I cuscinetti in PTFE sono componenti specializzati ampiamente utilizzati nella costruzione di ponti e nelle applicazioni con carichi pesanti, grazie alle loro proprietà uniche.Questi cuscinetti combinano le caratteristiche di bassissimo attrito del politetrafluoroetilene (PTFE) con i requisiti di ingegneria strutturale, consentendo un movimento fluido sotto carichi estremi e resistendo al degrado ambientale.Il loro design integra superfici alveolate per la ritenzione della lubrificazione e una capacità di deformazione flessibile per adattarsi agli spostamenti strutturali.
Punti chiave spiegati:
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Coefficiente di attrito bassissimo
- Il PTFE possiede il più basso coefficiente di attrito tra i materiali solidi (in genere 0,05-0,20), consentendo uno scorrimento quasi privo di attrito anche in presenza di elevati carichi verticali superiori a 50 MPa.
- Questa proprietà è migliorata da cuscinetti pot ptfe che incorporano superfici alveolate per trattenere il lubrificante a base di grasso siliconico, riducendo l'attrito cinetico fino al 30% rispetto alle superfici piane.
- È fondamentale per i giunti di dilatazione dei ponti, dove il movimento termico richiede uno scorrimento illimitato senza vincoli.
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Capacità di deformazione a taglio
- Può resistere a deformazioni di taglio fino al 70% dello spessore della soletta senza cedimenti, accettando spostamenti orizzontali in caso di eventi sismici.
- La flessibilità multidirezionale consente rotazioni delle estremità delle travi di ±15°, evitando la concentrazione delle sollecitazioni nei ponti a campata continua.
- Lo strato elastomerico al di sotto del PTFE distribuisce le sollecitazioni localizzate, prolungando la vita utile oltre i 50 anni in ambienti difficili.
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Prestazioni di carico
- La capacità di carico verticale varia da 2.000 kN a 60.000 kN, a seconda delle dimensioni del cuscinetto e del rinforzo.
- Le varianti in PTFE caricato (con additivi in bronzo o vetro) raggiungono valori PV (pressione-velocità) superiori a 10.000 kPa-m/s.
- Mantiene l'integrità strutturale a temperature comprese tra -200°C e +260°C, adatte per installazioni da artico a tropicale.
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Isolamento dalle vibrazioni
- Riduce le forze d'impatto dei carichi vivi del 40-60% grazie all'assorbimento viscoelastico dell'energia.
- Il rapporto di smorzamento di 0,05-0,15 garantisce l'isolamento sismico, riducendo le accelerazioni indotte dai terremoti trasmesse alle sottostrutture.
- Particolarmente efficace per i ponti ferroviari ad alta velocità, dove i carichi dinamici superano le frequenze di 5 Hz.
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Resistenza chimica e ambientale
- Resistente ai raggi UV, all'ozono e all'esposizione chimica, compresi i sali antighiaccio e gli inquinanti industriali.
- La conformità alimentare ne consente l'uso negli impianti di trattamento delle acque e nelle strutture farmaceutiche.
- La superficie idrofobica impedisce l'assorbimento di umidità (<0,01% di assorbimento d'acqua) che potrebbe causare danni da gelo e disgelo.
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Adattabilità alla costruzione
- Il design modulare facilita l'installazione in ponti curvi con raggi fino a 150 metri.
- Lo spessore personalizzabile (in genere 5-50 mm) consente di soddisfare requisiti di deflessione variabili.
- Utilizzati nei metodi di varo incrementali, dove l'attrito radente deve rimanere stabile durante le operazioni di spinta in più fasi.
L'insieme di queste caratteristiche rende i cuscinetti in PTFE indispensabili per le infrastrutture moderne, dove consentono di movimentare in sicurezza ponti che trasportano migliaia di veicoli al giorno, resistendo a forze che degraderebbero i materiali convenzionali.La loro continua evoluzione incorpora miglioramenti nanotecnologici per una durata ancora maggiore nei progetti di trasporto di prossima generazione.
Tabella riassuntiva:
| Caratteristica | Specifiche tecniche | Benefici per l'applicazione |
|---|---|---|
| Attrito bassissimo | Coefficiente: 0,05-0,20; riduzione del 30% con superfici alveolate | Scorrimento fluido per i giunti di dilatazione dei ponti e il movimento termico |
| Deformazione a taglio | Fino al 70% dello spessore del tampone; rotazione della trave di ±15 | Si adatta a spostamenti sismici e movimenti strutturali |
| Capacità di carico | 2.000-60.000 kN; valori PV >10.000 kPa-m/s | Supporta carichi verticali estremi in infrastrutture pesanti |
| Isolamento dalle vibrazioni | Riduzione dell'impatto del 40-60%; rapporto di smorzamento: 0,05-0,15 | Protegge le strutture da carichi dinamici (ad esempio, ponti ferroviari ad alta velocità) |
| Resistenza chimica | Impermeabile ai raggi UV, all'ozono e alle sostanze chimiche; assorbimento di acqua <0,01%. | Longevità in ambienti difficili (ad es. sali antighiaccio, zone industriali) |
| Adattabilità alla costruzione | Progetti modulari per ponti curvi (raggio di 150 m); spessore: 5-50 mm | Installazione flessibile per progetti di ingegneria complessi |
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