Una guarnizione in gomma spugna di schiuma siliconica \u00e8 la scelta corretta quando sono richieste temperature superiori a 120 \u00b0C, contatto alimentare o basse forze di chiusura con ridotto compression set. Per applicazioni a temperatura ambiente senza requisiti particolari sono spesso sufficienti profili in gomma cellulare EPDM o CR. I requisiti cambiano quando una porta macchina viene pulita regolarmente a caldo, un quadro elettrico \u00e8 installato all\u2019aperto o un coperchio deve rimanere a tenuta per anni con una bassa forza di compressione. Questo articolo confronta i materiali, spiega la differenza tra schiuma a celle chiuse e a celle aperte e mostra quali valori caratteristici devono essere inseriti nel disegno quando si specifica una guarnizione in gomma spugna.<\/p>\n\n\n\n
La gomma spugna \u00e8 un elastomero che viene espanso durante la vulcanizzazione mediante agenti espandenti. Di norma ha una struttura a celle miste, quindi contiene celle aperte e chiuse, e come profilo estruso presenta una pelle esterna compatta. La gomma cellulare, invece, \u00e8 prevalentemente a celle chiuse. Nell\u2019uso comune i due termini vengono spesso confusi, ma per la specifica conta la struttura cellulare effettiva. La gomma spugna EPDM<\/strong> \u00e8 tipicamente progettata per temperature continue fino a circa 120 \u00b0C, i tipi reticolati a perossido fino a circa 150 \u00b0C. Il materiale \u00e8 resistente a ozono, agenti atmosferici e acqua, ma rigonfia in oli minerali e grassi. La gomma spugna CR<\/strong> in cloroprene si colloca tipicamente intorno a 100 \u00b0C di temperatura continua. \u00c8 moderatamente resistente agli oli e in molti compound \u00e8 formulata come ritardante di fiamma.<\/p>\n\n\n\n La schiuma siliconica<\/strong> copre, a seconda del compound, un intervallo da circa -60 \u00b0C a +200 \u00b0C, mentre singoli tipi tollerano temperature pi\u00f9 elevate per brevi periodi. Rimane flessibile al freddo ed \u00e8 resistente all\u2019ozono e ai raggi UV. Esistono formulazioni per il contatto alimentare. Il silicone ha limiti in presenza di oli minerali, carburanti e sollecitazione prolungata da vapore caldo. Quando l\u2019olio \u00e8 la principale sostanza di contatto, CR o un materiale speciale resistente all\u2019olio rimane la soluzione migliore.<\/p>\n\n\n\n Nella schiuma a celle chiuse<\/strong> le singole celle sono separate tra loro. Il materiale assorbe poca acqua e, in stato compresso, sigilla contro polvere e spruzzi d\u2019acqua. I profili estrusi in gomma spugna hanno inoltre una pelle esterna chiusa, che riduce ulteriormente la penetrazione dell\u2019acqua. Nei tagli da lastre, invece, le celle risultano aperte sui bordi di taglio. Questo deve essere considerato nelle applicazioni con acqua stagnante.<\/p>\n\n\n\n La schiuma siliconica a celle aperte<\/strong> ha pori interconnessi. \u00c8 molto morbida e pu\u00f2 essere compressa con poca forza. \u00c8 adatta per smorzamento, compensazione delle tolleranze e funzioni di pressione. Come guarnizione contro l\u2019acqua \u00e8 idonea solo in misura limitata, perch\u00e9 assorbe liquidi. Per applicazioni interne asciutte, per esempio come protezione antipolvere su coperchi di apparecchiature, \u00e8 un\u2019opzione con forza di chiusura particolarmente bassa.<\/p>\n\n\n\n La densit\u00e0 apparente della schiuma siliconica, a seconda del compound e del processo, \u00e8 tipicamente compresa tra circa 0,2 e 0,6 g\/cm\u00b3. Il silicone compatto, invece, si colloca tipicamente intorno a 1,1 fino a 1,3 g\/cm\u00b3. Con la diminuzione della densit\u00e0 apparente diminuisce la durezza a compressione, cio\u00e8 la forza necessaria per una deformazione definita. Di solito viene indicata in kPa al 25 % o al 40 % di compressione. Per i progettisti \u00e8 il parametro decisivo quando cerniere, chiusure o bloccaggi magnetici possono applicare solo forze limitate.<\/p>\n\n\n\n Le guarnizioni in gomma spugna a celle chiuse vengono tipicamente compresse del 25 fino al 50 % della loro altezza. Se la compressione \u00e8 troppo bassa, la guarnizione perde tenuta non appena varia la luce di montaggio. Una compressione eccessiva aumenta il compression set e pu\u00f2 distruggere permanentemente le celle. Nel disegno dovrebbero quindi essere indicati insieme la sezione del profilo, la densit\u00e0 apparente o la durezza a compressione, la compressione nominale e la tolleranza della fessura di tenuta. Se la forza di chiusura richiesta non \u00e8 raggiungibile nemmeno con la schiuma, i profili a camera cava in silicone compatto<\/a> offrono un\u2019alternativa. In questo caso la cedevolezza \u00e8 determinata dalla geometria, non dalla struttura cellulare.<\/p>\n\n\n\n Il compression set indica quale quota di una deformazione rimane permanente dopo il rilascio del carico. Per i materiali cellulari viene spesso testato in riferimento a ISO 1856, per esempio con compressione del 50 % per 22 ore a temperatura elevata. Al di sopra di circa 100 \u00b0C, la schiuma siliconica mostra, a seconda del compound, un compression set nettamente inferiore rispetto alla gomma spugna EPDM o CR. Un post-curing dopo la vulcanizzazione riduce ulteriormente il valore e diminuisce i componenti volatili.<\/p>\n\n\n\n Per la specifica, il compression set alla temperatura d\u2019impiego \u00e8 pi\u00f9 significativo di un valore a 23 \u00b0C. Anche il lato freddo \u00e8 importante: EPDM e CR diventano pi\u00f9 rigidi a basse temperature. Una guarnizione porta in ambiente esterno recupera quindi peggio la propria forma. La schiuma siliconica rimane flessibile, a seconda del compound, fino a circa -60 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n Il silicone ha tipicamente una bassa energia superficiale. Gli adesivi aderiscono quindi solo se il lato in schiuma \u00e8 pretrattato o se viene utilizzato un nastro adesivo a base di adesivo siliconico. Gli adesivi acrilici<\/strong> sono tipicamente adatti per temperature continue fino a circa 100 fino a 120 \u00b0C e aderiscono bene su metallo e superfici verniciate. Gli adesivi siliconici<\/strong> resistono, a seconda del prodotto, a temperature continue fino a circa 200 \u00b0C e aderiscono anche su supporti rivestiti in silicone.<\/p>\n\n\n\n La superficie di incollaggio deve essere pulita e priva di grasso. Molti nastri adesivi raggiungono la resistenza finale solo dopo 24 fino a 72 ore e non dovrebbero essere applicati sotto circa +10 \u00b0C. Sono determinanti le indicazioni del produttore del nastro adesivo. L\u2019incollaggio serve soprattutto al posizionamento. Su porte in cui l\u2019inserimento laterale sollecita la guarnizione a taglio, una scanalatura o un profilo di serraggio sono spesso pi\u00f9 sicuri. Anche scanalatura e incollaggio possono essere combinati.<\/p>\n\n\n\n Nella costruzione di quadri elettrici, le guarnizioni in gomma spugna a celle chiuse contribuiscono al grado di protezione secondo DIN EN 60529, per esempio IP54 o IP65. Il grado di protezione viene sempre verificato per l\u2019intero involucro. Per gli involucri esterni, la resistenza ai raggi UV e all\u2019ozono depone a favore del silicone. Nella tecnologia alimentare vengono impiegati compound conformi alla raccomandazione BfR XV o che soddisfano i requisiti di FDA 21 CFR 177.2600 per articoli in gomma ad uso ripetuto. Una pelle esterna liscia e chiusa assorbe meno umidit\u00e0 e detergenti rispetto alle superfici di taglio aperte.<\/p>\n\n\n\n Nella tecnica dei veicoli, le guarnizioni in schiuma siliconica vengono utilizzate su alloggiamenti batteria, sportelli e aperture di servizio. Per i veicoli ferroviari si applicano requisiti di protezione antincendio secondo EN 45545-2, per i quali esistono compound speciali in schiuma siliconica. Una panoramica di lastre, corde e profili \u00e8 disponibile nella pagina dedicata alla schiuma siliconica<\/a>. Il posizionamento della gomma spugna rispetto a O-ring, guarnizioni piane e guarnizioni sagomate \u00e8 descritto nell\u2019articolo sulle guarnizioni siliconiche nell\u2019industria<\/a>.<\/p>\n\n\n\n La gomma spugna \u00e8 di norma a celle miste e, come profilo estruso, ha una pelle esterna compatta che sigilla contro acqua e polvere. La gomma cellulare \u00e8 prevalentemente a celle chiuse e assorbe poca acqua anche sui bordi di taglio. La gommapiuma \u00e8 generalmente a celle aperte e molto morbida. Assorbe liquidi e viene utilizzata soprattutto per smorzamento e imbottitura.<\/p>\n\n\n\n Le guarnizioni in gomma spugna a celle chiuse vengono tipicamente compresse del 25 fino al 50 % della loro altezza. Il valore concreto dipende da densit\u00e0 apparente, sezione del profilo, tolleranza della fessura e temperatura d\u2019impiego. Una compressione permanente oltre l\u2019intervallo raccomandato aumenta il compression set.<\/p>\n\n\n\n Dipende dal compound. Per il contatto alimentare vengono impiegate schiume siliconiche conformi alla raccomandazione BfR XV o che soddisfano i requisiti di FDA 21 CFR 177.2600. L\u2019idoneit\u00e0 viene confermata per la formulazione specifica, non genericamente per il silicone.<\/p>\n\n\n\n Gli adesivi acrilici sono tipicamente adatti fino a circa 100 fino a 120 \u00b0C di temperatura continua e aderiscono bene su metallo e vernice. Per temperature pi\u00f9 elevate o supporti contenenti silicone si utilizzano adesivi siliconici. Gli adesivi siliconici sensibili alla pressione idonei aderiscono alla schiuma siliconica senza pretrattamento attivante, mentre con gli adesivi acrilici esso pu\u00f2 essere necessario a seconda del sistema. Le superfici di incollaggio devono in ogni caso essere pulite e prive di grasso.<\/p>\n\n\n\nA celle chiuse o a celle aperte<\/h2>\n\n\n\n
Densit\u00e0 apparente e forza di chiusura<\/h2>\n\n\n\n
Compression set e intervallo di temperatura<\/h2>\n\n\n\n
Dotazione autoadesiva e montaggio<\/h2>\n\n\n\n
Applicazioni nella costruzione di quadri elettrici, nella tecnologia alimentare e nella tecnica dei veicoli<\/h2>\n\n\n\n
Domande frequenti<\/h2>\n\n\n\n
Qual \u00e8 la differenza tra gomma spugna e gommapiuma?<\/h3>\n\n\n\n
Quanto dovrebbe essere compressa una guarnizione in gomma spugna?<\/h3>\n\n\n\n
Una guarnizione in gomma spugna siliconica \u00e8 adatta al contatto alimentare?<\/h3>\n\n\n\n
Quale adesivo \u00e8 adatto per profili autoadesivi in gomma spugna siliconica?<\/h3>\n\n\n\n