Piastra resistente all'usura in lega di rame: tipi, proprietà e come scegliere quella giusta

Una piastra resistente all'usura in lega di rame è uno di quei componenti che tende a passare inosservato fino a quando non si guasta e, quando lo fa, le conseguenze si propagano all'intera macchina o struttura che supporta. Da oltre un secolo le piastre antiusura a base di rame vengono utilizzate in applicazioni con scorrimento pesante, carichi elevati e soggette a corrosione perché offrono qualcosa che le piastre antiusura in acciaio non possono offrire: una combinazione di capacità di carico, attrito intrinsecamente basso contro le controfacce in acciaio, resistenza alla corrosione e, nelle versioni autolubrificanti, la capacità di funzionare senza olio o grasso esterno continuo. Questa guida copre le principali famiglie di leghe di rame utilizzate nelle applicazioni con piastre antiusura, le loro proprietà meccaniche e tribologiche, il ruolo degli inserti di lubrificante solido, i settori e le applicazioni specifici in cui vengono utilizzati e cosa specificare al momento dell'approvvigionamento.

Perché le leghe di rame vengono utilizzate per le piastre antiusura

Il caso tribologico delle leghe di rame nelle applicazioni soggette ad usura radente inizia con l'attrito. I coefficienti di attrito per le leghe di bronzo che corrono contro l'acciaio vanno da 0,08 a 0,14 in condizioni lubrificate, rispetto a 0,32 per l'alluminio su acciaio e 1,00 per acciaio su acciaio. In condizioni di lubrificazione a secco o al limite, le leghe di bronzo raggiungono comunque coefficienti di attrito compresi tra solo 0,12 e 0,30, mantenendo prestazioni antigrippaggio significative anche quando la lubrificazione viene interrotta. Questo comportamento deriva dalle proprietà fisiche e chimiche delle leghe a base di rame nell'interfaccia di scorrimento: sono più morbide delle controfacce in acciaio, consentendo loro di conformarsi alle irregolarità della superficie e di incorporare piccole particelle contaminanti anziché consentire a tali particelle di intaccare entrambe le superfici. Questa conformabilità significa anche che l'usura di una piastra antiusura in lega di rame avviene in modo graduale e prevedibile, e non in modo catastrofico.

Oltre all'attrito, le leghe di rame offrono una conduttività termica da tre a dieci volte superiore a quella dell'acciaio, il che significa che il calore da attrito generato sull'interfaccia di scorrimento si dissipa rapidamente nel corpo della piastra anziché concentrarsi nella zona di contatto accelerando l'usura termica, la rottura della pellicola o il grippaggio. Le leghe di rame resistono anche al grippaggio – la saldatura adesiva di superfici metalliche scorrevoli – molto meglio del contatto acciaio su acciaio, in particolare i bronzi di alluminio e gli ottoni ad alta resistenza, che formano pellicole di ossido superficiale stabile che agiscono come strati sacrificali sottili e duri che proteggono il materiale sfuso sottostante.

Il risultato pratico è un materiale per piastre antiusura che consente intervalli di manutenzione più lunghi, programmi di sostituzione più prevedibili, una frequenza di sostituzione inferiore rispetto alle piastre antiusura in acciaio temprato nelle stesse applicazioni di scorrimento e la capacità di operare in ambienti in cui non è possibile mantenere una lubrificazione esterna affidabile, condizioni in cui le piastre antiusura in acciaio si grippano e si rompono rapidamente.

Famiglie di leghe di rame utilizzate nelle piastre resistenti all'usura

Nelle applicazioni con piastre antiusura vengono utilizzate diverse famiglie distinte di leghe di rame, ciascuna con un diverso equilibrio tra resistenza, attrito, resistenza alla corrosione e lavorabilità. Comprendere le differenze guida la scelta corretta della lega per condizioni operative specifiche.

Bronzo alluminio (CuAl)

Il bronzo all'alluminio è la famiglia di leghe di rame con la resistenza più elevata comunemente disponibile sotto forma di piastre antiusura, con resistenze alla trazione che vanno da 550 MPa per i gradi fusi standard fino a 900 MPa o più per le leghe lavorate o trattate termicamente. Il contenuto di alluminio (tipicamente 8–12% in peso) favorisce la formazione di una pellicola superficiale di ossido di alluminio stabile e densa che fornisce sia protezione dalla corrosione che resistenza all'usura. C95400 (CuAl10Fe5 / GB: QAl10-3-1.5) è la lega industriale standard per piastre antiusura in bronzo-alluminio: combina buona resistenza, eccellente resistenza alla corrosione e forte resistenza all'usura. C95500 e C63000 (CuAl10Fe5Ni5) aggiungono nichel per ulteriore robustezza e resistenza alla corrosione, rendendoli la scelta standard per piastre antiusura per processi marini, offshore e chimici in cui sono presenti contemporaneamente carico meccanico e fluidi aggressivi.

Le piastre antiusura in bronzo-alluminio sono la scelta preferita laddove coincidono carichi di compressione elevati (pressione di contatto superiore a 300 MPa), velocità di scorrimento da moderate a elevate e ambienti corrosivi. Le applicazioni tipiche includono cuscinetti antiusura per ingranaggi, anelli di guida di cilindri idraulici, piastre di cuscinetti di ponti, rivestimenti di alberi di eliche marine e anelli di usura di pompe nel servizio con acqua di mare. L'unica limitazione del bronzo all'alluminio è la sua tendenza a provocare una maggiore usura sulle controfacce in acciaio rispetto alle leghe di bronzo più morbide: laddove l'usura della controfaccia rappresenta un problema, la scelta della lega dovrebbe bilanciare la durata della piastra antiusura rispetto al costo del componente in acciaio accoppiato.

Bronzo allo stagno (CuSn)

Le leghe di bronzo-stagno (tipicamente 8-12% di stagno) sono state il materiale classico per cuscinetti e piastre antiusura da oltre duemila anni e rimangono standard in molte applicazioni di scorrimento con carichi moderati grazie alla loro eccezionale combinazione di resistenza all'usura, conformabilità, incorporabilità e proprietà antigrippaggio. I principali gradi di lamiera antiusura industriale in bronzo allo stagno includono C90700 (CuSn12), C91100 (CuSn16) e C93200 (CuSn7Pb7Zn3 / SAE 660 / GB: ZCuSn5Pb5Zn5). SAE 660 / C93200 è una delle leghe di bronzo per cuscinetti per uso generale più utilizzate a livello globale: la sua composizione di stagno-piombo-zinco offre una buona capacità di carico, un'eccellente ritenzione di olio nella struttura porosa della fusione, proprietà antigrippaggio derivate dalla fase di piombo e un'ampia resistenza alla corrosione.

Le piastre antiusura in bronzo allo stagno funzionano efficacemente con carichi fino a 275 MPa di pressione di contatto (alcuni gradi con capacità del film d'olio fino a 700 bar nelle configurazioni con perno) e temperature fino a 260°C. Sono il materiale standard per le guide di scorrimento delle macchine utensili, gli anelli antiusura degli attuatori idraulici e pneumatici, le piastre scorrevoli dei giunti di dilatazione dei ponti e i componenti scorrevoli per uso generale nelle apparecchiature per la lavorazione chimica e alimentare. Il bronzo fosforoso (con aggiunte di fosforo dello 0,03–0,35%) migliora ulteriormente le proprietà della molla, la rigidità e la resistenza all'usura e viene utilizzato per piastre antiusura di maggiore precisione nella strumentazione e nell'ingegneria leggera.

Ottone ad alta resistenza (bronzo al manganese/CuZnMnAlFe)

Gli ottoni ad alta resistenza, conosciuti in diversi mercati come bronzo al manganese, ottone Golik o ottone ad alta resistenza, sono modifiche della base in ottone 60/40 (metallo Muntz) con aggiunte di manganese, ferro, alluminio e talvolta nichel e piombo. Il grado cinese ZCuZn24Al6Fe4Mn3 (circa il 62% di rame) e gli equivalenti statunitensi/europei C86300 e C86200 sono i più utilizzati. Queste leghe raggiungono resistenze a trazione di 600–700 MPa – competitive con i bronzi all’alluminio a resistenza inferiore – combinate con buona lavorabilità, moderata resistenza alla corrosione ed eccellente resistenza all’usura in condizioni lubrificate.

Le piastre antiusura in ottone ad alta resistenza sono ampiamente utilizzate nelle macchine per pressofusione (piastre di scorrimento della base dello stampo, guide delle piastre di espulsione), strisce antiusura per stampi a iniezione, cuscinetti antiusura per slitte per utensili per presse piegatrici e rivestimenti antiusura per perni di macchine edili. La loro combinazione di resistenza, lavorabilità e costo della lega inferiore rispetto al bronzo-alluminio li rende la scelta economicamente vantaggiosa quando non è richiesta un'estrema resistenza alla corrosione. Per le applicazioni di attrezzature per presse a carico elevato, l'ottone ad alta resistenza C86300 con tappi in grafite è uno dei materiali per piastre antiusura stampi più comuni in tutto il mondo.

Bronzo al piombo (CuSnPb)

Le leghe di bronzo al piombo utilizzano il piombo come elemento principale di riduzione dell'attrito. Il piombo non forma una lega con il rame, ma esiste come globuli discreti distribuiti in tutta la matrice rame-stagno. In condizioni di scorrimento, il piombo striscia sulla superficie di contatto, formando una sottile pellicola lubrificante autorinnovante che previene il grippaggio anche in condizioni di lubrificazione marginale. Le piastre antiusura in bronzo al piombo sono morbide, altamente conformabili e tollerano il disallineamento dell'albero e i lubrificanti sporchi meglio delle piastre in lega più dura. C93200 (già indicata sopra) è una lega ibrida; gradi ad alto contenuto di piombo come C93700 (CuSn10Pb10) e C94300 vengono utilizzati dove la resistenza al grippaggio in condizioni scarsamente lubrificate è il requisito principale, a scapito di una capacità di carico ridotta rispetto al bronzo allo stagno. Le piastre antiusura in bronzo al piombo sono standard nei cuscinetti dei motori automobilistici, nei cuscinetti principali dei motori industriali e nelle applicazioni generali di guide di scorrimento in cui le condizioni operative sono moderate e l'affidabilità antigrippaggio è la priorità.

Gradi delle piastre antiusura in leghe di rame: le proprietà in breve

La tabella seguente riassume le principali proprietà meccaniche e tribologiche dei principali gradi di lamiera antiusura in lega di rame per supportare una rapida selezione del materiale.

Piastre antiusura autolubrificanti in lega di rame con inserti di lubrificante solido

La piastra antiusura standard in lega di rame si basa su un lubrificante esterno (olio o grasso erogato all'interfaccia scorrevole) per mantenere la pellicola a basso attrito che impedisce il contatto diretto metallo con metallo e controlla il tasso di usura. Quando la lubrificazione esterna non può essere mantenuta in modo affidabile, a causa dell'ambiente operativo, delle restrizioni di accesso, delle temperature estreme o di problemi di contaminazione, le piastre antiusura autolubrificanti in lega di rame con inserti di lubrificante solido risolvono il problema a livello di componente.

Piastre antiusura in lega di rame incorporate in grafite

La piastra antiusura in rame autolubrificante più utilizzata combina una base in lega di rame ad alta resistenza (tipicamente bronzo alluminio C95400, ottone ad alta resistenza C86300 o bronzo stagno C90700) con tappi cilindrici o barre di grafite solida pressata o fusa in fori lavorati nella superficie di scorrimento. La grafite copre circa il 20–30% dell'area della faccia di scorrimento, distribuendosi uniformemente su tutta la zona di contatto. Durante il funzionamento, quando la piastra scorre contro la sua controfaccia, la grafite si trasferisce continuamente dai tappi sia alla superficie della piastra antiusura che a quella di accoppiamento, formando un film lubrificante solido che persiste indipendentemente da qualsiasi sistema di lubrificazione esterno.

Il campo operativo delle piastre antiusura in lega di rame incorporate in grafite copre un'ampia gamma: capacità di carico fino a 250 MPa, pressione di contatto statica, coefficienti di attrito a secco di 0,10–0,16 (rispetto a 0,20–0,35 per una piastra in rame solido non lubrificato) e temperature di servizio da criogenica (-200°C) a temperature elevate fino a 300–400°C dove la maggior parte è a base di olio i lubrificanti si degradano. Questo intervallo di temperature rende le piastre antiusura in bronzo incorporate in grafite la soluzione standard nelle apparecchiature per la produzione del vetro, nei gruppi di guide per le porte dei forni, nelle guide delle presse per stampaggio a caldo e nelle apparecchiature ausiliarie delle acciaierie dove le temperature ambiente escludono completamente la lubrificazione ad olio.

Piastre antiusura in lega di rame con inserti in MoS₂

Il bisolfuro di molibdeno (MoS₂) è un lubrificante solido cristallino stratificato con un coefficiente di attrito di 0,03–0,06 a temperature moderate — inferiore a quello della grafite — e prestazioni eccellenti in ambienti asciutti o sotto vuoto dove il potere lubrificante della grafite si degrada (la grafite richiede una certa umidità per raggiungere il suo attrito più basso). I tappi o i rivestimenti MoS₂ vengono utilizzati nelle piastre antiusura in lega di rame per meccanismi aerospaziali, apparecchiature per il vuoto e strumenti di precisione dove è necessario un attrito estremamente basso senza alcun rischio di contaminazione del lubrificante. Il limite massimo di temperatura per l'efficacia del MoS₂ è di circa 350°C in aria (più alto in atmosfera inerte o sotto vuoto), più ristretto rispetto al range superiore della grafite ma pienamente adeguato per la maggior parte delle applicazioni di scorrimento diverse dai forni.

Piastre antiusura in lega di rame con scanalature per grasso

Le piastre antiusura con scanalature di grasso rappresentano una soluzione intermedia tra le piastre lubrificate esternamente e quelle completamente autolubrificanti. La superficie scorrevole è lavorata con una serie di scanalature (canali diritti paralleli, schemi a tratteggio incrociato o configurazioni a spirale) che fungono da serbatoi per il grasso accumulato durante l'installazione. Il grasso viene rilasciato gradualmente durante il funzionamento della piastra, fornendo lubrificazione per intervalli di manutenzione prolungati senza richiedere un'erogazione esterna continua. Questo approccio è standard sui giunti girevoli delle macchine edili, sui perni dei bracci degli escavatori, sulle ralle di scorrimento delle gru e sulle piastre portanti dei ponti dove esiste un accesso periodico al reingrassaggio ma i sistemi di lubrificazione automatizzata continua non sono pratici.

Applicazioni industriali di piastre resistenti all'usura in leghe di rame

La combinazione di capacità di carico, proprietà antiattrito, resistenza alla corrosione e conduttività termica rende piastre resistenti all'usura in lega di rame insostituibile in una vasta gamma di applicazioni industriali. Ciascuna applicazione enfatizza un sottoinsieme diverso di queste proprietà.

• Attrezzature per pressofusione e stampaggio a iniezione: Le piastre antiusura in ottone ad alta resistenza e bronzo alluminio (piastre guida, strisce antiusura piastre di espulsione, lardoni di scorrimento dello stampo) sono standard negli stampi a iniezione e negli utensili per pressofusione. Forniscono la durezza necessaria per resistere all'abrasione dovuta al movimento ciclico di chiusura dello stampo, morbidezza sufficiente per proteggere le controfacce in acciaio per utensili più dure e varianti autolubrificanti che eliminano la necessità di agenti distaccanti che potrebbero contaminare la parte fusa.
• Appoggi di dilatazione del ponte: Le piastre di scorrimento in bronzo, tipicamente in bronzo all'alluminio o bronzo allo stagno incorporati in grafite, vengono utilizzate sulle interfacce di scorrimento dei giunti di dilatazione dei ponti e degli appoggi dei vasi. Le piastre assecondano l'espansione e la contrazione termica dell'impalcato del ponte attraverso la sede del cuscinetto, trasmettendo carichi verticali da centinaia a migliaia di kilonewton mentre scivolano orizzontalmente da millimetri a decine di centimetri al giorno. I requisiti di durata di servizio di 50 anni o più rendono le varianti autolubrificanti la scelta standard nella costruzione di nuovi ponti.
• Cilindri e attuatori idraulici: Gli anelli antiusura in bronzo e le piastre guida sui cilindri idraulici impediscono al pistone di entrare in contatto con l'alesaggio del cilindro durante il carico laterale, proteggendo la guarnizione del cilindro e la superficie dell'alesaggio. Il bronzo allo stagno C93200 e il bronzo al fosforo sono standard per gli anelli di usura idraulici nelle applicazioni industriali; il bronzo all'alluminio viene utilizzato nell'idraulica civile offshore e pesante dove carichi più elevati sono combinati con l'acqua di mare o l'esposizione a fluidi contaminati.
• Attrezzature per presse pesanti e forgiatura: Le guide di scorrimento, le piastre dei cuscinetti del pistone e i rivestimenti dei lardoni di scorrimento nelle presse meccaniche e idrauliche sopportano elevate pressioni di contatto e carichi di impatto durante ogni corsa della pressa. Le piastre antiusura in bronzo-alluminio con grafite sono standard nelle guide di scorrimento delle presse per forgiatura in cui la combinazione di carico pesante, velocità moderata e temperatura ambiente elevata dei pezzi caldi esclude la lubrificazione ad olio dalle immediate vicinanze dell'area di lavoro.
• Attrezzature marine e offshore: Le piastre antiusura in bronzo-alluminio e bronzo-nichel-alluminio vengono utilizzate nei rivestimenti dei tubi di poppa dell'albero dell'elica, nei cardini del timone, nelle superfici antiusura dei fermi della catena e nei componenti di scorrimento delle attrezzature di coperta. L'eccellente resistenza di queste leghe alla corrosione dell'acqua di mare, all'erosione da cavitazione e al biofouling le rende il materiale preferito nel settore marino ovunque si verifichi un contatto strisciante in ambienti di acqua salata.
• Attrezzature ausiliarie dell'acciaieria: I rulli guida della macchina di colata continua, i rivestimenti antiusura dell'alloggiamento del laminatoio e le piastre antiusura delle guide laterali della tavola di runout funzionano in un ambiente caratterizzato da calore, contaminazione da incrostazioni, esposizione al raffreddamento in acqua e carichi meccanici pesanti che mettono a dura prova qualsiasi materiale soggetto a usura. Le piastre in bronzo-alluminio incorporate in grafite gestiscono questo ambiente in modo efficace perché la lubrificazione in grafite non viene degradata dalla contaminazione dell'acqua e la lega di base in bronzo-alluminio resiste agli agenti chimici corrosivi dell'acqua di macinazione.
• Macchine edili: Le piastre antiusura e le boccole in ottone ad alta resistenza con scanalature di grasso sono standard nei giunti girevoli di escavatori, gru e apripista: le condizioni di elevato stress da contatto, movimento oscillatorio lento e ambiente contaminato delle macchine edili sono esattamente il profilo di servizio per il quale i componenti antiusura in bronzo al manganese sono stati originariamente sviluppati.

Forme di produzione e dimensioni standard

Le piastre antiusura in lega di rame sono disponibili in diverse forme di produzione, ciascuna adatta a diverse gamme di dimensioni, tolleranze ed economie di produzione.

Piastre e barre a colata continua

La colata continua produce piastre e barre in lega di rame solidificando la lega fusa in uno stampo di grafite raffreddato ad acqua, ritirando continuamente la colata solidificata come un'asta, una barra o una sezione rettangolare. Il processo di colata continua produce una struttura a grana fine e uniforme con densità più elevata e proprietà meccaniche più costanti rispetto alla colata statica in sabbia, rendendolo il metodo di produzione preferito per piastre antiusura in bronzo allo stagno e bronzo all'alluminio per cuscinetti. Le piastre in bronzo a fusione continua sono disponibili in spessori da circa 6 mm a 100 mm, larghezze fino a 500 mm e lunghezze fino a 3.000 mm o più, a seconda della lega e del produttore. Questa forma viene utilizzata per la lavorazione diretta alle dimensioni finali della piastra antiusura.

Anelli e cilindri fusi in centrifuga

La colata centrifuga versa la lega fusa in uno stampo cilindrico rotante, dove la forza centrifuga distribuisce il metallo liquido verso l'esterno contro la parete dello stampo. Ciò produce cilindri cavi con un'eccezionale densità microstrutturale (la forza centrifuga espelle gas e impurità sulla superficie del foro), rendendo la lega di rame centrifugata la materia prima preferita per anelli antiusura di grande diametro, gusci di cuscinetti portanti e boccole cilindriche antiusura che vengono successivamente tagliate o lavorate a macchina in forma di piastra antiusura piatta.

Piastre colate in sabbia e colate a cera persa

La fusione in sabbia e la fusione a cera persa vengono utilizzate per piastre antiusura con geometrie complesse (flange integrate, sporgenze o caratteristiche interne) che sono antieconomiche da lavorare da un materiale solido. Le piastre antiusura colate hanno in genere proprietà meccaniche leggermente inferiori rispetto alle equivalenti colate continue a causa della struttura a grana più grossa e della potenziale porosità della colata, ma consentono la produzione di componenti complessi con una forma quasi perfetta con uno spreco di materiale inferiore rispetto alla lavorazione dal pieno. Il bronzo di alluminio pressofuso in sabbia (C95400 secondo ASTM B271 o B505) è standard per piastre portanti di ponti di grandi dimensioni e componenti scorrevoli industriali pesanti.

Piastre sinterizzate e per metallurgia delle polveri

Le piastre antiusura in lega di rame sinterizzato vengono prodotte compattando e sinterizzando polveri miste di rame, stagno e lubrificante, quindi calibrando la forma sinterizzata alle dimensioni finali. La struttura sinterizzata intrinsecamente porosa funge da serbatoio dell'olio: quando la piastra si riscalda durante il funzionamento, l'espansione termica pompa l'olio in superficie; quando si raffredda, l'olio viene risucchiato. Questo comportamento autolubrificante rende le piastre in lega di rame sinterizzato standard per applicazioni a bassa velocità e con carico leggero come cuscinetti di elettrodomestici, guide di macchinari leggeri e perni di strumenti dove la lubrificazione continua o manuale non è pratica.

Selezione della giusta piastra antiusura in lega di rame: criteri decisionali chiave

Scegliere la piastra resistente all'usura in lega di rame corretta per un'applicazione specifica implica analizzare sistematicamente le condizioni operative e abbinarle alla lega e alle opzioni di configurazione.

• Pressione di contatto e tipo di carico: Calcolare la pressione di contatto media e di picco sull'interfaccia della piastra antiusura (carico diviso per l'area di contatto). Per carichi statici o che oscillano lentamente inferiori a 200 MPa, è adeguato il bronzo allo stagno SAE 660 / C93200 o l'ottone ad alta resistenza C86300 standard. Per pressioni di contatto o carichi di impatto dinamici più elevati, passare al bronzo-alluminio C95400 o C95500. I carichi superiori a 300 MPa di pressione di contatto richiedono bronzo all'alluminio o bronzo al nichel-alluminio come specifica minima.
• Disponibilità di lubrificazione: Se è possibile mantenere una lubrificazione esterna periodica continua o affidabile, il bronzo massiccio con scanalature per il grasso è economico. Se la lubrificazione è intermittente, inaffidabile o assente (temperatura elevata, contaminazione, restrizioni di accesso), specificare piastre antiusura autolubrificanti incorporate in grafite. In ambienti sotto vuoto o privi di umidità in cui la grafite perde efficacia, prendi in considerazione gli intarsi MoS₂.
• Temperatura operativa: Le piastre antiusura in bronzo allo stagno e bronzo al piombo sono limitate a una temperatura di servizio di circa 260°C. Il bronzo all'alluminio mantiene le proprietà utili fino a 400°C e oltre. Per temperature superiori a 400°C (ambienti di forni, apparecchiature per il vetro), lo standard è il bronzo all'alluminio incorporato in grafite; a temperature molto elevate, considerare i compositi rame-grafite sinterizzati.
• Ambiente di corrosione: Per ambienti di processo contenenti acqua di mare, marina o contenenti cloruri, è richiesto il bronzo all'alluminio (C95400 o C95500) o il bronzo al nichel-alluminio. Il bronzo allo stagno funziona bene in acqua dolce e in molti ambienti chimici. L'ottone ad alta resistenza funziona adeguatamente in condizioni leggermente corrosive, ma non deve essere indicato per il servizio di immersione diretta in acqua di mare o in ambienti contenenti ammoniaca in cui la tensocorrosione (fessurazione stagionale) dell'ottone è una modalità di guasto documentata.
• Materiale e durezza della controfaccia: Per le controfacce in acciaio, assicurarsi che l'acciaio sia più duro della piastra in lega di rame: si consiglia una durezza della controfaccia in acciaio di almeno 30 HRC per le piastre antiusura in bronzo all'alluminio per garantire che la lega di rame si usuri preferenzialmente. Le leghe di rame più morbide (bronzo allo stagno, bronzo al piombo) sono più tolleranti nei confronti di controfacce più morbide o più ruvide perché la loro conformabilità si adatta alle imperfezioni della superficie.
• Dimensioni standard o personalizzate: Le piastre antiusura standard in lega di rame sono disponibili con incrementi di spessore di 5–10 mm e larghezze standard. Se l'applicazione richiede dimensioni non standard, verificare con il fornitore se è disponibile la fornitura di colata continua o ricavata dal pieno entro i tempi di consegna richiesti. Per le geometrie complesse, valutare se la fusione è più economica della lavorazione completa da barra piena.

Installazione, rodaggio e manutenzione

Anche la migliore piastra resistente all'usura in lega di rame avrà prestazioni inferiori o si guasterà prematuramente se installata in modo errato, rodata in modo improprio o mantenuta senza attenzione ai requisiti specifici del contatto strisciante in lega di rame.

Durante l'installazione, assicurarsi che la superficie di appoggio della piastra antiusura sia piana, pulita e priva di bave o punti rialzati che potrebbero causare oscillazioni o pressione di contatto irregolare. Il supporto irregolare concentra il carico su piccole aree della piastra, aumentando la pressione di contatto locale molto al di sopra della media di progetto e accelerando l'usura localizzata. Fissare saldamente la piastra per evitare sfregamenti o micromovimenti nell'interfaccia della faccia posteriore: per applicazioni a pressione o imbullonate, verificare che il sistema di fissaggio mantenga un'adeguata forza di serraggio nell'intero intervallo di temperature operative previste.

Le nuove piastre antiusura in lega di rame beneficiano di un periodo di rodaggio: un periodo di funzionamento a carichi e velocità ridotti per consentire alle superfici di scorrimento di conformarsi e di stabilire il film di trasferimento del lubrificante solido (nelle piastre incorporate in grafite) o il film d'olio completo (nelle piastre lubrificate ad olio). Per le piastre antiusura autolubrificanti incorporate in grafite, la pellicola di trasferimento iniziale si forma generalmente entro le prime ore di funzionamento; durante questo periodo, attrito e temperature più elevati sono normali. Per le piastre in lega di rame lubrificate ad olio, applicare un leggero strato di grasso o olio compatibile sia sulla superficie della piastra che sulla controfaccia prima del primo utilizzo, anche se la lubrificazione esterna verrà fornita automaticamente durante il funzionamento.

Gli intervalli di ispezione dovrebbero essere stabiliti in base al ciclo di lavoro e all'ambiente operativo. Misurare lo spessore della piastra a intervalli regolari e confrontarlo con lo spessore minimo utile progettato: il punto in cui è necessaria la sostituzione prima che i tappi di grafite (se presenti) o il materiale della piastra di base siano esauriti. Conservare registrazioni dello spessore misurato nel tempo; un'improvvisa accelerazione del tasso di usura è un indicatore precoce di una mancata lubrificazione, di un problema di contaminazione o di un deterioramento della superficie della controfaccia che dovrebbe essere esaminato prima che la piastra raggiunga lo spessore minimo.