Silicone & Specialties e il controllo della portata: come fare in modo che il tubo in silicone svolga il suo ruolo
La stabilità di portata in sistemi che impiegano tubi in silicone è un obiettivo che si raggiunge combinando scelte di materiale, controllo di processo, progettazione del sistema e verifiche sperimentali.
La selezione della mescola è il primo passo: non tutte le formulazioni di silicone si comportano allo stesso modo nel tempo. Per applicazioni che richiedono dosaggi ripetibili e continui, spiega Silicone & Specialties, conviene privilegiare compound con bassa tendenza al creep e buona resistenza chimica, così da ottimizzare le prestazioni del tubo.
Anche il processo di estrusione, gioca un ruolo decisivo. La regolarità del diametro interno e la finitura superficiale dipendono da parametri come la temperatura della testa di estrusione, la velocità di estrusione e tiraggio, il raffreddamento e l’omogeneità della mescola.
Stabilire setpoint chiari, tolleranze operative e procedure di controllo per questi parametri consente di ottenere tubi con geometria e superficie prevedibili.
È buona pratica registrare i dati di processo per lotto e applicare semplici controlli statistici per individuare derive prima che si traducano in problemi di portata sul campo.
La validazione sperimentale deve essere pensata per riprodurre le condizioni reali d’uso e per evidenziare fenomeni tempo‑dipendenti come il creep elastico. I test di portata ciclici, eseguiti con il fluido rappresentativo, forniscono la misura diretta della ripetibilità:
- misurare più cicli,
- calcolare media e variabilità e
- osservare eventuali trend di deriva
sono il modo più efficace per capire se il progetto soddisfa i requisiti.
Accanto a questi test, prove di pressione, sia statiche sia dinamiche, permettono di quantificare la deformazione immediata delle pareti e la loro risposta nel tempo: mantenendo il tubo sotto carico per periodi prolungati o a temperature accelerate si può simulare l’invecchiamento e valutare la variazione di diametro e portata dovuta al creep.
Infine, i cicli di sterilizzazione previsti devono essere inclusi nel novero delle prove da prevedere, quando i compound mostrano cambiamenti dimensionali o di adesione dopo trattamenti termici o chimici ripetuti.
Dal punto di vista del design di sistema, alcune scelte semplici riducono sensibilmente i rischi.
Rinforzi locali, manicotti o pareti più spesse nelle zone soggette a carico limitano la deformazione e mantengono costante la sezione utile. I raccordi vanno progettati per evitare spigoli vivi e transizioni brusche: profili arrotondati e raccordi con geometria ottimizzata riducono il dead volume, facilitano la pulizia e limitano accumuli che possono alterare la portata. Anche il modo in cui il tubo in silicone è fissato e supportato nel sistema influisce: un tiraggio non uniforme o punti di compressione possono indurre ovalizzazione, perciò è importante prevedere supporti che mantengano la geometria senza introdurre sollecitazioni indesiderate.
Per contenere gli effetti del creep e della deformazione nel tempo, oltre alla scelta della mescola e ai rinforzi meccanici, è possibile pensare ad un trattamento di post‑curing.
La governance della qualità completa il quadro operativo: certificazioni, schede tecniche dettagliate sono fondamentali per la tracciabilità. Associare a ogni lotto di tubo i dati di processo e di qualità facilita l’analisi delle cause in caso di deviazioni.
In sintesi, garantire stabilità di portata in sistemi con tubi in silicone richiede un approccio integrato: scegliere la mescola giusta, controllare e registrare il processo di estrusione, progettare raccordi e supporti che minimizzino dead volume e deformazioni, e validare il tutto con test mirati che includano prove di creep e cicli di sterilizzazione. 20
Definire limiti di accettazione, implementare procedure di monitoraggio e mantenere una solida tracciabilità dei lotti sono le azioni pratiche che trasformano il rischio teorico in controllo operativo.