LUBRIFICAZIONE
Caratteristiche e materiali
Il lubrificante è un componente determinante per assicurare un livello di prestazione ottimale dei cuscinetti. La scelta del lubrificante corretto, in quantità idonea, è essenziale per tenere sotto controllo la velocità a regime e la temperatura, il momento torcente, la rumorosità e la vita utile del cuscinetto.
I cuscinetti ISB sono lubrificati con grasso, ad eccezione dei casi in cui dei lubrificanti fluidi siano utilizzati per ridurre ulteriormente l’attrito: ne sono un esempio i cuscinetti ceramici lubrificati con olio.
I cuscinetti ibridi richiedono solo una lubrificazione marginale rispetto ai cuscinetti in acciaio; tale differenza è dovuta al coefficiente d’attrito più basso ed alla ridotta massa delle sfere.
Poiché i cuscinetti ibridi sono spesso scelti per applicazioni caratterizzate da velocità di rotazione superiore a quella a cui operano i cuscinetti ceramici, è consigliabile optare per una lubrificazione adeguata.
SISTEMI DI TENUTA E DI PROTEZIONE
La maggioranza dei cuscinetti ISB è caratterizzata dall’utilizzo di tenute su entrambi i lati per prevenire l’ingresso di particelle contaminanti nel corpo del cuscinetto ed impedire che il lubrificante fuoriesca.
Tenuta di Tipo RS
Tenuta in NBR a contatto con la superficie esterna dell’anello interno, che fornisce una protezione ottimale per il cuscinetto, limitandone la velocità di rotazione potenziale generando attrito.
Tenuta di Tipo RZ
Tenuta in NBR a basso attrito, che garantisce una protezione ottimale del cuscinetto senza generare attrito o limitare la velocità di rotazione.
Schermi di Tipo Z
Schermo in metallo che offre una protezione di base del cuscinetto senza generare forze d’attrito o pregiudicare la velocità di rotazione.
I cuscinetti ISB possono presentare tenute o schermi su entrambi i lati:
• 2RS: una tenuta in NBR di tipo RS su entrambi i lati
• RS/RZ: sistema di tenuta ad elevata precisione, con una tenuta in NBR di tipo RS sul lato dell’applicazione ed una tenuta in NBR di tipo RZ sull’altro
• ZZ: schermi in metallo su entrambi i lati.
ACCIAIO
L’Acciaio è il materiale più comunemente utilizzato per produrre cuscinetti per applicazioni sportive. I cuscinetti in acciaio sono molto efficaci, ed in grado di ridurre l’attrito di rotolamento rispetto ad altri prodotti con funzione simile, come le boccole.
Test specifici, condotti sui cuscinetti in acciaio ISB, hanno dimostrato che l’uso di materiali di qualità superiore nella loro realizzazione, conferisce caratteristiche di durata media (a parità di condizioni di carico e di velocità) fino ad 1,5 volte maggiore rispetto a materiali standard.
A seconda delle diverse leghe e trattamenti termici, è possibile identificare 2 principali famiglie di prodotti:
Cuscinetti in Acciaio al Cromo ISB:
i cuscinetti in Acciaio al Cromo ISB sono i più utilizzati in applicazioni sportive e sono disponibili nelle dimensioni più comuni, rappresentando quindi il riferimento del portafoglio prodotti.
Elevata durezza per un ciclo di vita più lungo
Struttura reticolare stabile fino a 120°C
Geometria proprietaria ed ottimizzata
Cuscinetti in Acciaio INOX ISB
Nel caso in cui la corrosione dovesse rappresentare un rischio reale, i cuscinetti in Acciaio Inossidabile ISB sono la soluzione perfetta per offrire resistenza all’ossidazione generata dall’esposizione all’umidità.
Ottima resistenza alla corrosione da acqua e a molti agenti chimici poco aggressivi
Struttura reticolare stabile in un intervallo di temperatura più ampio rispetto ai cuscinetti in Acciaio al Cromo 100Cr6
Induriti tramite trattamento termico, sono più deformabili rispetto ai cuscinetti in Acciaio al Cromo (80% della capacità di carico degli Acciai 100Cr6).
MATERIALI CERAMICI
le proprietà meccaniche e chimiche dei materiali ceramici, li rendono la scelta ideale per gli ambienti e le condizioni di utilizzo più esigenti. ISB ha selezionato due tipi di materiali ceramici per strutturare l’offerta prodotti: ZrO2 (Diossido di Zirconio) e Si3N4 (Nitruro di Silicio).
Da un punto di vista generale, il principale vantaggio tecnico dei ceramici è il basso coefficiente d’attrito: fino a 10 volte inferiore rispetto ai prodotti in acciaio, è in grado di generare le condizioni per un uso estremamente più scorrevole, per produrre meno calore, meno usura e quindi per prolungare la vita utile.
ZrO2 ISB
grazie alle sue notevoli proprietà meccaniche rapportate all’unità di peso, lo ZrO2 rappresenta la scelta migliore per realizzare cuscinetti in materiale Ceramico
75% della densità dell’acciaio
Elevata resistenza alla corrosione
Ampio range di temperatura d’applicazione (in assenza di gabbia)
Resistenza a flessione più elevata e modulo di elasticità più basso rispetto agli altri materiali ceramici
Si3N4 ISB
Il nitruro di silicio è il materiale maggiormente impiegato per le sfere dei cuscinetti ibridi, in ragione della sua spiccata resistenza all’usura ed all’abrasione:
40% della densità dell’acciaio
Basso coefficiente d’espansione termica (25% del coefficiente d’espansione termica dell’acciaio)
Eccellente resistenza alla corrosione da acqua, acqua salata, acidi ed alcali
Ampio intervallo di temperatura di utilizzo
Le proprietà dei materiali ceramici e dell’acciaio possono essere sapientemente combinate per ottenere il massimo del loro potenziale intrinseco.
Serie Ibrida: cuscinetti in Acciaio al Cromo e sfere in nitruro di silicio
Serie Ibrida INOX: cuscinetti in Acciaio Inossidabile e sfere in nitruro di silicio
Serie Ceramica: cuscinetti interamente in ZrO2
RIVESTIMENTO
La cura del dettaglio e la massimizzazione della prestazione pura caratterizzano da sempre il mondo delle corse, competitivo per eccellenza. Per soddisfare le sue impegnative esigenze, gli ingegneri di ISB Sport hanno sviluppato i cuscinetti XFORCE con l’obiettivo principale di massimizzarne la scorrevolezza, spingendo così il livello delle performance al di là dei limiti posti dai prodotti convenzionalmente utilizzati.
La scelta di materiali di qualità superiore, l’affinamento delle tecniche produttive e l’applicazione di rivestimenti superficiali su scala nanometrica hanno consentito di ottenere una drastica riduzione dell’energia dissipata per attrito: il risultato netto è un risparmio in termini di potenza messa a disposizione del corridore o del pilota.
I cuscinetti rivestiti sono stati finora ampiamente testati da professionisti, consentendo agli ingegneri di ISB Sport di misurare:
. 88% – 90% di riduzione dell’attrito
. Risparmio di potenza da 7,15 a 9,45 watt
. Resistenza alla corrosione fino a 1500 ore
I cuscinetti XFORCE esprimono al meglio le loro potenzialità in condizioni da gara in ambito motorsport, ciclismo e pattinaggio, dove ISB Sport raccoglie i feedback di atleti e piloti professionisti.