Adattato dalla 3a edizione, Enciclopedia della salute e sicurezza sul lavoro.
La molatura generalmente comporta l'uso di un abrasivo legato per consumare parti di un pezzo in lavorazione. Lo scopo è dare all'opera una certa forma, correggerne le dimensioni, aumentare la levigatezza di una superficie o migliorare la nitidezza dei taglienti. Gli esempi includono la rimozione di materozze e bordi ruvidi da una colata di fonderia, la rimozione di incrostazioni superficiali dai metalli prima della forgiatura o della saldatura e la sbavatura di parti in lamiere e officine meccaniche. La lucidatura viene utilizzata per rimuovere le imperfezioni superficiali come i segni degli utensili. La lucidatura non rimuove il metallo, ma utilizza un abrasivo morbido mescolato a una base di cera o grasso per produrre una superficie molto lucida.
La molatura è il metodo di lavorazione più completo e diversificato e viene impiegato su molti materiali, prevalentemente ferro e acciaio, ma anche altri metalli, legno, plastica, pietra, vetro, ceramica e così via. Il termine copre altri metodi per produrre superfici molto lisce e lucide, come la lucidatura, la levigatura, l'affilatura e la lappatura.
Gli utensili utilizzati sono mole di varie dimensioni, segmenti abrasivi, punte abrasive, pietre per affilare, lime, mole lucidanti, cinghie, dischi e così via. Nelle mole e simili, il materiale abrasivo è tenuto insieme da agenti leganti per formare un corpo rigido, generalmente poroso. Nel caso di nastri abrasivi, l'agente legante trattiene l'abrasivo fissato a un materiale di base flessibile. Le ruote lucidanti sono realizzate in cotone o altri dischi tessili cuciti insieme.
Gli abrasivi naturali - corindone naturale o smeriglio (ossidi di alluminio), diamante, arenaria, selce e granato - sono stati ampiamente sostituiti da abrasivi artificiali tra cui ossido di alluminio (allumina fusa), carburo di silicio (carborundum) e diamanti sintetici. Vengono utilizzati anche numerosi materiali a grana fine come gesso, pomice, tripoli, stucco di stagno e ossido di ferro, soprattutto per la lucidatura e la lucidatura.
L'ossido di alluminio è il più utilizzato nelle mole, seguito dal carburo di silicio. I diamanti naturali e artificiali vengono utilizzati per importanti applicazioni speciali. L'ossido di alluminio, il carburo di silicio, lo smeriglio, il granato e la selce vengono utilizzati nei nastri per molatura e lucidatura.
Sia gli agenti leganti organici che inorganici sono utilizzati nelle mole. I principali tipi di legami inorganici sono il silicato vetrificato e la magnesite. Notevoli tra gli agenti leganti organici sono la resina fenolo o urea-formaldeide, la gomma e la gommalacca. Gli agenti leganti vetrificati e la resina fenolica sono completamente dominanti all'interno dei rispettivi gruppi. Le mole diamantate possono anche essere a legante metallico. I vari agenti leganti conferiscono alle mole diverse proprietà di levigatura, nonché diverse proprietà in termini di sicurezza.
Nastri e dischi abrasivi e lucidanti sono composti da una base flessibile di carta o tessuto a cui è legato l'abrasivo mediante un adesivo naturale o sintetico.
Diverse macchine vengono utilizzate per diversi tipi di operazioni, come la rettifica in piano, la rettifica cilindrica (anche senza centri), la rettifica interna, la rettifica di sgrossatura e il taglio. I due tipi principali sono: quelli in cui la mola o il pezzo viene movimentato a mano e macchine con avanzamenti meccanici e mandrini. I tipi di apparecchiature comuni includono: smerigliatrici di superficie; smerigliatrici, lucidatrici e tamponi a colonna; smerigliatrici e lucidatrici a disco; mole interne; macchine da taglio abrasive; lucidatrici a nastro; smerigliatrici, lucidatrici e smerigliatrici portatili; e più lucidatrici e tamponi.
Pericoli e loro prevenzione
scoppio
Il principale rischio di lesioni nell'uso delle mole è che la mola potrebbe scoppiare durante la molatura. Normalmente, le mole lavorano a velocità elevate. C'è una tendenza verso velocità sempre maggiori. La maggior parte delle nazioni industrializzate ha regolamenti che limitano le velocità massime a cui possono funzionare i vari tipi di mole.
La misura protettiva fondamentale è rendere la mola il più robusta possibile; la natura dell'agente legante è molto importante. Le ruote con legami organici, in particolare resina fenolica, sono più tenaci di quelle con legami inorganici e più resistenti agli urti. Elevate velocità periferiche possono essere consentite per ruote con legami organici.
Le ruote ad altissima velocità, in particolare, spesso incorporano vari tipi di rinforzo. Ad esempio, alcune mole a tazza sono dotate di mozzi in acciaio per aumentarne la resistenza. Durante la rotazione la maggiore sollecitazione si sviluppa attorno al foro centrale. Per irrobustire la mola, la sezione attorno al foro centrale, che non prende parte alla molatura, può quindi essere realizzata con un materiale particolarmente resistente e non adatto alla molatura. Le grosse mole con sezione centrale così rinforzata sono utilizzate in particolare dalle acciaierie per la molatura di bramme, billette e simili con velocità fino a 80 m/s.
Il metodo più comune per rinforzare le mole, tuttavia, consiste nell'includere tessuto in fibra di vetro nella loro costruzione. Le ruote sottili, come quelle utilizzate per il taglio, possono incorporare tessuto in fibra di vetro al centro o su ciascun lato, mentre le ruote più spesse hanno un numero di strati di tessuto a seconda dello spessore della ruota.
Ad eccezione di alcune mole di piccole dimensioni, tutte le mole o un campione statistico di esse devono essere sottoposte a test di velocità da parte del produttore. Nei test le mole vengono fatte girare per un certo periodo ad una velocità superiore a quella consentita nella rettifica. Le normative sui test variano da paese a paese, ma di solito la ruota deve essere testata a una velocità superiore del 50% alla velocità di lavoro. In alcuni paesi, le normative richiedono test speciali delle ruote che devono funzionare a velocità più elevate del normale presso un istituto di controllo centrale. L'istituto può anche tagliare campioni dalla ruota e studiarne le proprietà fisiche. Le mole da taglio sono sottoposte a determinati test di impatto, test di flessione e così via. Il produttore è inoltre tenuto a garantire che la mola sia ben bilanciata prima della consegna.
Lo scoppio di una mola può causare lesioni mortali o gravissime a chiunque si trovi nelle vicinanze e gravi danni all'impianto o ai locali. Nonostante tutte le precauzioni prese dai produttori, occasionali scoppi o rotture delle ruote possono ancora verificarsi se non si presta la dovuta attenzione durante il loro utilizzo. Le misure precauzionali includono:
- Manipolazione e conservazione. Una ruota può danneggiarsi o rompersi durante il trasporto o la movimentazione. L'umidità può attaccare l'agente legante nelle ruote in resina fenolica, riducendone in ultima analisi la resistenza. Le mole vetrificate possono essere sensibili a ripetute variazioni di temperatura. L'umidità assorbita in modo irregolare può sbilanciare la ruota. Di conseguenza, è molto importante che le forme siano maneggiate con cura in tutte le fasi e conservate in modo ordinato in un luogo asciutto e protetto.
- Controllo delle crepe. Una ruota nuova dovrebbe essere controllata per assicurarsi che sia integra e asciutta, semplicemente picchiettando con un martello di legno. Una mola vetrificata impeccabile darà un suono chiaro, una mola a legante organico un suono meno squillante; ma entrambi possono essere differenziati dal suono rotto di una ruota difettosa. In caso di dubbio, la ruota non deve essere utilizzata e deve essere consultato il fornitore.
- Testing. Prima che la nuova ruota venga messa in servizio, dovrebbe essere testata a pieno regime con le dovute precauzioni. Dopo la macinazione a umido, la mola dovrebbe girare a vuoto per espellere l'acqua; in caso contrario, l'acqua potrebbe raccogliersi sul fondo della ruota e causare uno squilibrio, che potrebbe causare lo scoppio al successivo utilizzo della ruota.
- Montaggio. Incidenti e rotture si verificano quando le mole sono montate su apparecchiature non idonee, ad esempio sulle estremità del mandrino delle macchine lucidatrici. Il perno deve essere di diametro adeguato ma non così grande da allargare il foro centrale della ruota; le flange non devono essere inferiori a un terzo del diametro della ruota e realizzate in acciaio dolce o materiale simile.
- Velocità. In nessun caso deve essere superata la velocità operativa massima consentita specificata dai produttori. Su tutte le rettificatrici deve essere apposto un avviso indicante la velocità del mandrino e la mola deve essere contrassegnata con la velocità periferica massima consentita e il corrispondente numero di giri per una nuova mola. Precauzioni speciali sono necessarie con le smerigliatrici a velocità variabile e per garantire il montaggio di mole di velocità ammissibili adeguate nelle smerigliatrici portatili.
- Riposo lavorativo. Ovunque possibile, devono essere forniti supporti di lavoro montati rigidamente di dimensioni adeguate. Devono essere regolabili e tenuti il più vicino possibile alla ruota per evitare una trappola in cui il pezzo potrebbe essere forzato contro la ruota e romperla o, più probabilmente, impigliarsi e ferire la mano dell'operatore.
- Guardando. Le mole abrasive devono essere dotate di protezioni sufficientemente robuste da contenere le parti di una mola che scoppia (vedi figura 1). Alcuni paesi hanno regolamenti dettagliati per quanto riguarda il design delle protezioni e i materiali da utilizzare. In generale sono da evitare la ghisa e la fusione di alluminio. L'apertura di macinazione dovrebbe essere il più piccola possibile e potrebbe essere necessario un nasello regolabile. Eccezionalmente, dove la natura del lavoro preclude l'uso di una protezione, possono essere utilizzate speciali flange protettive o mandrini di sicurezza. I mandrini e le estremità rastremate delle lucidatrici a doppia estremità possono causare incidenti da intrappolamento se non sono adeguatamente protetti.
Figura 1. Una mola abrasiva vetrificata ben protetta montata in una smerigliatrice per piani e funzionante a una velocità periferica di 33 m/s
Lesioni agli occhi
Polvere, abrasivi, granelli e schegge sono un pericolo comune per gli occhi in tutte le operazioni di levigatura a secco. È essenziale un'efficace protezione degli occhi con occhiali o occhiali e schermi fissi per gli occhi sulla macchina; le protezioni per gli occhi fisse sono particolarmente utili quando le mole sono in uso intermittente, ad esempio per la rettifica di utensili.
Antincendio
La molatura delle leghe di magnesio comporta un elevato rischio di incendio a meno che non vengano prese rigorose precauzioni contro l'accensione accidentale e nella rimozione e inzuppamento della polvere. Elevati standard di pulizia e manutenzione sono richiesti in tutti i condotti di scarico per prevenire il rischio di incendio e anche per mantenere efficiente la ventilazione. La polvere tessile rilasciata dalle operazioni di lucidatura è un pericolo di incendio che richiede una buona pulizia e LEV.
Vibrazione
Le smerigliatrici portatili e a piedistallo comportano il rischio di sindrome da vibrazione mano-braccio (HAVS), nota anche come "dito bianco" dal suo segno più evidente. Le raccomandazioni includono la limitazione dell'intensità e della durata dell'esposizione, la riprogettazione degli strumenti, dei dispositivi di protezione e il monitoraggio dell'esposizione e della salute.
Rischi per la salute
Sebbene le mole moderne non creino di per sé il grave rischio di silicosi associato in passato alle mole in arenaria, la polvere di silice altamente pericolosa può ancora essere emessa dai materiali macinati, ad esempio le fusioni in sabbia. Alcune ruote con legante di resina possono contenere riempitivi che creano una polvere pericolosa. Inoltre, le resine a base di formaldeide possono emettere formaldeide durante la macinazione. In ogni caso, il volume di polvere prodotto dalla macinazione rende essenziale un LEV efficiente. È più difficile fornire uno scarico locale per le ruote portatili, sebbene sia stato ottenuto un certo successo in questa direzione mediante l'uso di sistemi di cattura a basso volume e ad alta velocità. Il lavoro prolungato deve essere evitato e, se necessario, devono essere forniti dispositivi di protezione respiratoria. La ventilazione di scarico è necessaria anche per la maggior parte delle operazioni di levigatura a nastro, finitura, lucidatura e simili. Con la lucidatura in particolare, la polvere tessile combustibile è una seria preoccupazione.
Dovrebbero essere forniti indumenti protettivi e buone strutture sanitarie e di lavaggio con docce ed è auspicabile la supervisione medica, in particolare per le mole metalliche.