La viscosità dell'olio idraulico è la linfa vitale di qualsiasi sistema idraulico. Non si tratta solo di essere 'spesso o magro'; determina il modo in cui l'olio scorre e forma un film lubrificante a diverse temperature e pressioni, influenzando così l'efficienza, l'affidabilità e la durata del sistema.
Anche la macchina più performante non può funzionare a dovere se tutti i suoi componenti non sono ben lubrificati e oliati con uno specifico olio idraulico. Gli ingranaggi, per scorrere e fare il loro lavoro, hanno bisogno di essere trattati in modo opportuno con lubrificanti specifici. Gli oli lubrificanti non sono tutti uguali. Gli oli idraulici sono prevalentemente oli minerali e sintetici. I diversi tipi di olio, oltre a lubrificare le parti meccaniche, possono proteggerle dall’usura e dalla corrosione, grazie a diverse proprietà come il fatto che sono idrorepellenti.
Viscosità e indice di viscosità (I.V.)
La viscosità riguarda i fluidi e ne indica, precisamente, la resistenza allo scorrimento. La viscosità è la resistenza di un liquido al flusso. Il miele ha un'elevata viscosità (flusso lento); l'acqua ha una bassa viscosità (flusso veloce). L'olio idraulico si trova nel mezzo.
Uno stesso fluido presenta caratteristiche di viscosità che mutano al variare di pressione e temperatura. Quindi, lo stesso olio sottoposto a riscaldamento vedrà diminuire progressivamente la propria viscosità con l’aumentare della temperatura. Per questo motivo, gli oli lubrificanti devono essere valutati non solo in base alla loro viscosità ma anche in base al loro indice di viscosità.
L’indice di viscosità (I.V.) indica quanto un olio lubrificante è in grado di mantenere inalterata la propria viscosità a diversi livelli di temperatura. Valori bassi indicano una scarsa tenuta, valori alti indicano una maggiore capacità di mantenere la viscosità. L’indice di viscosità riflette la sensibilità della viscosità di un olio al cambiamento di temperatura. Un VI più elevato significa una viscosità più stabile in un ampio intervallo di temperature, ideale laddove le temperature ambiente/operative variano in modo significativo.
Standard di misura e gradi ISO VG
La viscosità degli oli lubrificanti si misura secondo gli standard ISO VG. I gradi comuni includono ISO VG 32, 46, 68, ecc. I numeri più alti indicano una maggiore viscosità. HLP 22 è un olio idraulico della classe ISO-VG 22 con viscosità di 22 mm²/s a 40 °C. HLP 32 indica un olio idraulico HLP con una viscosità di circa 32 mm²/s (ISO VG 32). HLP 46 descrive un olio idraulico della classe ISO-VG 46 (≈ 46 mm²/s). HLP 68 è il 50% più viscoso rispetto a HLP 46 - ideale per idrauliche molto calde (presse, carrelli elevatori idrostatici Linde).
HVLP è un olio idraulico HLP con alto indice di viscosità (VI). La maggior parte dei carrelli elevatori idrostatici Linde richiede HLP 68 (o HVLP 68). Per le gru di carico su camion o nel settore forestale si è dimostrato efficace HVLP 46 (ampia gamma di temperature).
Come scegliere la viscosità corretta
La prima scelta è sempre l’olio della viscosità indicata nel manuale del macchinario o del motore. L'ideale è una viscosità che consenta, allo stesso tempo, di far funzionare a perfezione il macchinario e di mantenere un film lubrificante sulle parti interessate. Fondamentalmente, la viscosità varia con la temperatura: diminuisce (si assottiglia) quando la temperatura aumenta e aumenta (si addensa) quando la temperatura diminuisce. Pertanto, la selezione della viscosità deve essere in linea con l'intervallo di temperatura operativa effettiva.
Intervallo di temperatura operativa: la cosa più importante. Utilizzare le temperature ambiente minima/massima e la temperatura dell'olio allo stato stazionario per impostare la finestra di viscosità target. Pressione del sistema: i sistemi ad alta pressione generalmente necessitano di una maggiore viscosità per mantenere la resistenza del film e limitare le perdite interne. Tipo di pompa e distanze: le pompe a ingranaggi, a palette e a pistone hanno finestre di viscosità consentite diverse: seguire le raccomandazioni del produttore della pompa. Condizioni di applicazione: le apparecchiature mobili (esterni) rispetto ai macchinari fissi (ambienti controllati) spesso richiedono gradi diversi.
D1: ISO VG 32 e ISO VG 46: come faccio a scegliere? R: Utilizzare prima il manuale dell'apparecchiatura. In generale, il VG 32 è adatto a temperature di esercizio più basse e a spazi ristretti; VG 46 è comune per i climi moderati; VG 68 per condizioni più calde e pesanti. Confermare sempre con le indicazioni della pompa/OEM e le temperature effettive dell'olio.
D2: Cos'è un 'buon' indice di viscosità (VI) per l'idraulica? R: Per i sistemi esposti a temperature variabili (apparecchiature mobili, uso esterno), scegliere oli con VI più elevato in modo che la viscosità rimanga più vicina al target durante le oscillazioni caldo/freddo.
Q3: Posso cambiare il grado di viscosità stagionalmente? R: Sì, molte flotte lo fanno. Tuttavia, verificare i requisiti della pompa, i limiti di avviamento a freddo e la compatibilità delle guarnizioni, quindi lavare o rabboccare attentamente per evitare di creare una miscela non conforme alle specifiche. Q4: Cosa succede se l'olio è troppo denso all'avvio a freddo? R: Noterai una risposta lenta, rischio di cavitazione all'ingresso della pompa e pressioni differenziali elevate. Prendi in considerazione il preriscaldamento, l'utilizzo di oli con VI più alto o il passaggio a un VG inferiore che soddisfi comunque gli obiettivi di viscosità a caldo.
Additivi, tipi di base e oli speciali
Parecchi dei lubrificanti in uso sono composti da una base minerale e da diversi pacchetti di additivazione, finalizzati al miglioramento di caratteristiche quali la viscosità, la detergenza, l’antiossidazione o l’inibizione alla formazione di schiuma. Antiusura: riduce l'attrito e l'usura dei bordi. Antiossidanti: ossidazione e invecchiamento lenti dell'olio. Antiruggine: inibisce la corrosione. Miglioratori VI: migliorano la stabilità della viscosità durante i cambiamenti di temperatura.
Gli oli migliori sono senza dubbio gli oli sintetici e quelli minerali ad alto indice di viscosità. Oli minerali: Ampiamente disponibili, convenienti e di ampia idoneità. Oli sintetici: progettati per caratteristiche come stabilità alle alte temperature, flusso a basse temperature o biodegradabilità; costo tipicamente più elevato. Anche la compatibilità degli additivi deve essere valutata: seleziona un olio i cui additivi siano adatti alle tue esigenze (alta temperatura, carico pesante, rischio di ingresso d'acqua, valvole di precisione, ecc.).
Gli oli idraulici biodegradabili (spesso di origine vegetale) mitigano il rischio ambientale in scenari di perdite/versamenti. Il loro comportamento viscosità-temperatura può differire da quello degli oli minerali; durante la selezione, controllare il flusso a bassa temperatura, la stabilità all'ossidazione e la compatibilità delle guarnizioni. Altri fluidi speciali come oli idraulici ecologici (oli bio HE a base di esteri), fluidi resistenti al fuoco (HFA, HFD) o oli per trasmissioni ATF sono utilizzati in determinate applicazioni ma non vengono approfonditi qui.
Prodotti raccomandati Hitachi e pratiche di manutenzione
Le ricerche eseguite da Hitachi hanno dimostrato che il 90% dei guasti ai componenti idraulici è riconducibile a problemi con l’olio idraulico, ad esempio l’uso di olio vecchio o contaminato. Hitachi Genuine Hydraulic Oil 5000 allunga gli intervalli tra i cambi dell’olio grazie alle sue 5.000 ore di vita. Il cambio frequente degli accessori, in particolare in ambienti polverosi, può causare la contaminazione dell’olio.
Perciò, per le macchine che utilizzano molteplici attrezzi - anche martelli demolitori - è stato sviluppato Hitachi Genuine Hydraulic Oil Multi, che grazie al suo elevato indice di viscosità è inoltre particolarmente adatto per i climi caldi. Le condizioni di lavoro delle macchine Hitachi possono essere le più diverse, dai climi rigidi, carichi enormi, ore e ore di lavoro, polvere, vibrazioni: situazioni che richiedono lubrificanti e liquidi refrigeranti in grado di garantire una operatività costante e duratura e preservare tutti gli organi coinvolti nelle operazioni.
Gli oli per assali presa diretta GL-4 SERIE ZW, ad esempio, eliminano tutti i tipi di vibrazioni negli assali autobloccanti sotto sforzo, resistono a pressioni estreme ed alte temperature, proteggono da ruggine e corrosione e offrono ai denti degli ingranaggi una protezione eccellente contro l’usura e la corrosione alveolare, in tutte le condizioni di funzionamento.
Monitoraggio, analisi e sintomi di viscosità errata
Campionamento: prelevare un campione di olio rappresentativo per procedura. Misurazione: utilizzare un viscosimetro (i metodi capillari sono comuni) a una temperatura specifica per ottenere la viscosità cinematica. Confronto: confrontare il valore misurato con i requisiti dell'attrezzatura/specifiche; se è fuori range, cambiare l'olio o risolvere il problema (surriscaldamento, diluizione, contaminazione).
Selezionare oli qualificati: soddisfare o superare le specifiche. Conservare correttamente: Conservazione fresca, asciutta e buia; sigillato contro l'umidità. Prevenire la contaminazione: controllare l'ingresso di acqua, polvere e aria; mantenere la filtrazione e gli respiratori. Cambiare l'olio nei tempi previsti: seguire gli intervalli OEM o del fornitore di olio. Temperature di monitoraggio: condizioni persistenti di surriscaldamento/raffreddamento alterano la viscosità e il comportamento della pellicola.
Minore efficienza e maggiore consumo energetico: Troppo spesso → perdite di strozzamento; troppo sottile → perdite maggiori e minore efficienza della pompa. Maggiore usura e surriscaldamento: il cedimento del film e il riscaldamento a taglio accelerano l'ossidazione e la formazione di vernice. Perdite e cadute di pressione: la bassa viscosità perde di più; l'elevata viscosità rallenta la risposta e aumenta la caduta di pressione. Rischio di cavitazione: le bolle di vapore nelle zone a bassa pressione possono danneggiare pompe e orifizi.
Se noti un aumento del consumo di energia, un movimento lento, temperature anomale o maggiori perdite, ricontrolla la selezione della viscosità e le condizioni dell'olio prima che piccoli problemi diventino guasti costosi. D9: Qual è il segnale più rapido che indica che la viscosità è sbagliata? R: Cicli lenti all'avvio a freddo (troppo viscosi) o scarico/calore del case in aumento e perdita di forza in temperatura (troppo sottile). Associa i sintomi alle letture della temperatura dell'olio e conferma tramite l'analisi.
Domande pratiche e raccomandazioni finali
Q5: È accettabile la miscelazione di oli idraulici diversi? A: Da evitare a meno che gli oli non siano esplicitamente compatibili (stesso tipo di olio base e stesso additivo chimico). La miscelazione può alterare la viscosità e l'equilibrio degli additivi, riducendo le prestazioni e rischiando problemi di deposito/schiuma. 22er: 50 % più sottile, sollevamento valvole più rapido, minori perdite di potenza a freddo. Solo se olio base, tecnologia degli additivi e approvazione OEM sono identici. Regola pratica: In caso di conversione con > 10 % di olio esterno - eseguire pulizia completa del sistema, sostituzione dei filtri e analisi dell’olio dopo 50 Bh.
D10: In che modo gli additivi influiscono sulla viscosità nel tempo? R: I miglioratori VI possono deformarsi in servizio gravoso, riducendo la viscosità a caldo; anche l'ossidazione e la contaminazione modificano la viscosità. L'analisi regolare dell'olio ti aiuta a individuare i cambiamenti prima che danneggino i componenti.
Basare la selezione della viscosità sull'intervallo di temperatura, sulla pressione del sistema, sul tipo di pompa e sull'applicazione e seguire il manuale. Traccia VI, sistemi additivi, ISO VG e analisi dell'olio; combinarsi con una manutenzione disciplinata e una gestione della temperatura per proteggere l'efficienza e la durata.
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| Parametro | Raccomandazione |
|---|---|
| Grado ISO VG comune | 32, 46, 68 |
| Quando scegliere VG 32 | Temperature più basse, spazi ristretti |
| Quando scegliere VG 46 | Climi moderati, standard idrauliche |
| Quando scegliere VG 68 / HLP 68 | Condizioni calde e carichi pesanti |
| Indice di viscosità (VI) | Più alto per ampia variazione termica |
| Manutenzione | Campionamento, analisi, filtri, intervalli OEM |