I riporti superficiali sul mantello | Officina

I riporti superficiali

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È il caso del rame e dello stagno, che non a caso trovano da tempo ormai immemorabile impiego nella realizzazione di materiali antifrizione delle bronzine. I lubrificanti solidi di gran lunga più importanti però sono altri. Fondamentalmente, per quanto ci riguarda, sono la grafite e il bisolfuro di molibdeno. Entrambe queste sostanze hanno una struttura lamellare, ovvero sono costituite da reticoli con piani di atomi (collegati da legami forti) sovrapposti ad altri ai quali sono vincolati da legami piuttosto deboli (forze di Van der Waals).

Ciò consente a tali “strati” di atomi di slittare agevolmente sotto l’azione di forze anche assai modeste. In pratica i piani “scorrono” gli uni sugli altri (si pensi a una serie di carte da gioco sovrapposte). Questo significa che possono svolgere un’efficace azione lubrificante con un coefficiente d’attrito contenuto. Ai lettori più attenti ai fatti tecnici non sarà sfuggito che molti pistoni moderni sono dotati di un sottile riporto, generalmente nero o di colore scuro, sull’intero mantello o, più spesso, in corrispondenza dei soli pattini di appoggio alla canna. Si tratta in genere di sottili strati costituiti da una matrice di resina nella quale sono disperse notevoli quantità di grafite o di bisolfuro di molibdeno sotto forma di particelle.

Non di rado sono presenti anche percentuali assai ridotte di altre sostanze. rodaggio. Oggi vengono impiegati principalmente per ridurre l’usura e l’attrito, con conseguenze benefiche sui consumi e talvolta anche sulla rumorosità meccanica (minore “scampanamento” del pistone). Meno attrito significa minori perdite di energia e quindi dovrebbero esserci vantaggi anche per le prestazioni. L’applicazione si può effettuare per immersione, a spruzzo o mediante serigrafia. Gli spessori sono in genere dell’ordine di 15–20 micron.

Per quanto riguarda la riduzione dell’attrito del pistone dovuta alla loro applicazione, i produttori (che per indicare i loro riporti impiegano nomi pittoreschi come Grafal, Eco Tough e NanofriKS) parlano di oltre il 15%.

Alcuni anni fa la Honda ha messo a punto un interessante sistema che consente di fare a meno della matrice in resina. Indicato con la sigla WPC, esso prevede una sorta di pallinatura effettuata utilizzando particelle di bisolfuro di molibdeno lanciate con una velocità di oltre 100 metri al secondo che non soltanto si impiantano solidamente nella lega di alluminio, ma determinano anche una variazione delle sue caratteristiche superficiali per via delle temperature localizzate, che nei punti di impatto superano quella di ricristallizzazione del materiale. Si ottengono proprietà di scorrimento che risultano nettamente migliori rispetto a quelle ottenibili con un normale riporto di resina più bisolfuro. Il sistema ha iniziato a essere impiegato di serie sui pistoni automobilistici nel 2001. La Casa indica nel 4% circa la diminuzione delle perdite totali per attrito del motore.

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