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Materiali per gli ugelli spruzzatori

Quali sono i materiali a disposizione per gli ugelli spruzzatori? Quali sono le loro caratteristiche meccaniche e resistenza chimica?

L’importanza della scelta del materiale per un ugello

Allungare la vita operativa di un ugello garantisce risparmio in termini economici e ambientali.

Utilizzare degli ugelli adatti a una specifica applicazione e quindi con performance ottimali è sicuramente garanzia di alta qualità ma anche di risparmio energetico e idrico. Proprio così: utilizzare un ugello dalle scarse performance avrà dei costi altissimi a lungo termine, in termini economici ma anche ambientali.

La scelta del materiale più adatto per un ugello è di primaria importanza perché la durata operativa di un ugello dipende proprio dal materiale con cui è costruito.

Parecchi fattori influiscono sulla vita di un ugello oppure la diminuiscono, quali:

1 | Usura

Usura causata da particelle solide in sospensione nel liquido che viene spruzzato;

2 | Corrosione

Corrosione causata dal liquido spruzzato o dall’ambiente in cui si utilizza l’ugello;

3 | Shock

Esposizione a shock meccanici;

4 | Temperatura

Esposizione ad alte temperature. 

Un ugello può deteriorarsi gradualmente a causa di abrasione e, man mano che ciò si verifica nel tempo, l’orifizio o il passaggio interno si allarga. Questo comporta un flusso maggiore e quindi anche un maggiore consumo d’acqua, con perdite in termini economici per l’azienda ma anche ambientali per il pianeta. 

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Quali sono i materiali a nostra disposizione per ugelli, teste di lavaggio ed atomizzatori?

La scelta del materiale dipende direttamente dalle condizioni di funzionamento, ovvero dalla pressione, dalla temperatura, dal tipo di fluido utilizzato ed infine dal tipo di connessione necessaria. Vi proponiamo un elenco dei principali materiali a vostra disposizione. Il nostro ufficio commerciale vi saprà comunque indirizzare ed aiutare della scelta del materiale più adatto alla vostra applicazione. 

OTTONE

È una lega di rame e zinco, fonde a poche centinaia di gradi, ha bassa durezza e ottima lavorabilità. È il materiale più diffuso per applicazioni a pressione normale (quella dell’acquedotto, che non richiede l’impiego di una pompa), non ha limiti di temperatura fino a circa 100 °C.

BRONZO

È una lega di rame e stagno, con elevata durezza e resistenza all’atmosfera marina. Viene utilizzato per particolari applicazioni navali e componenti antincendio.

ACCIAIO INOSSIDABILE

È una lega di ferro e carbonio, con l’aggiunta di elementi quali cromo, nickel, molibdeno, vanadio, titanio. Gli acciai più diffusi nel nostro settore vanno dal 303 fino al 316L. Quest’ultimo è quello impiegato per applicazioni speciali, grazie alla maggiore durezza e resistenza all’erosione ma soprattutto per la resistenza agli attacchi chimici. Le varie tipologie di acciaio presentano diversi gradi di saldabilità, dal 303 poco saldabile fino al 304 e 316L che permettono saldature di ottima qualità e tenuta e sono quindi gli acciai usati per impieghi alimentari.

SUPERLEGHE

Sono delle tipologie speciali di acciai inossidabili, in cui le percentuali di cromo, molibdeno, nickel ed altri elementi di lega pregiati sono molto più alte che negli inossidabili e garantiscono prestazioni eccezionali in ambienti molto ostili e con gravi rischi di corrosione. Tra queste i vari gradi di Hastelloy, Incolloy, SAF 205 etc.

TITANIO

È un materiale che presenta notevoli proprietà meccaniche ed una grande leggerezza. Molto resistente alle aggressioni chimiche, durezza modesta.

MATERIE TERMOPLASTICHE

Sono quelle materie plastiche che possono essere fuse ad alta temperatura e stampate con una pressa ad iniezione ed uno stampo. Tra le più usate per ugelli il cloruro di polivinile (PVC), polipropilene (PP), Il fluoruro di polivinilidene (PVDF), che presentano ciascuno delle specifiche caratteristiche di resistenza a temperatura e aggressione chimica. La scelta del materiale più adatto viene decisa in base al materiale usato nelle altre parti dell’impianto, quali tubazioni e valvole.

TEFLON

Il teflon (politetrafluoroetilene – PTFE) è una materia plastica che non può essere fusa e stampata per iniezione, ma viene sinterizzata sotto pressione. Il teflon è un materiale molto pregiato, dal momento che non può essere attaccato da nessun prodotto chimico tra quelli comunemente presenti nei normali processi industriali. Di contro, le sue caratteristiche di durezza e resistenza a temperatura sono abbastanza basse.

Codici dei materiali PNR Italia

PNR Italia ha adottato un codice breve per identificare i materiali di costruzione degli ugelli e dei loro componenti. Qui di seguito i codici dei materiali più frequentemente usati:

Codice
Materiale
Codice
Materiale
Codice
Materiale
A1 Acciaio al carbonio D6 Polipropilene caricato fibravetro G1 Ghisa
A2 Acciaio alta velocità D7 Polietilene alta densità (HDPE) H1 Titanio
A8 Acciaio zincato D8 Fluoruro di polivinilidene (PVDF) L1 Monel 400
A9 Acciaio nickelato D82 PVDF, Stampato a iniezione L2 Incolloy 825
B1 Acciaio inox AISI 303 E0 EPDM L61 Hastelloy C22
B2 Acciaio inox AISI 304 E1 Politetrafluoroetilene (PTFE) L8 Hastelloy C276
B3 Acciaio inox AISI 316 E2 PTFE (con 15% fibravetro) N1 Acciaio inox AISI 302
B31 Acciaio inox AISI 316 E3 Resina acetalica (POM) T1 Ottone
B35 Acciaio inox AISI 316L (sinterizzato) E31 Resina acetalica per stampati (POM) T2 Ottone cromato
C2 Acciaio inox AISI 416, temprato E6 LUCITE ® (PMMA) T3 Rame
C3 Acciaio AISI H13, temprato E7 Viton T33 Rame + AISI 316
C7 Acciaio inox AISI 316Ti E8 Gomma sintetica (NBR) T5 Bronzo
D1 Cloruro di polivinilidene (PVC) F30 Inserto rubino, su corpo AISI 303 T8 Ottone nichelato
D2 Polipropilene (PP) F31 Inserto rubino, su corpo AISI 316 T81 Ottone nichelato chimico
D21 Polipropilene stampato (PP) F5 Ceramica V1 Alluminio
D3 Poliammide (PA) V7 Alluminio nichelato chimico
D4 Nylon caricato fibravetro
D5 Polipropilene caricato talco

Proprietà meccaniche dei materiali per gli ugelli

Tutti i materiali a disposizione per gli ugelli di PNR Italia presentano delle proprietà meccaniche specifiche come la resistenza alla corrosione e la resistenza alla trazione. La tabella sottostante presenta le caratteristiche meccaniche dei materiali a disposizione per gli ugelli.

Materiale
Resistenza alla corrosione
Resistenza alla trazione Rp 0,2 20°
Resistenza alla trazione Rp 0,2 800°
Resistenza alla trazione R 20°
Resistenza alla trazione R 800°
AISI 302Buona: sensibile alla corrosione integranulare per un riscaldamento e raffreddamento lento nella range di temperatura 450-900 ° C;280100680200
AISI 303Discreta;280100680200
AISI 304/304LBuona, soprattutto per 304L. 304 sensibile alla corrosione integranulare come l’AISI 302;27090600100
AISI 309Buona. Sensibile alla corrosione interganulare come l’AISI 302;250100640220
AISI 310Buona (> 304 – 304L). Sensibile alla corrosione integranulare come AISI 302;310170650270
AISI 316/316LMolto alta, specialmente per il 316L;270110560220
AISI 321Buona;210100540140
AISI 347Buona;280120620200
AISI 416Buona in ambienti mediamente corrosivi (atmosfera, acqua, benzina, alcool, N1-13, alimenti). Non in ambienti altamente corrosivi;6207075090
OTTONEBuona, soprattutto se nichelato;110-150360-410
BRONZODiscreta, soprattutto con acqua salata;100-300200-600
GHISA≤500V100-800V
HASTELLOYMolto alta anche per alte temperature. Da utilizzare nel range di temperatura 800-1200 ° C;100-1000V300-1300>AISI 3
PLASTICHEBuona, anche per l’erosione. Generalmente vengono attaccate da ossidanti come l’acido nitrico, alogeni, ecc;20-200
PTFEMolto alta, tranne che per lo stato elementare dei metalli alcalini e per i composti contenenti fluoro ad alta temperatura;30-40
ACCIAIO DUPLEXMolto alta, anche con alte temperature;>AISI 3>AISI 3>AISI 3>AISI 3
LEGA DI TITANIOMolto alta in ambiente ossidante. Molto basso con composti contenenti fluoro.195-850V300-900V

Legenda
Rp 0,2 = 0,2% RESISTENZA ALLO SNERVAMENTO [MPa]
R = CARICO DI STRUTTURA
V = da verificare volta per volta

Resistenza chimica dei materiali per gli ugelli

La resistenza chimica dei materiali per gli ugelli PNR Italia sono disponibili raggruppati in un PDF, estratto dal Manuale delle Tecnologie di spruzzo