I cinque principali tipi di materie prime per l'isolamento delle vibrazioni e i prodotti per la dissipazione dell'energia
Materiali elastomerici polimerici (materiali principali)
Questo tipo di materiale è il nucleo per la produzione di cuscinetti isolanti in gomma (in particolare cuscinetti in gomma laminata), che forniscono principalmente capacità portante verticale e capacità di recupero della deformazione orizzontale.
- Gomma naturale (NR): ha una buona elasticità e resistenza alla fatica, ma la sua resistenza all'invecchiamento e la resistenza al calore sono leggermente inferiori. Viene spesso utilizzato nei cuscinetti in cui i requisiti prestazionali non sono rigorosi o nei cuscinetti compositi.
- Gomma cloroprene (CR): ha un'eccellente resistenza all'invecchiamento, resistenza all'ozono, resistenza agli agenti atmosferici e un certo ritardo di fiamma. È il materiale isolante in gomma più utilizzato, particolarmente adatto per ambienti convenzionali.
- Gomma etilene propilene diene monomero (EPDM): ha un'eccellente resistenza agli agenti atmosferici, all'ozono e al calore ed è adatta per regioni fredde o ambienti esterni con forti radiazioni ultraviolette.
- Gomma butilica/gomma butilica alogenata: ha prestazioni di smorzamento relativamente buone e viene spesso utilizzata per realizzare cuscinetti in gomma ad alto-smorzamento. Può consumare da solo una notevole quantità di energia sismica.
Materiali metallici
I materiali metallici forniscono principalmente resistenza, rigidità e capacità di dissipazione di energia.
- Piastre in acciaio: vengono utilizzate per fabbricare le piastre interne in acciaio nei cuscinetti in gomma laminata, limitando la deformazione laterale della gomma e fornendo rigidità verticale. Viene utilizzato anche per varie piastre di collegamento e alloggiamenti.
- Acciaio speciale:
Acciaio dolce/acciaio-a basso tenore di carbonio: viene utilizzato per produrre smorzatori di snervamento del metallo (come smorzatori con piastre di taglio, controventi di instabilità BRB), che dissipano l'energia attraverso la deformazione plastica dell'acciaio.
Piombo: Ha ottime capacità di deformazione plastica e caratteristiche di ricristallizzazione. Viene utilizzato per produrre nuclei di piombo in cuscinetti in gomma con nucleo di piombo, fornendo rigidità iniziale e capacità di dissipazione dell'energia isteretica. Viene utilizzato anche in alcuni ammortizzatori estrusi.
Leghe a memoria di forma (come le leghe di nichel-titanio): vengono utilizzate in alcuni ammortizzatori ad alte-prestazioni o dispositivi auto-ripristinanti, sfruttando le loro proprietà superelastiche per tornare al loro stato originale dopo la deformazione.
Materiale di attrito
Viene utilizzato per la produzione di cuscinetti per pendoli a frizione e vari tipi di ammortizzatori a frizione.
- Materiali compositi polimerici altamente-resistenti all'usura
Politetrafluoroetilene (PTFE, Teflon): Ha un coefficiente di attrito estremamente basso e stabile e viene solitamente utilizzato come materiale di superficie di scorrimento, accoppiato a piastre di acciaio inossidabile.
Polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE): ha una resistenza all'usura estremamente elevata e viene spesso utilizzato anche su superfici scorrevoli.
- Acciaio inossidabile: solitamente utilizzato come superficie di attrito accoppiata di PTFE o UHMWPE, richiede un'elevata finitura superficiale (effetto a specchio-).
- Materiale speciale per guarnizioni di attrito: composto da vari polimeri e riempitivi modificati (come grafite, polvere di bronzo), può essere progettato con coefficienti di attrito e resistenza all'usura specifici.
Materiale viscoso
Utilizzato per la produzione di smorzatori viscosi.
- Olio siliconico/olio siliconico sintetico polimerico: il mezzo viscoso più comunemente utilizzato. I parametri prestazionali dell'ammortizzatore possono essere progettati con precisione regolandone la viscosità, l'indice di viscosità-temperatura e la stabilità chimica.
- Olio di metilsilicone, olio di fenilsilicone, ecc.: selezionare in base ai diversi intervalli di temperatura e ai requisiti prestazionali.
- Olio idraulico speciale: alcuni ammortizzatori utilizzano anche olio idraulico sintetico ad alte-prestazioni.
Materiali ausiliari e funzionali
Questi materiali sono fondamentali per garantire le prestazioni a lungo termine del prodotto.
- Adesivo: viene utilizzato per il legame chimico irreversibile tra piastre di gomma e acciaio ed è la chiave per garantire l'integrità dei cuscinetti in gomma laminata. Di solito si tratta di una speciale resina epossidica o di un adesivo isocianato.
- Rivestimenti anti-ruggine e materiali sigillanti
Utilizzato per il trattamento anti-corrosione delle superfici delle piastre di acciaio (come rivestimenti anti-corrosione per impieghi gravosi, zincatura).
Lo strato protettivo esterno utilizzato per i cuscinetti è solitamente un rivestimento in gomma o poliuretano altamente resistente agli agenti atmosferici- per prevenire l'invecchiamento dei materiali interni.
Sigillante, utilizzato per l'impermeabilizzazione e la protezione dalla polvere nei giunti di assemblaggio.
- Materiali di riempimento e modifica
Nerofumo e silice: agenti rinforzanti della gomma, che migliorano significativamente le proprietà meccaniche della gomma.
Plastificanti, antiossidanti e agenti vulcanizzanti: migliorano le prestazioni di lavorazione e la durata della gomma e completano la reticolazione della vulcanizzazione.