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Il problema non è il freddo in sé, ma la transizione dal freddo alla pressione di esercizio. Il composto NBR a −20 °C presenta una durezza Shore approssimativamente 15–18 punti superiore rispetto al valore nominale a 20 °C. Quando un trapano avvia la percussione alla pressione massima prima che l'olio si riscaldi, il labbro della guarnizione indurito non riesce ad adattarsi alla microgeometria della superficie del foro. I primi 200–400 cicli di percussione — pari forse a 5 secondi di perforazione — generano microfessure nel labbro, invisibili ad occhio nudo, ma che creano percorsi di propagazione delle crepe responsabili del guasto dopo 80–120 ore.
Le operazioni nelle miniere sotterranee della Lapponia finlandese hanno rilevato questo fenomeno nella miniera d'oro di Kittilä, dove le temperature all’ingresso invernale raggiungono −30 °C. Gli ingegneri manutentori di Agnico Eagle hanno riscontrato che i perforatori avviati senza un periodo di riscaldamento a vuoto di 10–15 minuti a pressione ridotta presentavano un’usura delle guarnizioni del 35% superiore rispetto a macchine identiche sullo stesso circuito che applicavano il protocollo di riscaldamento a vuoto. Il costo di 12 minuti di funzionamento a vuoto non è paragonabile al costo di sostituzione di un kit di guarnizioni. Le guarnizioni in poliuretano con durezza Shore 95 sopportano meglio gli avvii a freddo rispetto a quelle in NBR, con un vantaggio di circa il 40% in condizioni sottozero, ma il riscaldamento a vuoto rimane obbligatorio indipendentemente dal tipo di materiale.
Protocollo di protezione delle guarnizioni per avvio a freddo in base alla temperatura
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Temperatura ambiente |
Durata del riscaldamento a vuoto |
Pressione di percussione all’avvio |
Rischio per le guarnizioni in assenza del protocollo |
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0 °C a −10 °C (sopra il punto di congelamento negli ambienti sotterranei) |
5 minuti a una pressione di percussione del 30–40% |
Rampa da 60 bar alla pressione massima in 3 minuti |
Durezza Shore 5–8 punti superiore al valore nominale — rischio di micro-lacerazioni del labbro |
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−10 °C a −20 °C (aree dell’ingresso fredde) |
10 minuti alla pressione del 25–35% |
Pressione massima solo dopo che la temperatura di ritorno ha raggiunto i 45 °C |
Tasso di guasto delle guarnizioni del 20–25% superiore rispetto alle macchine avviate a caldo |
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−20 °C fino a −30 °C (all’aperto/sulla superficie in Lapponia) |
15 minuti alla pressione del 20–30% con motore al minimo |
Non superare gli 80 bar nei primi 8 minuti |
Tasso di guasto delle guarnizioni del 35–40% superiore — crepature sul labbro al primo colpo completo |
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Sotto i −30 °C (avviamento all’aperto in Siberia) |
20–25 minuti di funzionamento al minimo, preriscaldamento dell’olio se disponibile |
Utilizzare un fluido a base di PAO con viscosità VG 46 o VG 32 — il fluido minerale VG 46 è troppo viscoso |
Possibile frattura catastrofica del labbro al primo ciclo completo di percussione |
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Qualsiasi temperatura, fermo del trapano durante la notte |
Riscaldamento a regime ridotto standard di 5 minuti, indipendentemente dalla temperatura esterna |
La pressione idraulica sale alla temperatura di esercizio prima dell’attivazione della percussione |
La condensa interna causata dal raffreddamento notturno attacca l’NBR |
I 12 minuti di riscaldamento a regime ridotto non costituiscono un fermo produttivo, ma una forma di assicurazione. Una guarnizione di percussione in PU Shore 95 costa circa il 4–6% del corpo cilindro che protegge; le micro-lacerazioni provocate dall’avviamento a freddo, responsabili di un guasto prematuro dopo 80 ore, stravolgono completamente questo rapporto. HOVOO fornisce kit di guarnizioni per climi freddi in PU Shore 95 per i perforatori RD18U, RD22U e HLX5T destinati ad applicazioni con temperature inferiori allo zero. Riferimenti completi su hovooseal.com.
