I danni ai cuscinetti e, in ultima analisi, i guasti, possono essere causati da una varietà di condizioni, tra cui montaggio improprio, scarsa lubrificazione e sovraccarico, solo per citarne alcuni. La modalità di danneggiamento – ciò che è effettivamente accaduto al cuscinetto a causa di condizioni dannose – è caratterizzata da caratteristiche visibili, come scolorimento, segni di usura o vaiolatura, sull’elemento volvente e sulle superfici delle piste. Tuttavia, diverse modalità di danno possono produrre risultati visivamente simili, sebbene le loro cause e gli effetti a lungo termine potrebbero non essere gli stessi. Questo è il motivo per cui è importante comprendere le condizioni operative quando si indagano sui danni ai cuscinetti, poiché possono fornire ulteriori indizi sulla causa principale del danno.
Lo standard ISO 15243: 2017, Cuscinetti volventi – danni e guasti – termini, caratteristiche e cause , classifica le modalità di guasto per i cuscinetti volventi realizzati con acciai per cuscinetti standard. Lo standard definisce sei modalità di danno / guasto principali, insieme a varie modalità secondarie.
Modalità di danneggiamento / cedimento dei cuscinetti volventi secondo ISO 15243.
Immagine di credito: SKF
Quando si parla di danni ai cuscinetti, specialmente nel contesto dei cuscinetti lineari, tre termini che vengono fuori abbastanza spesso sono brinelling, spalling e fretting. Diamo un’occhiata alle loro cause e alle differenze tra loro.
Brinelling
Il brinelling è un tipo di deformazione plastica spesso causata da sovraccarico statico.
Un tipo di deformazione plastica causata da impatti ripetuti e localizzati o sovraccarico statico , la brinellatura provoca danni superficiali a una pista di rotolamento sotto forma di rientranze regolarmente distanziate. (Queste rientranze sono simili a quelle prodotte in un test di durezza Brinell , da cui il nome “brinelling.”)
Si noti che la brinellatura non è esplicitamente elencata nelle modalità di danno / cedimento ISO mostrate sopra, ma si verifica nelle sottocategorie “Deformazione plastica” di “Sovraccarico” e “Rientro da manipolazione” (a causa della caduta di materiali, ad esempio).
Spalling
La scheggiatura è il risultato della fatica superficiale o sub-superficiale, che causa la formazione di fratture nelle superfici di scorrimento. Quando gli elementi volventi viaggiano su queste crepe, pezzi o scaglie di materiale si staccano. (Lo spalling è anche indicato come “desquamazione”, “peeling” o “pitting”.)
Nelle modalità danno / cedimento ISO, lo sfaldamento si verifica nella categoria “Fatica”, sia in “Fatica iniziata sotto la superficie” e “Fatica iniziata in superficie”. Il danno da scheggiatura è progressivo e può indicare che un cuscinetto ha raggiunto la fine della sua vita a fatica.
La fatica superficiale (scheggiatura) nei cuscinetti a ricircolo di sfere inizia tipicamente con una fessura a forma di V (A). La scheggia cresce (B) finché il materiale non si sfalda dalla superficie (C).
Fretting
Lo sfregamento genera particelle metalliche fini simili alla ruggine.
Un tipo di corrosione per attrito, l’attrito è causato da microscopici movimenti oscillanti (vibrazioni) tra le superfici dei cuscinetti. Il fretting è un sottotipo della modalità di danno / guasto “Corrosione” ed è spesso indicato come “corrosione da sfregamento” perché produce particelle metalliche fini che possono ossidarsi, come la ruggine. A causa di queste particelle metalliche, lo sfregamento è abrasivo e peggiorerà rapidamente i sintomi del danno.
La falsa brinellatura, considerata un tipo di sfregamento, produce depressioni distinte nella pista del cuscinetto che sembrano simili alla vera brinellatura. È tipicamente causato da vibrazioni che si verificano quando il cuscinetto è in uno stato statico, e quindi le depressioni causate dalla falsa brinellatura avranno la stessa distanza degli elementi volventi.