Guarnizione

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Vari tipi di guarnizione di un motore

Una guarnizione è un elemento che viene interposto tra due superfici per evitare il passaggio di un fluido tra di esse.


Uso e materiali[modifica | modifica sorgente]

In meccanica sono quasi infinite le applicazioni che richiedono il contenimento di un fluido (liquido o gas).
In linea teorica, per realizzare questo obbiettivo è sufficiente realizzare ed accoppiare superfici tanto perfette da non permettere il passaggio del fluido stesso.
Nella pratica questa soluzione, anche se non impossibile,(vedi Tenute Meccaniche) è difficile e costosa e pone seri vincoli al progettista che, nella maggioranza dei casi, preferisce interporre tra le superfici un elemento in un materiale relativamente morbido che può essere compresso fino ad adattarsi alle irregolarità superficiali impedendo il passaggio del fluido da contenere.

Una guarnizione è classificata per impiego 'statico' o 'dinamico' a seconda che le superfici tra le quali viene interposta siano ferme oppure in moto relativo.

Scelta del materiale[modifica | modifica sorgente]

Il materiale scelto per realizzare la guarnizione deve soddisfare alcune indispensabili caratteristiche:

  • Deve essere sufficientemente morbido per adattarsi alle superfici.
  • Non deve essere aggredito chimicamente dal fluido da contenere.
  • Non deve aggredire le superfici con cui è in contatto.
  • Deve resistere alla temperatura di esercizio, alta o bassa che sia.
  • Deve resistere senza deformarsi alla pressione del fluido da contenere.
  • Se utilizzato in tenute dinamiche deve produrre poco attrito ed usurarsi il meno possibile.


Materiali Applicazioni tipiche
fogli per guarnizioni piane
  • ptfe
  • fibre legate con resine
  • fibre legate con gomma
    • cloroprene
    • etilen-propilene
    • fluorurata
    • nitrilica
    • silicone
Tenute statiche frontali per testate motore, pompe, carter, flange.
elastomeri
  • Cloroprene
  • Etilen-Propilene
  • Fluorurata
  • Nitrile
  • Nitrile Idrogenato
  • Poliuretano
  • Silicone
Anelli O-Ring per uso statico e dinamico

Guarnizioni a labbro per uso dinamico
Anelli di tenuta per alberi rotanti

materie plastiche
  • ptfe
  • ptfe caricato
  • poliolefine
Tenute statiche frontali fustellate da lastra od ottenute da profli estrusi.

Nastro per tenuta filetti.
Guarnizioni composite energizzate da O-Ring per scorrimento assiale.
Guarnizioni a labbro energizzate da molla inox per tenuta assiale statica e dinamica.
Guarnizioni a labbro energizzate da molla inox per tenuta frontale statica e dinamica.
Guarnizioni energizzate da molla inox per applicazioni rotanti.
Tenute rotanti in ptfe caricato

metalli
  • Acciaio inox
  • Alluminio
  • Argento
  • Rame
  • Oro
  • Titanio
Guarnizioni soggette a deformazione elastica (acciao inox e titanio)

Guarnizioni soggette a deformazione plastica permanente.

prodotti naturali
  • amianto
  • canapa
  • carta
  • cuoio
  • feltro
  • sughero
Questi materiali hanno avuto un ruolo determinante nello sviluppo della tecnologia e sono ancora utilizzati

benchè lo sviluppo dei materiali sintetici e la richiesta di prestazioni sempre crescenti ne riducano giorno
dopo giorno il campo di applicazione.
L'impiego dell'amianto è stato bandito per la sua nota tossicità.

Guarnizioni statiche frontali[modifica | modifica sorgente]


Le guarnizioni servono per accoppiare pezzi meccanici che non combaciano perfettamente.

La guarnizione può:

  • compensare le irregolarità della zona di appoggio dovute al processo produttivo
  • compensare difetti di planarità su superfici estese
  • evitare che ci sia una riduzione della tenuta nel tempo
  • ampliare la superficie di contatto tra i due elementi

Se la guarnizione è sufficientemente comprimibile, o se è possibile regolarne lo spessore, può fornire uno spazio di taratura della distanza di fissaggio dei due elementi. Questo è molto importante per i motori endotermici alternati, dando la possibilità di poter regolare con precisione l'accoppiamento ad esempio di (cilindro/basamento o testata/cilindro).

Guarnizione in sughero, a sinistra smontata a destra montata

Sono solitamente prodotte a partire dal taglio di fogli di materiale come:

Per garantire l'ermeticità di giunti e raccordi filettati, come nelle condutture idrauliche, si usano prevalentemente due materiali:

Caratteristiche[modifica | modifica sorgente]

Solitamente il materiale deve essere sufficientemente comprimibile durante l'assemblaggio delle parti, in modo che vada a riempire gli spazi per cui è stata prodotta, incluse le più lievi irregolarità. La loro principale caratteristica risiede nella capacità di sopportare grandi carichi di compressione, poiché nelle applicazioni industriali si possono raggiungere anche pressioni di 14 Mpa.

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