Nel settore dell’oleodinamica, la contaminazione del fluido rappresenta una delle principali cause di guasti prematuri nei sistemi idraulici.I componenti più sensibili alla presenza di particelle solide in sospensione sono le guarnizioni, fondamentali per il mantenimento della tenuta e dell’efficienza meccanica nei cilindri oleodinamici.
Come produttori di guarnizioni per cilindri idraulici, siamo costantemente impegnati a studiare gli effetti che la qualità dell’olio ha sulla durata e sulle prestazioni dei nostri prodotti. La comprensione e l’applicazione delle normative ISO, in particolare la ISO 4406, è cruciale per definire gli standard di pulizia dell’olio accettabili in funzione delle caratteristiche tecniche e dei materiali impiegati nelle guarnizioni.
La contaminazione solida dell’olio: una minaccia silenziosa
Le particelle solide presenti nell’olio idraulico possono avere origini diverse: residui di lavorazione meccanica, usura interna dei componenti, contaminanti introdotti durante il rifornimento o tramite l’ambiente esterno. Anche quantità apparentemente trascurabili di contaminanti possono risultare dannose.
Le guarnizioni, in particolare quelle in materiali elastomerici come NBR, FKM, PU e PTFE, sono soggette a erosione, taglio e deformazione quando entrano in contatto ripetuto con particelle abrasive. I danni non si limitano al singolo componente: un guasto a una tenuta può provocare perdite di fluido, calo di pressione, contaminazione incrociata e, in casi estremi, il blocco del cilindro.
La norma ISO 4406: classificazione della contaminazione
La norma ISO 4406:2021 fornisce un sistema standardizzato per classificare la contaminazione dell’olio idraulico in base alla quantità di particelle solide per millilitro di fluido, suddivise in tre dimensioni:
- ≥ 4 µm(c)
- ≥ 6 µm(c)
- ≥ 14 µm(c)
Il metodo utilizza tre numeri, ognuno dei quali rappresenta una classe logaritmica (scala binaria) del numero di particelle rilevate. La rilevazione viene generalmente effettuata tramite contatori automatici a principio ottico conformi alla norma ISO 11171, che garantisce l’uniformità tra strumenti diversi.
Ad esempio, un livello di contaminazione 18/16/13 significa:
- tra 130.000 e 250.000 particelle ≥ 4 µm/ml
- tra 16.000 e 32.000 particelle ≥ 6 µm/ml
- tra 4.000 e 8.000 particelle ≥ 14 µm/ml
Più il numero è alto, maggiore è il grado di contaminazione.
Per una panoramica completa dei livelli ISO 4406, si rimanda alla seguente tabella:
Raccomandazioni ISO per livelli accettabili
La scelta dei livelli di contaminazione accettabili dipende da molteplici fattori: tipo di sistema, pressione operativa, tolleranze meccaniche e sensibilità dei componenti.
Qui di seguito alcuni esempi:
- Cilindri standard, sistemi generici
- Bassa pressione (<140 bar) -> codice ISO consigliato: 20/18/15
- Oleodinamica industriale
- Pressione media (140-210 bar) -> codice ISO consigliato: 19/17/14
- Macchine mobili, presse, servocilindri
- Alta pressione (> 210 bar) -> codice ISO consigliato: 18/16/13
- Valvole
- Qualsiasi pressione -> codice ISO consigliato: 15/13/10
Effetti diretti della contaminazione sulle guarnizioni
Le particelle solide, in particolare quelle ≥ 14 µm, sono le più dannose per le guarnizioni. Tra gli effetti osservati:
- Abrasione diretta della superficie della tenuta
- Tagli microscopici che si propagano con la pressione
- Perdita del precarico elastico nei sistemi dinamici
- Formazione di canalizzazioni e leakage progressivo
Anche un aumento moderato del livello ISO (es. da 17/15/12 a 22/21/19) può ridurre sensibilmente la vita utile di cilindri, pompe, valvole e, per estensione, delle guarnizioni dinamiche.
Normative complementari
Oltre alla ISO 4406, esistono altre norme rilevanti per il monitoraggio e la gestione della contaminazione:
- ISO 11171: taratura dei contatori di particelle
- ISO 16889: test di efficienza di filtrazione (multipass test)
- ISO 4407: conteggio manuale al microscopio
- ISO 21018: metodi per la rilevazione della contaminazione tramite sensori
Queste norme costituiscono il riferimento per la corretta specifica, installazione e verifica dei sistemi di filtrazione.
Raccomandazioni del produttore di guarnizioni
Come specialisti nella produzione di sistemi di tenuta per cilindri idraulici, consigliamo ai nostri clienti:
- Installazione di filtri ad alta efficienza (classe β≥200 secondo ISO 16889)
- Utilizzo di indicatori di intasamento e sensori online per il monitoraggio in tempo reale
- Sostituzione preventiva dei filtri in base al differenziale di pressione
- Flushing e filtrazione dell’olio prima dell’avviamento
- Controllo periodico del codice ISO 4406 tramite campionamento in punti strategici
Conclusioni
Il mantenimento della pulizia del fluido idraulico è una condizione essenziale per garantire la durata e l’affidabilità delle guarnizioni nei cilindri oleodinamici. Il rispetto della norma ISO 4406 non è solo una questione di conformità tecnica, ma una vera e propria strategia di prevenzione.
Attraverso la collaborazione con i nostri clienti e con i produttori di sistemi di filtrazione, lavoriamo per promuovere la cultura della pulizia nei circuiti idraulici, con l’obiettivo comune di ottimizzare le prestazioni, ridurre i fermi macchina e allungare la vita dei componenti.
Autore: Christian De Gisi
