Tipi di gomma comunemente usati nei nastri trasportatori: come scegliere quello giusto

Un supervisore della manutenzione in un impianto di frantumazione delle pietre ci ha chiamato la primavera scorsa con una frustrazione familiare. Il nastro trasportatore che aveva acquistato da un distributore locale aveva appena sei mesi e il coperchio superiore mostrava già profondi solchi al centro del nastro. Il fornitore l'aveva venduto come una "cintura per carichi pesanti". Il prezzo era giusto, la larghezza era corretta, la carcassa aveva abbastanza tele, eppure il nastro si stava rompendo a circa un terzo della sua durata prevista.

Quando abbiamo chiesto un dettaglio – che tipo di mescola di gomma è stata utilizzata – non lo sapeva. Neppure il distributore, a quanto pare, lo aveva.

La mescola di gomma non è una specifica secondaria sulla scheda tecnica di un nastro trasportatore. È il fattore più importante che decide se una cintura sopravvive cinque anni o cinque mesi. I tipi di gomma più comuni utilizzati nei nastri trasportatori sono la gomma naturale (NR), la gomma stirene-butadiene (SBR), la gomma nitrilica (NBR), il neoprene (CR), l'EPDM, la gomma butilica e la gomma siliconica. Ognuno esiste per una ragione e abbinare il composto al materiale trasportato e all'ambiente operativo è l'essenza della scelta di un buon nastro trasportatore.

Dal 1992, il nostro team di Ningbo GUL TZ Rubber Belt Co., Ltd. produce cinghie in gomma, dalle cinghie piane e dentate alle cinghie multi-nervate e trapezoidali. La mescola della gomma è al centro di tutto ciò che produciamo e la stessa logica materiale che governa le nostre cinghie di trasmissione si applica alle coperture dei nastri trasportatori. In questo articolo ti illustrerò i tipi di gomma più comunemente utilizzati nei nastri trasportatori, come si confrontano e come abbinarli alla tua applicazione.

Perché il composto di gomma determina la durata del nastro trasportatore

Prima di confrontare i tipi di gomma, dobbiamo capire di cosa è fatto un nastro trasportatore e quale parte svolge effettivamente il lavoro.

Un tipico nastro trasportatore in gomma ha tre strati strutturali:

• Copertura superiore in gomma — la superficie che viene a contatto con il materiale trasportato. Assorbe abrasione, impatto, calore, olio e sostanze chimiche.
• Carcassa — il rinforzo interno, solitamente tele di tessuto di poliestere o nylon o corde di acciaio. La carcassa fornisce resistenza alla trazione e stabilità dimensionale, ma di per sé non ha quasi nessuna resistenza all'abrasione o all'impatto.
• Gomma di copertura inferiore — protegge la carcassa dalle pulegge, dai tenditori e da eventuali versamenti durante il percorso di ritorno.

Ogni cintura intrecciata contiene anche uno strato di schiuma, un sottile strato di gomma tra gli strati di tessuto che unisce insieme la carcassa. Nelle cinghie con corde d'acciaio, un'anima in gomma circonda ciascuna corda.

Ora, il punto chiave: la gomma di copertura determina il modo in cui il nastro interagisce con il materiale che stai trasportando. Se il materiale è tagliente, la copertura deve resistere a tagli e strappi. Se fa caldo, la copertura deve resistere all'invecchiamento termico. Se risulta oleoso la copertura non deve gonfiarsi né ammorbidirsi. Se il nastro scorre all'aperto sotto il sole, la copertura deve resistere alla rottura dovuta all'ozono. E se l'operazione comporta rischio di incendio, la copertura deve essere ignifuga.

La carcassa non vede il materiale. La copertina sì. Quando una cinghia si rompe prematuramente, è quasi sempre la gomma della copertura a rompersi per prima.

Ecco la conclusione pratica: non si può giudicare un nastro trasportatore solo dalla robustezza della sua struttura. Due cinghie con lo stesso coefficiente di trazione possono avere durate di servizio completamente diverse se le loro mescole di gomma sono diverse. Una cinghia 500/3 con copertura in gomma naturale resistente all'abrasione si comporterà in modo molto diverso da una cinghia 500/3 con copertura SBR per uso generale in un ambiente granuloso.

Nella nostra esperienza di oltre tre decenni nella produzione di prodotti in gomma, il divario prestazionale può essere di due a uno, o anche di più, tra una cinghia correttamente assemblata e una cinghia generica venduta allo stesso prezzo. Ecco perché comprendere i tipi di gomma non è un esercizio accademico; è una decisione di acquisto che influisce sui costi operativi.

Tipi di gomma comuni utilizzati nei nastri trasportatori

Sette famiglie di elastomeri dominano le mescole delle coperture dei nastri trasportatori. Sono elencati qui in ordine approssimativo in base alla frequenza con cui appaiono nelle installazioni reali.

Confronto dei tipi di gomma in breve

Per aiutarti a valutare le principali opzioni una accanto all'altra, ecco una tabella riepilogativa che copre le proprietà più importanti nella scelta del nastro trasportatore.

Il grafico riportato di seguito fornisce un rapido quadro visivo della posizione dei sette elastomeri nelle tre proprietà che causano la maggior parte dei guasti dei nastri trasportatori: abrasione, attacco dell'olio e invecchiamento termico. L'indice è relativo, con 100 che rappresenta il materiale con le migliori prestazioni in quella categoria.

Classificazioni dei gradi delle cinghie DIN e ISO

Oltre al tipo di polimero, i nastri trasportatori sono spesso etichettati con una lettera che descrive il livello di prestazione del composto di copertura. Questi gradi provengono da standard come DIN 22102 in Europa, ISO 10247 a livello internazionale, AS 1332 in Australia e sistemi simili in Nord America. Le lettere non indicano il tipo di gomma; indicano per cosa è stato testato e certificato il composto.

• Grado M e N — Scopo generale. Questi sono i gradi predefiniti per i nastri per carichi ordinari che trasportano materiali sfusi non abrasivi o moderatamente abrasivi.
• Grado A — Resistente all'abrasione. La perdita massima consentita per abrasione è inferiore, il che significa che la copertura sopravvive più a lungo contro materiali granulosi. Questo è spesso il punto in cui vedrai mescole SBR o NR ad alta usura.
• Grado E — Conduttività elettrostatica. La copertura della cinghia deve essere sufficientemente conduttiva da dissipare la carica statica, importante nelle atmosfere esplosive. Al composto viene aggiunto nerofumo conduttivo.
• Grado F — Resistente alla fiamma. La copertura della cinghia deve autoestinguersi durante il test di fiamma standardizzato, che è fondamentale nelle miniere sotterranee e in ambienti simili ad alto rischio.
• Grado S — Combinazione di conduttività statica e resistenza alla fiamma.
• Grado Z — Proprietà speciali, tipicamente riservate a composti con resistenza molto specifica al calore, all'olio o agli agenti chimici.

Quando si acquista un nastro trasportatore, sul coperchio del nastro sono stampati il ​​grado di resistenza all'usura e le certificazioni alla fiamma o all'elettricità statica. Chiedere al fornitore il rapporto di prova. Un autentico numero di abrasione DIN 53516 o ISO 4649 dice molto di più della parola commerciale “heavy duty”.

Come selezionare la gomma giusta per il tuo nastro trasportatore

Il processo di selezione può essere suddiviso in cinque domande. Rispondi onestamente e il tipo di gomma giusto diventerà abbastanza ovvio.

Passaggio 1: cosa stai trasmettendo?

Considerare le caratteristiche fisiche del materiale: dimensione delle particelle, forma, peso, abrasività, umidità, temperatura e contenuto di olio.

Materiali taglienti, pesanti e abrasivi come pietrisco o rottami metallici richiedono coperture NR o NR/SBR spesse con elevata resistenza allo strappo e al taglio. I materiali scivolosi e oleosi come i semi imbevuti o le parti lavorate richiedono NBR. I materiali caldi come la sabbia di fonderia richiedono EPDM. Ecco come in genere mappiamo i materiali in composti:

• Rocce grandi e taglienti, impatto elevato: copertura ricca di NR
• Sabbia asciutta, ghiaia, cemento: miscela SBR o NR/SBR, abrasione di grado A
• Parti oleose, grani oleosi — copertura in NBR
• Cenere calda, clinker, sinterizzazione – copertura in EPDM
• Carbone sotterraneo: CR o ritardante di fiamma SBR, grado F o S
• Prodotti alimentari: NR, NBR o silicone conformi alla FDA, a seconda dell'olio e della temperatura

Passaggio 2: qual è l'ambiente operativo?

Il nastro non vede solo il materiale trasportato; vede l'ambiente circostante. All'esterno, l'ozono, le radiazioni ultraviolette, la pioggia e gli sbalzi di temperatura attaccano la gomma. In tal caso, EPDM o CR superano NR e SBR nonostante abbiano una resistenza meccanica inferiore. Un nastro installato all'interno di una struttura asciutta e a temperatura controllata presenta esigenze ambientali molto inferiori rispetto a uno che attraversa un'atmosfera calda, umida o corrosiva.

Fase 3: cosa richiedono le normative?

Verifica se la tua attività è soggetta a standard obbligatori. Le miniere sotterranee richiedono generalmente nastri ignifughi e antistatici conformi alla norma ISO 340 o equivalenti nazionali. Gli stabilimenti alimentari richiedono nastri conformi alla FDA 21 CFR 177.2600 o al regolamento quadro UE 1935/2004. Le applicazioni farmaceutiche potrebbero richiedere una conformità ancora più rigorosa. Queste normative prevalgono sulla preferenza del materiale, quindi controllale prima di iniziare a confrontare i numeri di abrasione.

Passaggio 4: quali sono le condizioni meccaniche?

La velocità della cinghia, il diametro della puleggia e l’energia d’impatto influenzano la durezza, l’elasticità e lo spessore richiesti del composto. Le cinghie ad alta velocità con pulegge piccole richiedono mescole con buona resistenza alla fatica da flessione. Gli angoli di conca profondi richiedono una buona flessibilità e un basso accumulo di calore. NR e SBR sono generalmente i migliori qui; L'EPDM ha una durata flessibile più breve. Se la vostra linea di trasporto richiede un posizionamento esatto o un movimento sincronizzato a più stazioni, una struttura a cinghia dentata diventa il percorso corretto perché elimina lo slittamento e mantiene il passo con precisione su tutta la lunghezza della linea.

Passaggio 5: qual è il costo reale del ciclo di vita?

Un nastro SBR più economico può essere la scelta più costosa se si guasta in otto mesi, mentre un nastro EPDM che costa il 30% in più può funzionare per quattro anni. Confronta il costo per tonnellata di materiale trasportato, non il prezzo della fattura. Includere nel confronto i tempi di inattività, la manodopera e i costi di sostituzione della cinghia. Un composto premium non è una spesa inutile; è una polizza assicurativa contro le fermate non programmate.

Se la vostra applicazione è una linea di trasporto piana semplice con carichi moderati e un ambiente pulito, la nostra cinghia piatta in gomma è un esempio pratico di cinghia costruita per un servizio affidabile nella movimentazione generale dei materiali e nel trasporto industriale leggero. La stessa disciplina di composizione è applicata a ogni nastro che produciamo.

Nastro trasportatore piatto in gomma per uso generale Un pratico nastro piatto per linee di trasporto semplici con carichi moderati, costruito con la stessa disciplina di compounding utilizzata nell'intera gamma di prodotti del produttore. Visualizza il prodotto →

Come si presenta una buona mescola di gomma nella produzione

La scelta del polimero giusto è solo una parte della storia. La mescola di gomma effettiva in un nastro trasportatore è una miscela attentamente dosata. Un tipico composto di copertura del nastro trasportatore contiene:

• Polimero — una o più gomme tra quelle discusse sopra, spesso miscelate. Ad esempio, le miscele NR/SBR sono comuni per bilanciare la resistenza allo strappo e all'abrasione.
• Filler rinforzanti — il nerofumo è il pilastro. Il tipo e il carico del nerofumo controllano direttamente la resistenza all'abrasione, la resistenza alla trazione e la durezza.
• Plastificanti e ammorbidenti — regolare la durezza, la flessibilità a bassa temperatura e la lavorabilità.
• Agenti vulcanizzanti e acceleranti — lo zolfo e i sistemi donatori di zolfo creano legami incrociati tra le catene polimeriche. La densità della reticolazione determina se la copertura è morbida ed elastica oppure dura e resistente al taglio.
• Additivi protettivi — antiossidanti e antiozonanti rallentano l’invecchiamento, soprattutto nel servizio all’aperto.
• Additivi con funzioni speciali — ritardanti di fiamma, agenti antistatici o agenti distaccanti a seconda del grado richiesto.

La frase “mescola di gomma” viene talvolta abbreviata semplicemente in “gomma” su una scheda tecnica, ma la differenza tra una mescola buona e una cattiva con lo stesso polimero di base può essere enorme. Due coperture SBR possono avere perdite per abrasione DIN 53516 di 120 millimetri cubi e 350 millimetri cubi. Il primo durerà anni; il secondo scomparirà tra mesi. Ecco perché la ricetta della mescola è una parte gelosamente custodita del processo di qualsiasi produttore di gomma serio.

La vulcanizzazione conta tanto quanto la formula

La vulcanizzazione – la reticolazione delle catene polimeriche sotto calore e pressione – determina se la gomma si comporta come un materiale tecnico durevole o come una gomma troppo cresciuta. Nella produzione di nastri trasportatori, la copertura viene vulcanizzata insieme alla carcassa in una lunga pressa riscaldata. La temperatura, il tempo e la pressione devono essere controllati con precisione. La sottovulcanizzazione produce una copertura morbida e ad alto attrito che si usura rapidamente. L'eccessiva vulcanizzazione rende la copertura dura e fragile, incline a fessurarsi ai bordi.

In quanto produttore che tratta la gomma ogni giorno, il nostro team considera la curva di vulcanizzazione altrettanto importante quanto la formula della mescola. La stessa filosofia di polimerizzazione si applica alle nostre cinghie dentate industriali ispessite, che richiedono un'elevata resistenza al taglio nei sistemi di trasporto e posizionamento di carichi pesanti. Se stai confrontando i fornitori di nastri trasportatori, chiedi loro come controllano il profilo di vulcanizzazione e qual è la variazione da lotto a lotto.

Cinghia dentata industriale ispessita per carichi pesanti Questa cinghia dentata ispessita è progettata per un'elevata resistenza al taglio nei sistemi di trasporto e posizionamento di carichi pesanti, riflettendo un attento controllo del profilo di vulcanizzazione. Visualizza il prodotto →

Richiedi inoltre la durezza della mescola, la resistenza alla trazione, l'allungamento a rottura e la perdita per abrasione per la cinghia specifica che intendi acquistare. Un fornitore affidabile fornirà questi dati, dal proprio laboratorio o da un istituto di prova indipendente. Se un fornitore non è in grado di rispondere a queste domande in numeri, consideralo un segnale di avvertimento.

Conservazione, manutenzione e durata dei nastri trasportatori in gomma

Anche il composto migliore si guasterà presto se il nastro viene conservato o utilizzato in modo errato. Ecco i punti pratici che condividiamo con i nostri clienti.

Stoccaggio

• Conservare la cintura nel suo involucro originale in un luogo fresco e asciutto con una temperatura compresa tra 15 e 25 gradi Celsius.
• Tenerlo lontano dalla luce solare diretta, dalle lampade ultraviolette, dai motori elettrici che producono ozono e dai solventi.
• Non impilare oggetti pesanti sul rotolo. Sostenere il rotolo orizzontalmente su un albero o sui lati piatti.
• Utilizzare la cintura entro due anni dalla spedizione. La gomma invecchia anche durante lo stoccaggio; la superficie si ossida e indurisce lentamente nel tempo.

Installazione e funzionamento

• Assicurarsi che la giunzione sia polimerizzata correttamente. Una cattiva giunzione crea una concentrazione di stress e la copertura si strapperà vicino alla giunzione molto prima che il resto della cinghia si consumi.
• Monitorare il tracciamento e la tensione del nastro. Una tensione eccessiva potrebbe non spezzare la carcassa, ma accelererà l'usura della copertura e creerà crepe sui bordi.
• Mantenere pulito il lato di ritorno. Il materiale intrappolato tra la cinghia e la puleggia di coda è una delle principali cause di danni alla copertura.
• Controlla le zone di impatto. Se cadono grossi grumi da una grande altezza, utilizzare un letto d'urto o una copertura più spessa. Anche la gomma naturale non può assorbire un'energia d'impatto illimitata.

Per le linee di trasporto che richiedono un indicizzazione fissa o un bloccaggio preciso della posizione, una cinghia dentata in gomma rinforzata può essere una scelta migliore rispetto a una cinghia con copertura liscia. Le cinghie dentate ingranano con le pulegge, eliminando lo slittamento e mantenendo il passo esatto su tutta la linea. Questa costruzione è comune nei trasportatori di assemblaggio, nelle linee di imballaggio e nei sistemi automatizzati di movimentazione dei materiali.

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Segni che la mescola di gomma sta cedendo

• L'indurimento e la fessurazione della superficie solitamente indicano l'invecchiamento dovuto al calore o l'attacco dell'ozono. Se le crepe compaiono lungo la cinghia secondo uno schema regolare, il probabile colpevole è l'ozono e l'EPDM sarebbe una copertura più adatta.
• Un rigonfiamento, un ammorbidimento o una consistenza spugnosa indicano che l'olio o il solvente stanno attaccando la gomma. Passare a NBR o CR è la mossa giusta.
• Una rapida usura con una superficie ruvida e strappata significa che il composto è troppo morbido per l'abrasività del materiale. La prossima volta sarà necessario specificare una mescola SBR o NR più dura e con grado di abrasione elevato.

Domande frequenti

Qual è la gomma più comunemente utilizzata nei nastri trasportatori?

SBR è il più comune. Offre il miglior equilibrio tra resistenza all'abrasione e costi, rendendolo lo standard per i nastri trasportatori per uso generale. La gomma naturale è la scelta più comune quando la resistenza allo strappo e agli urti sono fondamentali, in particolare nelle applicazioni minerarie ed estrattive.

Come faccio a sapere quale tipo di gomma è la migliore per il mio nastro trasportatore?

Inizia elencando il materiale e l'ambiente trasportato: abrasività, esposizione a oli o sostanze chimiche, temperatura massima, uso esterno o interno ed eventuali requisiti legali come resistenza alla fiamma o contatto con alimenti. Quindi abbina questi fattori alla tabella di confronto in questo articolo. In caso di dubbi, consulta un produttore che compone la propria gomma e può eseguire test di laboratorio sul tuo materiale specifico.

Un tipo di gomma può sopportare l'olio e il calore elevato contemporaneamente?

Non perfettamente. L'EPDM gestisce il calore ma non funziona con l'olio. L'NBR gestisce l'olio ma ha una resistenza al calore limitata. CR offre un compromesso ma non è il migliore in nessuna delle due categorie. Nei casi più impegnativi, alcuni produttori utilizzano miscele speciali o una copertura superiore in NBR più spessa su una carcassa impregnata di EPDM. La vera soluzione è essere onesti riguardo alle condizioni operative peggiori e selezionare prima il fattore di stress dominante.

Per uno sguardo più ampio ai tipi di nastri trasportatori industriali e in gomma, consultare la nostra guida correlata su tipi di nastri trasportatori industriali e in gomma .

Cosa significa “alimentare” per un nastro trasportatore in gomma?

I composti per uso alimentare sono conformi a normative come FDA 21 CFR 177.2600 o al regolamento quadro UE 1935/2004. Utilizzano polimeri e additivi sicuri per il contatto ripetuto con gli alimenti e non contengono plastificanti o acceleratori che potrebbero migrare negli alimenti. La gomma siliconica e l'NBR sono scelte comuni per i nastri per la movimentazione degli alimenti, a seconda dell'olio, della temperatura e dei prodotti chimici detergenti. La superficie del nastro deve inoltre essere lavabile e resistente agli agenti di lavaggio utilizzati nella struttura.

Quanto dovrebbe durare un nastro trasportatore in gomma?

Non esiste un numero unico. Una cinghia ben selezionata che funziona in condizioni moderate può durare dai 5 ai 10 anni. In compiti minerari severi, sono comuni da 1 a 3 anni. La durata dipende dalla scelta del composto, dallo spessore della copertura, dalla qualità della giunzione, dalla manutenzione e dalla gravità del materiale trasportato. Il parametro più utilizzabile è la perdita per abrasione nel test DIN 53516 o ISO 4649, combinato con uno sguardo realistico alle condizioni di impatto e di usura dei bordi.

Qual è la differenza tra le cinture di grado M e di grado A?

Il grado M è un grado per uso generale con un limite di perdita per abrasione moderato, tipicamente un massimo di 250 millimetri cubi secondo DIN 22102. Il grado A è un grado resistente all'abrasione con un limite più severo, solitamente un massimo di 120 millimetri cubi. I nastri di grado A sono realizzati con composti più duri e resistenti all'usura e durano più a lungo durante il trasporto di materiali abrasivi. Se la tua attività gestisce sabbia, ghiaia, minerali o cemento, il costo aggiuntivo del Grado A viene solitamente ripagato più volte.

Collabora con un produttore di gomma che capisce i composti

Scegliere la gomma giusta per un nastro trasportatore non è complicato una volta che sai cosa chiedere: cosa stai trasportando, quali sono le temperature di esercizio, è presente olio, hai bisogno di proprietà ignifughe o antistatiche e il nastro deve soddisfare le normative alimentari? Queste risposte ti indicheranno NR, SBR, NBR, CR, EPDM o un composto miscelato. I grafici e le tabelle presenti in questo articolo ti forniscono un riferimento per la conversazione che dovresti avere con il tuo fornitore.

Dal 1992, Ningbo GUL TZ Rubber Belt Co., Ltd. produce nastri in gomma a Ningbo, in Cina. Siamo un'impresa nazionale ad alta tecnologia, accreditata ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001, e abbiamo partecipato alla stesura di standard nazionali e di settore per i nastri in gomma. La nostra gamma di prodotti comprende cinghie dentate industriali e automobilistiche, cinghie scanalate, cinghie trapezoidali, cinghie piane in gomma e pulegge. La stessa esperienza nel compounding che caratterizza ogni nastro che produciamo è pronta a supportare il vostro progetto di trasporto. Scopri di più su la nostra storia aziendale e produttiva .

Se stai selezionando un nastro trasportatore o qualsiasi nastro in gomma per un'applicazione specifica, inviaci la descrizione del materiale e le condizioni operative. Possiamo consigliare un composto, fornire dati di test e fornire una cinghia che soddisfi i requisiti del tuo lavoro.