Corpi spazzola

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Corpi spazzola

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I filamenti vanno fissati su un supporto rigido che costituisce il “corpo spazzola”. I materiali usati sono prevalentemente sintetici, ma anche naturali o metallici.

Materiale PSATmaxTminRRERCDFDAUso prevalente
PVC1.400.05+60 -55510¹⁵XX80Spazzole senza particolari specifiche tecniche
PA1.1310+95-307010¹¹X75Alimentare
PP0.910.03+10003510¹⁷XX70Alimentare, ambiente umido o climaticamente aggressivo, grandi spazzole a rullo
PE0.960.02+80-502810¹⁶XXX65Grandi spazzole piane, ambiente climaticamente aggressivo
POM1.410.50+100-506510¹⁵X80Alimentare, lavorazioni meccaniche di precisione
PET1.340.50+110-205510¹⁴XX80Alimentare, lavorazioni precise e ambiente aggressivo
PTFE2.18+1202510¹⁸XXXAlimentare, ambiente caldo
PEEK1.320.50+180-209510¹⁶XXAlte temperature di esercizio
PUR1.30+85-2043XXX40Spazzole a cinghia
LEGNO0.7225+30013010¹²X60Alte temperature, spazzole leggere
MULTISTRATO0.673710¹²X65Alte temperature, spazzole lineari
CUOIO0.8560+110-30-XX40Spazzole a cinghia di grosse dimensioni
ALLUMINIO 2.70-+2003002.8 x 10-⁶XX-Spazzole rigide ed antistatiche
OTTONE8.50-+2804207 x 10-⁶XXX-Corpo spazzole con elevata resistenza meccanica
ACCIAIO7.85-+4505001.2x10-⁵X-Spazzole motorizzate
INOX7.90-+600-1505151.2x10-⁵XXX-Spazzole motorizzate, uso alimentare

PS: peso specifico (Kg/dm³)

A: assorbimento acqua (%)

T max: temperatura massima di esercizio (°C)

T min: temperatura minima di esercizio (°C)

R: carico di rottura a trazione (N/mm²)

RE: resistenza Elettrica (Ohm cm)

RC: resistenza Chimica (X = scarsa, XX = sufficiente, XXX = buona)

D: durezza (ShD)

FDA: per uso alimentare conforme alla norma Food and Drug Administration (U.S.A.) Solo temperatura ambiente

Tutti i materiali sintetici sono disponibili in lastre, barre piene e forate, ed in certi casi anche in profili sagomati.

PVC

Ha un’eccellente lavorabilità ed un’ottima stabilità dimensionale a freddo. Per contro non può essere utilizzato in ambienti caldi né per uso alimentare. La sua deformabilità con la temperatura può tuttavia essere sfruttata per eseguire ottimi montaggi a caldo di barre forate su tubo metallico.

PA (Nylon)

Ha buone proprietà meccaniche ed elastiche, però è meno lavorabile del PVC e tende a deformarsi durante la lavorazione. Si presta bene ad un uso alimentare (solo a temperatura ambiente).

PP

Ha caratteristiche meccaniche inferiori rispetto al PA ed è disponibile anche in tubi, per cui si presta alla fabbricazione di spazzole a rullo di grandi dimensioni, dove con altri prodotti vi sarebbe grande spreco di materiale. Inoltre si presta bene ad essere stampato ad iniezione. Resiste bene agli agenti chimici.

PE

Essendo un materiale tenero consente elevate velocità di lavorazione, inoltre è relativamente leggero e quindi si presta per costruire spazzole a lastra di grandi dimensioni. Ha inoltre un basso coefficiente di attrito. Resiste bene agli agenti chimici.

POM (Resina Acetalica)

È un materiale molto usato nelle spazzole di maggiore valore tecnico, in quanto presenta ottima lavorabilità, stabilità dimensionale, resistenza alla temperatura ed è adatto all’uso alimentare. Disponibile nelle versioni H (omopolimero) e C (copolimero).

PET

Ha caratteristiche similari a quelle del POM, in più ha buona resistenza agli agenti chimici.

PUR (poliuretano)

È utilizzato spesso nella costruzione delle spazzole a cinghia, data la sua deformabilità. Inoltre si usa come ricopertura di nuclei metallici.

PTFE (Teflon)

Si usa come materiale resistente alle temperature e quando si richieda scivolamento su piani o alberi metallici.

PEEK

È un materiale tecnologico che si utilizza esclusivamente per la sua resistenza alle alte temperature.

Legno

Prima dell’avvento dei prodotti sintetici il legno era praticamente l’unico materiale utilizzato per costruire le spazzole industriali. Ma anche oggi, per la sua capacità di resistere ad elevate temperature e per la sua leggerezza, è un materiale ancora usato nella tecnica. È di fondamentale importanza utilizzare solamente assicelle di legno accuratamente stagionato, per evitare incurvamenti e rotture durante il lavoro della spazzola.

Multistrato

Ha grande stabilità dimensionale e planarità, ed ha il vantaggio di essere disponibile in lastre di vario spessore. Il multistrato marino può anche lavorare in acqua.

Nel diagramma è mostrato come una tavoletta di multistrato torna alla normalità partendo dalla situazione di massimo assorbimento di acqua.

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Cuoio

È un altro materiale utilizzato per le spazzole a cinghia, ed ha circa la stessa durezza del PUR. Con il cuoio si possono fare cinghie di notevole larghezza, e spesso viene accoppiato a uno strato di nylon o PP per aumentarne la rigidità. Il cuoio più utilizzato è quello trattato con cromo.

Alluminio

Consente di costruire corpi spazzola molto resistenti e leggeri, e nello stesso tempo è sufficientemente tenero da poter essere insetolato con macchine automatiche, anche se con tempi molto maggiori rispetto alle materie plastiche. Ha un’elevata stabilità dimensionale. È inoltre un ottimo conduttore elettrico, per cui viene utilizzato anche nella fabbricazione di spazzole antistatiche.

Ottone

Ha un’elevata resistenza meccanica ed una grande stabilità anche a temperature molto alte. Inoltre presenta un’ottima lavorabilità.

Acciaio

Si usa prevalentemente come anima per le spazzole a rullo in forma di tubo, albero, boccole, flange. Oppure si usa come corpo per spazzole cucite a mano. Vi sono molte qualità di acciaio disponibili per corpi spazzola, compreso l’inox (AISI 304), in formato di barra o lastra.

I materiali sintetici hanno una durezza caratteristica del polimero di cui sono costituiti.

Quando una partita di barre o lastre sintetiche entra in azienda ne viene controllata anche la durezza tramite durometro nella scala Shore D (o Shore A per i materiali più teneri come il PUR).

Alla durezza sono inoltre correlate in modo indiretto altre caratteristiche quali ad esempio il carico di rottura R. Ogni materiale ha un campo di accettabilità, se il risultato non rientra in questo campo viene rifiutato.

Questo controllo elimina le difettosità dovute ad una errata fabbricazione dei materiali, garantendo così una qualità costante nelle forniture di spazzole. In caso di corpi metallici, torniti o fresati, il controllo qualità è di tipo dimensionale, vari strumenti di elevata precisione vengono usati a questo scopo.

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Qual è il vantaggio di usare una spazzola invece di un altro oggetto deformabile?

La caratteristica peculiare della spazzola è che la superficie di lavoro è costituita da milioni di elementi singoli, che sono l’estremità dei singoli filamenti.

Questo conferisce alla spazzola una adattabilità che nessun altro elemento, per quanto deformabile, può avere.

Quanto deve interferire la spazzola sul pezzo da lavorare?

Dipende da vari fattori. In estrema sintesi si può dire che 2 mm è un buon compromesso. L’importante è che i filamenti della spazzola lavorino “di punta” e non sul fianco.

Un mazzetto di filamento si può staccare dal corpo spazzola?

A seconda dei materiali usati e delle dimensioni, esiste un carico limite a trazione che un singolo mazzetto può sopportare. 

Oltre questo limite il mazzetto si stacca, quindi la spazzola va calcolata a seconda dell’utilizzo. Si può aumentare moltissimo questo limite costruendo spazzole “cucite” o “legate” a mano, dove invece che un elemento di ancoraggio singolo si mette un filo di acciaio continuo.

È possibile che un singolo filamento si sfili dal mazzetto contaminando il prodotto?

Può succedere solo se la spazzola ha un difetto di fabbricazione, come d’altra parte ogni altro tipo di oggetto (ad es. un rullo fatto con lamelle di silicone di cui una è difettosa e si spezza).

Quando è importante che non avvenga alcuna contaminazione è opportuno utilizzare fibre sintetiche (non naturali) con diametro maggiore o uguale a 0.15 mm.

Quale morbidezza o durezza di spazzola posso ottenere?

Praticamente si possono avere tutti i gradi di durezza, da morbidissima a durissima. Infatti la durezza è data dalla combinazione tra il diametro del filamento, la sua lunghezza libera e la densità dei mazzetti.

È possibile avere una spazzola certificata “alimentare”?

Certamente, possiamo fornire certificazioni FDA o FOOD GRADE e rintracciabilità del filamento.

È possibile avere una spazzola certificata ATEX?

Purtroppo no, in quanto è l’insieme macchina + spazzola a dover essere certificata ATEX, non la sola spazzola.

E’ comunque possibile fornire i materiali che il certificatore richiede, ad es. basi conduttive, filamenti conduttivi ecc…

È possibile “rigenerare” una spazzola consumata?

In linea generale è possibile, bisogna però valutare se è economicamente conveniente, e non sempre lo è. Inoltre, nel caso di una spazzola punzonata, è sconsigliabile rigenerare la spazzola più di due volte per non ridurre la tenuta dei mazzetti.