Tra le richieste che più frequentemente Viplas riceve dai Clienti c’è chiaramente quella di prolungare la “vita delle viti”.

Come ogni parte meccanica, anche la vite (e il cilindro) di plastificazione è soggetta a usura.

In aggiunta a questo, in funzione della tipologia di polimeri processati, della presenza o meno di additivi chimici o minerali, le pressioni e temperature che si sviluppano in un gruppo di plastificazione possono portare a importanti effetti di corrosione ed abrasione. I risultati si vedono in primis sulla cresta delle viti, e nei casi progressivamente più gravi anche sui fianchi del profilo e sul nocciolo.

Molto spesso è possibile recuperare le dimensioni originali (o dimensioni comunque utili ed efficaci) della vite (e dell’interno del cilindro) tramite una accurata rigenerazione, e in Viplas siamo specializzati in questo. A volte il danno è talmente esteso o profondo da rendere la vite un gruviera, piena di crateri e/o con l’elica quasi scomparsa.

Ma come possiamo prevenire  l’usura, la corrosione, l’abrasione? Come si può realizzare una vite più resistente, quando “semplici” trattamenti termici (tempra o nitrurazione) e superficiali (ad esempio cromatura) non bastano?

Una soluzione meno nota ma di estremo valore che Viplas propone ai nostri sono i rivestimenti PVD.

Il trattamento superficiale PVD (Physical Vapor Deposition) è una tecnologia avanzata di rivestimento utilizzata per migliorare le proprietà superficiali dei metalli. Consiste nella deposizione fisica di uno strato sottile di materiale su un substrato metallico attraverso la vaporizzazione e condensazione di un materiale sotto vuoto. Questa tecnica è comunemente usata per aumentare la durezza superficiale, la resistenza all’usura, la resistenza alla corrosione e, in alcuni casi, migliorare l’estetica.

Quale trattamento utilizzare sulle viti di plastificazione?

La scelta del trattamento PVD per le viti dipende dall’applicazione specifica e dalle proprietà richieste. Ad esempio, per applicazioni che richiedono un’elevata resistenza all’usura e alla corrosione in ambienti aggressivi, i nitruri di cromo (con eventuale aggiunta di strato ossidato on top), noti come CrN o CrON, potrebbero essere più adatti.

La scelta del trattamento PVD più adatto dipende da diversi fattori, tra cui sicuramente:

• Tipo di plastica: Diverse plastiche hanno proprietà adesive, abrasive e/o corrosive differenti. Come noto, i vapori di cloro sviluppati nella camera di plastificazione quando si processa PVC possono creare corrosione sulla vite e sul cilindro.
• Presenza di cariche: Le cariche presenti nella plastica possono influenzare l’abrasività del materiale. Ovviamente se lavoro materiale caricato fibra di vetro o carbonato di calcio avrò delle necessità specifiche di protezione.

Quali sono i vantaggi specifici per le viti?

• Riduzione dell’attrito e dell’usura: I rivestimenti PVD, come TiN (nitruri di titanio) e CrN (Nitruri di Cromo), offrono una superficie estremamente liscia e dura, riducendo notevolmente l’attrito tra la vite e il cilindro. Questo si traduce chiaramente in maggiore durata della vita utile: L’usura ridotta prolunga la vita della vite e del cilindro, diminuendo la frequenza di sostituzione e i costi di manutenzione.
• Resistenza alla corrosione: L’esposizione a sostanze chimiche aggressive e ad alte temperature può causare la corrosione delle viti. I rivestimenti PVD offrono un’eccellente protezione contro la corrosione, preservando l’integrità del componente.
• Prevenzione dell’adesione della plastica: Le proprietà anti-adesione dei rivestimenti PVD riducono significativamente l’adesione della plastica alla superficie della vite, evitando la formazione di incrostazioni e garantendo una migliore qualità del prodotto finale. Alcuni rivestimenti offrono una finitura superficiale più liscia rispetto ad altri. Questo si può tradurre in migliori proprietà “Anti Sticking” ovvero minor possibilità di incollamento del materiale processato alla vite. È una richiesta tipica di chi lavora la gomma.
• Migliore dispersione del calore: Alcuni rivestimenti PVD poi presentano un’elevata conducibilità termica, favorendo una migliore dispersione del calore generato dallo sfregamento della plastica fusa.

Da tenere ben presente quando si pensa a un rivestimento PVD:

• Preparazione della superficie: Una corretta preparazione della superficie della vite è fondamentale per garantire una buona adesione del rivestimento. In particolare la vite deve essere ben pulita da residui quali ad esempio la polvere bianca tipica della nitrurazione. Per questo, per la deposizione di alcuni trattamenti PVD è preventivamente necessaria una lucidatura della vite.
• Spessore del rivestimento: Lo spessore del rivestimento influisce sulle proprietà finali. Spessori maggiori generalmente migliorano la resistenza all’usura e alla corrosione, ma possono aumentare i costi. In generale va però ricordato che lo spessore di trattamenti deposti con il processo PVD è molto basso, per cui non è necessario tenerne conto durante la fresatura delle viti: lo spessore del trattamento non porterà fuori tolleranza le misure dalla vite.
• Controllo del processo: È importante monitorare attentamente il processo di deposizione PVD per garantire la qualità e l’uniformità del rivestimento. Le aziende specializzate nella realizzazione di questi trattamenti spesso hanno progettato e costruito in proprio gli impianti stessi che utilizzano.
• Costo del trattamento: Chiaramente questi trattamenti fanno costare la vite sensibilmente di più e le diverse soluzioni hanno costi più o meno alti. Tra tutti, il trattamento DLC al diamante è estremamente performante, ma anche il più costoso. Va quindi fatta una buona analisi delle richieste del cliente, delle caratteristiche del processo e del bilancio costi / benefici.

In conclusione

I trattamenti PVD offrono numerosi vantaggi per le viti utilizzate nelle presse di stampaggio e negli impianti di estrusione. La scelta del trattamento più adatto richiede una valutazione attenta delle condizioni operative e dei requisiti specifici dell’applicazione. Viplas è a vostra disposizione per valutare insieme a voi le vostre specifiche esigenze e suggerirvi la soluzione che più di adatta come performance e come prezzo alle vostre aspettative. Possiamo anche concordare condizioni speciali per viti in prova per arrivare a identificare insieme la soluzione migliore al giusto costo.