Una guida agli acciai inossidabili per i componenti di movimento lineare

Per specificare i singoli gradi di acciaio inossidabile.

Per le applicazioni che coinvolgono ambienti corrosivi, i progettisti di sistemi di movimento lineare possono prendere precauzioni come l'uso di coperture per proteggere i componenti vulnerabili, ordinare parti con rivestimenti o placcature speciali e posizionare strategicamente componenti sensibili all'interno della macchina o del sistema per ridurre al minimo la loro esposizione a liquidi pericolosi o fumi.

Ma alcune applicazioni, a causa della natura della contaminazione o per conformarsi alle normative del settore, richiedono l'uso di materiali in acciaio inossidabile ove possibile. Tuttavia, ci sono molte leghe di acciaio che costituiscono ciò che generalmente chiamiamo "acciai inossidabili" e i produttori offrono componenti e sottocomponenti di movimento lineare in una varietà di diversi gradi di acciaio inossidabile.

Per aiutarti a navigare nella gamma di prodotti di movimento lineare resistenti alla corrosione, ecco una guida alle opzioni più comuni in acciaio inossidabile, insieme a esempi di dove ciascuna di esse viene tipicamente utilizzata nei sistemi di movimento lineare.

Esistono quattro famiglie principali di acciai inossidabili, caratterizzati dalla loro struttura cristallina, o disposizione degli atomi: austenitico, ferritico, duplex (misto austenitico-ferritico) e martensitico. La maggior parte degli acciai inossidabili utilizzati nelle applicazioni dei cuscinetti lineari appartengono alle famiglie austenitiche e martensitiche. Gli acciai inossidabili austenitici sono leghe di cromo-nichel a cui possono essere aggiunti altri elementi, come molibdeno, manganese e azoto. Anche gli acciai inossidabili martensitici sono leghe di cromo, ma con meno cromo e più carbonio rispetto ai tipi austenitici. Ciò rende gli acciai inossidabili martensitici più duri, ma meno resistenti alla corrosione, rispetto ai tipi austenitici.

I tipi più diffusi di acciai inossidabili appartengono alla famiglia degli austenitici, in particolare i gradi 316 e 304. La differenza più significativa tra l'acciaio inossidabile 316 e 304 è che il 316 contiene molibdeno, che gli conferisce un'elevata resistenza alla corrosione, in particolare per ambienti con cloro o soluzione salina. In effetti, l'acciaio inossidabile 316 viene talvolta definito "inossidabile marino". Esiste anche un grado di acciaio inossidabile 316L ("L" = "leggero"), che ha un contenuto di carbonio inferiore rispetto al 316, il che lo rende più resistente alla corrosione.

Sebbene l'acciaio inossidabile 304 sia il grado austenitico più comunemente usato, i gradi 316 e 316L sono in genere preferiti per applicazioni come la lavorazione degli alimenti, i semiconduttori e la produzione farmaceutica. Nei sistemi di movimento lineare, i materiali inossidabili della serie 300 vengono generalmente utilizzati per componenti di ricircolo, raccordi di lubrificazione e altre parti non portanti.

Poiché sono più duri dei tipi austenitici e possono gestire meglio pressioni estreme e sollecitazioni hertziane, gli acciai inossidabili martensitici, come i gradi 440, sono spesso utilizzati per componenti portanti come sfere, alberi e binari di guida. Anche altri componenti critici, come gli alloggiamenti dei cuscinetti, sono comunemente realizzati con acciai inossidabili martensitici.

Un'altra forma di acciaio inossidabile martensitico - martensitico indurente per precipitazione, come il grado 630 - viene talvolta utilizzato per gli alberi delle viti a ricircolo di sfere, perché ha un'elevata resistenza e durezza dopo il trattamento termico, con resistenza alla corrosione simile all'acciaio inossidabile 304.

Ogni produttore ha offerte diverse in termini di qualità di acciaio inossidabile utilizzato per ciascun componente del sistema di movimento lineare. Ad esempio, alcuni produttori utilizzano l'acciaio inossidabile di grado 440C per le sfere, mentre altri utilizzano il grado 440B o il grado 431. Quindi è importante assicurarsi che il grado di acciaio inossidabile utilizzato sia appropriato per la sostanza chimica o il tipo di contaminazione a cui sarà esposto in l'applicazione.

Il grado di acciaio inossidabile utilizzato influirà anche sulle capacità di carico statiche e dinamiche del sistema, quindi assicurarsi di utilizzare le capacità di carico (ridotte) appropriate quando si eseguono calcoli di carico e durata.