Tendenze nella filtrazione idraulica

Una corretta filtrazione gioca un ruolo importante nel garantire che i sistemi idraulici funzionino senza problemi. I filtri ad alte prestazioni mantengono la pulizia del fluido idraulico per tutta la sua durata. Inoltre, i progettisti si trovano ad affrontare requisiti applicativi in ​​continua evoluzione: intervalli di sostituzione del filtro più lunghi, maggiore sicurezza operativa, maggiore efficienza di separazione e maggiore compatibilità con la nuova generazione di oli idraulici. Di seguito è riportata una panoramica di alcune importanti tecnologie e tendenze del settore e del loro impatto sugli utenti dei sistemi idraulici.

Gli elementi filtranti standard di oggi sono simili a quelli delle generazioni di filtri precedenti, ma le prestazioni sono cambiate molto. I parametri essenziali sono la capacità di trattenere lo sporco e la perdita di pressione. Ad esempio, 17 anni fa, un tipico elemento filtrante ARGO-HYTOS con finezza di 10 μm(c) aveva una capacità specifica di trattenere lo sporco di circa 6 mg/cm2. Oggi questa capacità è aumentata di oltre il 130% arrivando a circa 14 mg/cm2, mentre la perdita di pressione è stata ridotta di circa il 50%.

Ci sono diverse ragioni per questi miglioramenti. Da un lato, la ricerca sulla tecnologia dei materiali ha portato al miglioramento dei media filtranti. L'aumento della capacità di trattenere lo sporco dei mezzi in fibra di vetro con la stessa caduta di pressione è stato un fattore importante per il miglioramento delle prestazioni. Il volume dei pori è un parametro chiave. Le fibre più fini garantiscono il maggior volume possibile dei pori e creano una maggiore capacità per un maggiore assorbimento dello sporco.

Tali materiali filtranti migliorati hanno comportato anche una minore caduta di pressione, consentendo l'installazione di strati aggiuntivi. In passato, i filtri avevano tipicamente un singolo strato di fibra di vetro per catturare e trattenere le particelle contaminanti. Oggi, la maggior parte dei filtri ad alte prestazioni sono a doppio strato. Questi strati sono costituiti da uno strato prefiltrante più grossolano per catturare le particelle più grandi e da uno strato principale per intrappolare le particelle più piccole. La combinazione del prefiltro e dello strato filtrante fine aumenta la capacità di trattenere lo sporco e migliora la pulizia dell'olio.

La caduta di pressione notevolmente inferiore è dovuta anche ad una migliore progettazione del tessuto portante e protettivo. I media filtranti in fibra di vetro sono morbidi e si rompono sotto pressione. La rete metallica, generalmente in acciaio o acciaio inossidabile, fornisce protezione contro i danni alle superfici interne ed esterne dei supporti.

Anche i cambiamenti nella struttura dei tessuti erano di grande importanza. In passato i fili venivano intrecciati con armatura a lino; con questo tipo di intreccio però c'era il rischio che i fili sotto pressione si incastrassero e la piega si chiudesse completamente. Oggi le legature in twill assicurano che le pieghe dell'elemento filtrante non possano essere completamente intrecciate. Anche sotto carico, l'elemento mantiene sempre un gioco minimo nella piega, che produce una filtrazione efficiente con una bassa caduta di pressione.

I designer ne traggono vantaggio sotto diversi aspetti. Filtri della stessa dimensione hanno intervalli di sostituzione del filtro più lunghi e una portata volumetrica nominale più elevata. A intervalli di cambio filtri costanti, possono utilizzare filtri più piccoli ed economici. Ciò protegge l’ambiente e le risorse.

Da alcuni anni la tendenza è quella di utilizzare fluidi ecologici nei sistemi idraulici, ad esempio oli base più raffinati a causa delle loro proprietà tecniche migliorate, come la resistenza all'invecchiamento; tuttavia, questi oli hanno una conduttività inferiore. Anche i nuovi pacchetti di additivi influenzano significativamente la conduttività.

In passato, gli oli idraulici convenzionali spesso contenevano ditiofosfato di zinco (ZDDP), che li proteggeva dall'usura e dalla corrosione e fungeva da antiossidante. Poiché questo componente è stato ora classificato come dannoso, gli utenti si sono rivolti agli oli privi di zinco. La riduzione degli additivi organometallici come ZDDP abbassa la conduttività dell'olio. Pertanto l'eliminazione di questo additivo, ad esempio nell'olio ecologico, riduce la conduttività e aumenta il rischio di carica elettrostatica.

Se un olio idraulico non o poco conduttivo scorre attraverso un sistema, può essere generata una carica elettrostatica sulle interfacce tra l'olio e le superfici non conduttive come il tessuto filtrante e i tubi flessibili. Questa carica è generata dalla rapida separazione di due superfici non conduttive. Gli elementi filtranti hanno un'ampia superficie non conduttiva e l'accumulo di carica aumenta con l'aumentare della velocità del flusso dell'olio. Non appena la quantità di carica è sufficientemente grande, si verificano scariche sotto forma di scintille.