-chi-
micamente la superficie di cui si
vuole ridurre il coefficiente di attrito.
Il risultato consente, usando solo una
lubrificazione basica al posto degli oli
multigrado, di ottenere coefficienti
vicini allo 0,01, dieci volte minori di
quello presente nelle stesse condi-
zioni su una superficie non trattata.
Questi risultati sono stati esposti lo
scorso ottobre in un articolo sulla
rivistaTribology Letters dedicata alle
problematiche dell’attrito.
Meno additivi nei lubrificanti
Secondo Michael Varenberg, prin-
cipale autore della ricerca: “I lubri-
ficanti forniscono una performance
Unanuova tecnologiapermettedi crearesuperfici chepresentanouncoefficientedi attrito
moltobassoancheusandosolo lubrificanti semplici
MARCO PASSARELLO
efficace in svariate condizioni opera-
tive, ma hanno comunque delle limi-
tazioni. Per esempio, sotto pressione
estrema gli agenti lubrificanti reagi-
scono con le superfici per formare
pellicole stabili durante l’uso, ma il
processo non è controllabile e le pel-
licole risultanti non sono né uniformi
né ottimizzate. Inoltre gli additivi dei
lubrificanti possono essere costosi, e
creare problemi ambientali quando
vengono utilizzati. Circa il 50% delle
perdite di energia meccanica in un
motore a combustione interna deriva
dall’attrito all’interno del comples-
so dei pistoni. Circa un terzo delle
risorse energetiche di tutto il mon-
do viene usato per ridurre l’attrito.
Riducendolo, possiamo risparmiare
energia e ridurre il consumo di car-
burante e olio”.
Superfici che si legano all’olio
Nel corso degli esperimenti condotti
daVarenberg e dai suoi collaboratori,
blocchi di ghisa sono stati sottoposti
a pallinatura, un processo di lavora-
zione a freddo che ottiene una defor-
Lubrificare
senza
additivi