L'utilizzo di lubrificanti è un elemento fondamentale di qualsiasi sistema meccanico, in quanto ne consente il funzionamento ottimale per lunghi periodi di tempo. Un aspetto dei lubrificanti che può migliorarne significativamente le proprietà è l'impiego di additivi che ne ottimizzano le prestazioni.
L’importanza degli additivi nella formulazione dei lubrificanti
La caratteristica più importante di un lubrificante è la sua capacità di prevenire l’usura. Questo tipo di usura meccanica può assumere varie forme all’interno di un sistema lubrificato, tra cui:
- Usura adesiva,
- Usura abrasiva,
- Pitting,
- Sfaldamento.
L’importanza degli additivi antiusura, in particolare nei lubrificanti, non può essere sottovalutata. Limitando l’usura, diventano un elemento fondamentale per l’efficienza operativa e costituiscono parte integrante delle apparecchiature meccaniche. Oggi sono un componente indispensabile delle moderne formulazioni di lubrificanti , soprattutto per quelle che operano in condizioni difficili.
Esistono due tipi di tali additivi, utilizzati a seconda della situazione:
Agiscono come un materiale di consumo: aderiscono alle superfici metalliche a contatto grazie alla loro polarizzazione e reagiscono con esse sotto l’influenza del calore generato dal contatto fisico. In questo modo, formano uno strato protettivo che minimizza l’usura, protegge l’olio base dall’ossidazione e scherma i metalli dagli effetti degli acidi corrosivi.
Come determinare le prestazioni di un additivo AW/EP?
Le proprietà tribologiche degli additivi vengono determinate utilizzando metodi di prova specializzati. Uno di questi è il test a 4 sfere. Si tratta di una tecnica comune che prevede la rotazione di una sfera d’acciaio rispetto a tre sfere stazionarie lubrificate disposte a formare un supporto. Questo test determina le proprietà che impediscono l’usura del lubrificante in specifiche condizioni di carico, velocità, temperatura e tempo, come specificato nelle norme ASTM D4172 (AW) o ASTM D2783 (EP). Le condizioni di prova per le proprietà AW sono tipicamente 1200 giri/min e un carico di 40 kg a 75 °C per 60 minuti. Le proprietà EP vengono solitamente misurate a temperatura ambiente, per un periodo di 10 secondi, sotto carico variabile. I risultati del test di usura a 4 sfere si presentano come segni di usura che compaiono sulle sfere stazionarie, che vengono poi misurati in termini di dimensione e mediati. 
Additivi antiusura AW
Per ridurre il tasso di degrado continuo e moderato dei sistemi meccanici, nelle formulazioni degli oli lubrificanti vengono utilizzati additivi antiusura ( AW ).
- Gli additivi AW sono adatti per lubrificanti che operano in condizioni blande, a bassi carichi e ad alte velocità,
- Il loro ruolo è quello di ridurre il coefficiente di attrito proteggendo le superfici metalliche di accoppiamento,
- Si attivano con un aumento della temperatura causato dal carico e a basse pressioni,
- Il loro meccanismo d’azione si basa sulla formazione di un sottile strato tribologico protettivo sulla superficie metallica. Agiscono senza alterazioni chimiche e richiedono una minore energia di attivazione. Questi processi (ad esempio l’adsorbimento fisico) sono generalmente reversibili.
- Si trovano negli oli idraulici , negli oli motore, negli oli per ingranaggi , nei fluidi per trasmissioni automatiche e in alcuni lubrificanti,
- Esempi di additivi AW includono esteri dell’acido fosforico, dialchilditiofosfati di zinco (ZDDP) e composti di zolfo-fosforo,
- Il portafoglio del Gruppo PCC comprende additivi antiusura, che sono prodotti della serie Rokolub AD (ad esempio Rokolub AD 246 ultra ).
Additivi antigrippaggio EP
Per garantire la lubrificazione in condizioni in cui il film d’olio si rompe, vengono utilizzati additivi antigrippaggio – Extreme Pressure (EP) . Questi additivi sono progettati per funzionare nelle cosiddette condizioni di lubrificazione limite.
- Gli additivi EP sono destinati all’uso a carichi più elevati, ad alte temperature e basse velocità. Si attivano ad alte pressioni,
- Sono destinati a interazioni metallo-metallo più intense e quindi il rivestimento è più resistente e più spesso rispetto al caso degli additivi AW,
- Il loro meccanismo d’azione si basa sull’instaurarsi di una reazione tribochimica irreversibile all’interfaccia, con conseguente formazione di uno strato protettivo. Questo processo richiede un’elevata energia di attivazione,
- Chimicamente, agiscono in modo più aggressivo, caratterizzati da una maggiore velocità di reazione con il metallo, nonché da una più rapida formazione di un rivestimento antigrippaggio. In alcuni casi, questa elevata reattività può far sì che alcuni additivi EP siano corrosivi per metalli specifici, il che giustifica il loro uso cauto,
- Sono adatti per applicazioni più di nicchia, che in genere includono oli per ingranaggi e fluidi per la lavorazione dei metalli,
- Gli additivi EP tipici sono composti (spesso organici) a base di boro, cloro , fosforo o zolfo. Questi includono paraffine clorurate o composti aromatici, oli minerali solforati, esteri dell’acido aril(alchil)fosforico, acidi grassi o olefine clorurati e/o solforati, poliglicole alchilico , ecc.
- Gli additivi antigrippaggio del Gruppo PCC includono prodotti della serie EXOfos (ad esempio EXOfos PA-080S, EXOfos PB-184 ).
