La sostenibilità dei lubrificanti in fonderia

sostenibilità dei lubrificanti

Il concetto di sostenibilità si applica senza dubbio anche ai lubrificanti impiegati nei comparti della fonderia e della pressofusione.

Nelle fonderie e nella pressofusione è richiesto un grande consumo di lubrificanti, perché moltissime applicazioni ne richiedono l’ausilio.

Daniela Tommasi

I lubrificanti utilizzati possono essere molto diversi, anche con caratteristiche totalmente opposte, proprio per la vasta tipologia di utilizzo.

Si va dai semplici oli idraulici per presse e comandi oleodinamici, agli oli per lubrificazione di pistoni e spade, paste per avviamento da applicare su stampi e matrici, oli per lubrificare catene di trascinamento, distaccanti liquidi o solidi per pressofusioni a caldo di metalli. Insomma è veramente una bella tavolozza!

Le applicazioni

Prima di addentrarsi in un discorso sulla sostenibilità, conviene fare il punto sui lubrificanti e le loro principali applicazioni:

  • Lubrificazione di circuiti e comandi idraulici

Possono essere impiegati i classici olii idraulici anche se, generalmente, lavorando in ambienti con alte temperature, siano richiesti prodotti a fiamma corta o “fire resistant”, per limitare il rischio di incendi nell’area produttiva.

  • Lubrificazione di pistoni

L’obiettivo principale dei lubrificanti utilizzati in questo caso, è quello di lubrificare i pistoni che “iniettano” materiale a caldo: sono quindi sono richiesti prodotti con elevate resistenze alle pressioni e alle temperature. Il mercato attualmente offre svariate soluzioni, dai classici oli minerali, ai fluidi acquosi additivati di sostanze solide, fino a prodotti sintetici con specifici additivi e polimeri. La richiesta principale è quella di allungare il più possibile la vita dei componenti meccanici che, essendo fortemente sollecitati, richiedono molti cambi e manutenzioni durante una normale attività lavorativa.

Fluidi diatermici

Classici fluidi/liquidi utilizzati per trasferire calore: sono prodotti abbastanza diffusi, dedicati a diverse tipologie di applicazioni, e pertanto trovano impiego in diversi settori. Le soluzioni partono dai classici fluidi a base minerale, per passare poi a prodotti sintetici, ma si possono trovare anche miscele acquose additivate con speciali additivi alto bollenti. Essendo prodotti che generalmente sono inseriti in sistemi chiusi, o a bassa perdita, garantire una buona stabilità termico-ossidativa è fondamentale.

sostenibilità dei lubrificantiLubrificanti per taglio/finiture cesoie

Potrebbero sembrare lubrificanti “banali”, ma la scelta accurata del prodotto più idoneo può prolungare la vita di lame/utensili, oltre che garantire una buona passivazione degli stessi. Sono fluidi che devono avere spiccate capacità lubrificanti ed elevate prestazioni antiossidanti

Fluidi distaccanti per stampi

E’ un vero mondo di tecnologie con caratteristiche e performance che partono dalle specifiche esigenze del cliente e del tipo di produzione. Si può immaginare che ci sia un vero e proprio spartiacque fra prodotti solubili/miscibili e prodotti che non lo sono e che possono richiedere proprietà elettrostatiche garantite da speciali additivi inseriti nel formulato. Generalmente le caratteristiche richieste sono garantire un ottimo distacco del pezzo, bassa formazione di residui e incollaggi di materiale caldo, ottima lubrificazione dello stampo, con conseguente aumento della vita operativa, buona scorrevolezza del metallo all’interno dello stampo, assoluta passivazione dei componenti meccanici lubrificanti e del materiale stesso lavorato.

Paste /lubrificanti solidi per siviere

L’obiettivo è proteggere le siviere e tutte le aree esposte al metallo fuso, fornendo un rivestimento protettivo che non permetta al fuso di aderire durante il suo passaggio. Sono prodotti che possono essere utilizzati anche su termocoppie, tubi a stelo, abbeveratoi e skimmer.

Grassi per lubrificazione generica

Si tratta di una gamma veramente ampia di prodotti destinati a lubrificare cuscinetti, movimenti meccanici sottoposti sia ad elevate pressioni e forze che ad altissime temperature, facilmente in ambienti umidi e aggressivi. Oltre ai classici grassi multifunzionali, trovano largo impiego grassi a base di saponi complessi, generalmente additivati con specifici additivi solidi, che conferiscono performance lubrificanti anche alle alte temperature.

Risulta evidente la varietà di applicazioni dei relativi lubrificanti che, per rispondere in maniera ottimale, necessitano di formulazioni e additivi specifici.

A fronte di questa varietà e complessità dei formulativi, che richiedono diverse basi e additivi, come si può ad un contributo alla sostenibilità del processo?

Un lubrificante sostenibile?

Nel 1983, le Nazioni Unite hanno creato la Commissione mondiale per l’ambiente e lo sviluppo che definiva lo sviluppo sostenibile come il soddisfare i bisogni del presente senza compromettere la capacità delle generazioni future di soddisfare i propri bisogni.

Se negli anni passati “sostenibilità” significava esclusivamente parlare di ambiente, ora questo termine ha assunto anche importanti obiettivi sociali ed economici. Allora, come può essere sostenibile un lubrificante da fonderia? Ci si può concentrare, oltre agli aspetti legati alla salubrità dell’ambiente produttivo, anche a tutto ciò che è correlato alle emissioni e soprattutto allo smaltimento o al riutilizzo, temi che trovano ampio riscontro nella Green economy, cioè migrare verso processi e prodotti che riducano l’emissione di CO2, che consumino meno energia e acqua e che siano meno impattanti.

In breve un lubrificante sostenibile deve possedere i seguenti requisiti:

  • inquinare poco o, meglio, non inquinare del tutto
  • contenere le emissioni di CO2;
  • essere riutilizzabile o facilmente smaltibile;
  • garantire un ambiente più salubre;
  • essere più efficiente: in pratica, a pari risultato, se ne impiega meno e si allunga la vita utile degli elementi lubrificati.

L’evoluzione verso la sostenibilità dei lubrificanti

Fino a pochi anni fa i lubrificanti erano, per la maggior parte, a base minerale: lavorano bene, ma sono sostenibili? Non esattamente.

Infatti, i grandi produttori di lubrificanti da tempo stanno lavorando su nuove soluzioni, dietro la spinta dell’evoluzione tecnologica e chimica, oltreché delle mutate esigenze di mercato.

I principali driver di mercato spingono verso la ricerca di basi lubrificanti e additivi che abbiano performance paragonabili o superiori ai classici a base petrolifera: se si riesce a utilizzare un prodotto che sia poco inquinante e contemporaneamente più performante in termini di consumi e capacità lubrificanti, beh, è una vittoria per tutti!

Allora si può lavorare su due aspetti: sostituire il lubrificante classico con uno che ne riduca il consumo (quindi emissioni e inquinamento ambientale, con tutto ciò che ne consegue), oppure pensare ad alternative che siano meno impattati dal punto di vista ecologico.

Nel secondo caso ci si va a “scontrare” con termini legati alla green economy, cioè la biodegradabilità e la rinnovabilità.

Si definisce rinnovabile un prodotto composto da materie prime rinnovabili, cioè che derivano da fonti che “non si esauriscono”.

E’ evidente come tutto ciò, che faccia riferimento al petrolio, sia difficilmente catalogabile come rinnovabile.

sostenibilità dei lubrificanti
Getto di acciaio fuso nella camera di dispersione e distribuzione.

I grandi passi fatti nella tecnologia dei materiali e della chimica ha permesso ora l’utilizzo di lubrificanti totalmente biodegradabili e provenienti da fonti completamente rinnovabili.

Si parla quindi di prodotti green con formulati che si basano su nuove tecnologie in grado di garantire performance paritetiche ma, molto spesso, superiori ai classici lubrificanti di derivazione idrocarburica.

Le richieste del mercato di prodotti green hanno dato grande impulso a lubrificanti a base di esteri biodegradabili, biopolimeri solubili in acqua, che possano garantire ottime proprietà distaccanti, paste e lubrificanti a base di composti derivati da materie prime vegetali o biodegradabili, spingendo a studiare nuove tecnologie che stanno diffondendosi velocemente nell’ambito della fonderia e della pressofusione.

Notizie dal mercato

Le realtà di oggi spesso hanno radici lontane. Nel caso, quasi 20 anni.

È il caso di Harolbio, il cui progetto, in maniera lungimirante, è nato agli inizi degli anni 2000 sulla volontà di Bellini Spa di studiare lubrificanti a base di esteri biodegradabili.

Negli ultimi anni, probabilmente sospinto dalle nuove pressanti richieste di mercato e dalla volontà delle aziende di trasformazione di configurarsi in modo più green e sostenibile, Harolbio ha preso veramente forza.

Tutti i prodotti della gamma Harolbio possiedono un’altissima biodegradabilità, sono formulati con materie prime completamente rinnovabili, hanno oltre a un altissimo punto di infiammabilità, elevate proprietà auto-estinguenti, che li rendono più che adeguati per applicazioni ad alte temperature.

Harolbio possiede una bassissima volatilità che ne riduce la dispersione in ambiente, favorendo la salubrità dell’ambiente produttivo, e spiccate capacità lubrificanti, se comparate agli standard prodotti a base minerale.

sostenibilità dei lubrificantiOvviamente, essendo prodotti a base esteri biodegradabili, anche il loro smaltimento è meno oneroso e più gestibile.

Partendo dal concetto generale alla base del progetto, opportune formulazioni dedicate hanno modellato ciascun prodotto all’applicazioni specifica per cui sono stati sviluppati, motivo per cui nella gamma Harolbio si trovano lubrificanti idraulici, lubrificanti per pistoni, fluidi diatermici, distaccanti e paste per lubrificazione ad alte temperature, protettivi e oli da taglio per finiture dei pezzi stampati.

Bellini, una storia lunga 80 anni

Una storia imprenditoriale alle spalle che vanta quasi 80 anni, passata di generazione in generazione, ma con uno spirito e una cultura aziendali immutati, che rendono Bellini un partner di fiducia, riconoscendole un ruolo di leader del mercato.

Bellini, con sede a Zanica (BG), è oggi presente in ventiquattro Paesi, con rivenditori partner che condividono la policy e la cultura aziendale della casa madre, rimanendo  costantemente aggiornati grazie a un percorso di formazione continua.

Bellini dedica costantemente attenzione e risorse alla R&D e offre un’ampia gamma di prodotti realizzati anche con formule “su misura”, per soddisfare specifiche esigenze di produzione: il punto di forza è la capacità di rispondere alle richieste dei clienti, grazie a un know-how chimico di alto livello.

La mission aziendale si fonda sulla consapevole adozione di principi etici, cui la società ha riconosciuto un ruolo fondante della propria attività: lealtà, responsabilità, trasparenza e integrità dell’azienda nel tempo.

Ciò che Bellini rappresenta, oggi, in Italia e nel modo, è reso possibile da un costante investimento nello sviluppo delle risorse umane e nelle più recenti tecnologie, che l’ha portata a integrarsi in un’unica grande struttura, in grado di operare con efficacia dalla ricerca alla produzione, attraverso l’analisi e il testing dei prodotti.

Casi… di vita vissuta

L’azienda produce e testa pistoni per pressofusione di alluminio

Che tipo di lubrificanti ha utilizzato finora?

Lubrificanti a base minerale che, nonostante additivazioni differenti e molto spinte, hanno generato problemi sintomatici, diventati sempre più di difficile gestione con l’evoluzione tecnologica delle presse e con le normative sempre più severe.

Cosa intende fare?

L’intenzione è quella di abbandonare la tecnologia degli oli minerali per passare a lubrificanti biodegradabili che possano essere meno impattanti sull’ambiente di lavoro.

sostenibilità dei lubrorefrigerantiUna delle problematiche segnalate ai tecnici di Bellini è la grande formazione di fumi e nebbie derivanti dal lubrificante in utilizzo, nonché la presenza di residui carboniosi, più o meno consistente, che ottura e/o usura il pistone. L’aspettativa è di eliminare questi problemi, aumentare le capacità lubrificanti di questi prodotti specifici, utilizzati a pressioni e temperature estremamente elevate.

Grazie a molteplici test, eseguiti nei propri laboratori, Bellini ha sviluppato una additivazione dedicata per questa tipologia di prodotti, che però non ha snaturato i vantaggi BIO di Harolbio.

Il risultato è stato, oltre a un netto miglioramento della salubrità e dell’impatto ecologico del lubrificante nell’area produttiva, anche un deciso incremento della vita del pistone.

Il cliente ha potuto apprezzare una riduzione del consumo di lubrificante del 20% e un allungamento della vita del pistone del 30%.

Tutto questo utilizzando un lubrificante “sostenibile” a basso impatto aziendale: obiettivo raggiunto!