Como escolher a vedação ideal

Um elemento de vedação é caracterizado pela sua resistência aos seguintes fatores:

• Pressão
• Temperatura
• Movimento
• Velocidade de movimento dos componentes móveis (no caso das vedações dinâmicas)
• Condições de operação

Para escolher a vedação mais adequada a uma dada aplicação, é essencial ter em conta o material de que é feita, o seu tipo e tamanho.

Tipo de material:

Existem vedações metálicas, de borracha, de plástico (por exemplo em PTFE, ou seja, plástico reforçado com fibra de vidro), de materiais compósitos (carbono, resina, PRFV), entre outros. A escolha vai depender do uso previsto. Deixamos aqui alguns exemplos.

• As juntas metálicas são particularmente resistentes a temperaturas e pressões elevadas.
• As vedações de PTFE são adequadas para pressões extremas.
• A maioria dos materiais plásticos apresenta bastante menos resistência a temperaturas e pressões altas, não sendo indicados para esse tipo de condições operacionais.

Tipo de vedação:

Os diferentes tipos de vedações podem dividir‑se em duas categorias principais: estáticas (como os anéis O-ring e as juntas planas) e dinâmicas (designadamente de lábio, como os retentores e certas gaxetas).

• Os anéis O-ring são ideais para sistemas com pressões e temperaturas elevadas. Podem ser usados em vedações dinâmicas com velocidades moderadas, embora sejam bastante mais adequados para aplicações estáticas.
• As vedações de lábio, como os retentores, devem ser utilizadas em sistemas com pressões baixas e são particularmente eficazes para vedar componentes com movimentos rotativos ou alternativos.

Tamanho do elemento de vedação:

No caso dos elementos usados para vedar roscas de tubos, o tamanho que é indicado pelo fabricante corresponde, na realidade, ao diâmetro da rosca expresso em milímetros ou polegadas. Este, por sua vez, determina o diâmetro interno e externo da vedação.

A tabela abaixo apresenta as correspondências entre o tamanho da vedação (diâmetro da rosca) em polegadas, em milímetros, o seu diâmetro interno e externo.

Fonte: Ooreka

Os anéis O-ring são as vedações mais utilizadas, nomeadamente em sistemas hidromecânicos, porque oferecem diversas vantagens:

• São leves, compactos, baratos e requerem pouca manutenção.
• São fáceis de instalar.
• Podem suportar altas temperaturas, dependendo do material de que são feitos.
• Podem ser usados em vedações estáticas, bem como em certas aplicações dinâmicas com velocidade e pressão moderadas.

No entanto, o uso deste tipo de vedações também pode apresentar inconvenientes, devendo tomar‑se medidas para prevenir eventuais problemas:

• A pressão e o esforço a que o O‑ring está sujeito podem danificá‑lo. Por isso convém protegê-lo com um ou dois anéis.
• A compressão do O-ring após a montagem não deve exceder os 20%.
• Por fim, tenha cuidado com o fenômeno de extrusão. A pressão do sistema comprime a vedação. Quanto mais alta for a pressão, mais duro deve ser o elastômero do O‑ring para evitar a sua extrusão. A instalação de anéis de apoio, também chamados anéis antiextrusão, pode prevenir este problema.

Anel O-ring NORELEM

As vedações com lábio ou lábios, como os retentores, são usadas em aplicações dinâmicas e apresentam diversas vantagens:

• São particularmente adequadas para sistemas com movimentos rotativos, como um eixo.
• Podem, igualmente, ser usadas para garantir a estanqueidade de peças com movimento alternativo.
• São compactas.

Contudo, apresentam alguns inconvenientes. São extremamente sensíveis à pressão, pelo que só devem ser utilizadas com baixas pressões, inferiores a 1 bar. Além disso, há que estar atento a eventuais problemas de excentricidade, que podem dar origem a vazamentos. Certifique‑se de que o eixo está dentro da tolerância de excentricidade recomendada em relação ao centro do alojamento. Por outras palavras, o centro do eixo e o centro do alojamento da vedação devem estar alinhados.

Vedação de lábio HUTCHINSON

As juntas de vedação planas são utilizadas em aplicações estáticas e apresentam várias vantagens:

• Estão disponíveis em diferentestamanhos, formas e materiais.
• Há juntas planas tão variadas quanto as aplicações.

As vedações planas são usadas em diferentes segmentos industriais.

A indústria automotiva utiliza juntas grandes e finas, resistentes a variações de temperatura, mesmo bruscas, bem como a óleos e combustíveis. Estas têm como função garantir a estanqueidade entre dois componentes mecânicos, como a junta da tampa de embreagem, a junta do cárter, etc.

Na indústria alimentícia, são utilizados anéis de borracha de diferentes diâmetros, geralmente vermelhos ou laranja, para vedar e tornar herméticos potes de conserva e garrafas de bebida. As borrachas de vedação devem ser substituídas sempre que se faça uma nova conserva, por exemplo.

Nas instalações hidráulicas prediais, são bastante utilizados anéis de vedação de fibra que se expandem ligeiramente quando entram em contato com a água. Estes asseguram a estanqueidade das ligações flexíveis das torneiras, por exemplo. É fortemente recomendada a sua substituição sempre que se desmonte a torneira. Para instalações de gás, as mais adequadas são as juntas de papelão hidráulico azuis, fabricadas com fibra de aramida e borracha nitrílica (NBR).

Juntas de papelão hidráulico DONIT

Existem vedações de diversos materiais. A escolha irá depender da aplicação prevista, mais precisamente das condições de operação (temperatura e pressão) e da compatibilidade química com o fluido.

As vedações metálicas são ideais para pressões e temperaturas elevadas. Existem juntas metálicas, semimetálicas e metaloplásticas. Quanto maior o teor de metal, maior é a resistência às altas temperaturas. Os elementos em PTFE são geralmente vedações especiais para aplicações que exigem maior resistência térmica ou química. As vedações em materiais compósitos podem ser de carbono, resina ou PRFV (poliéster reforçado com fibra de vidro).

As vedações de borracha e as de plástico são muito flexíveis, o que constitui a sua principal vantagem. Têm uma grande variedade de aplicações (tubulações, trocadores de calor, etc.). Os fluidos e as condições operacionais a que se destinam variam de acordo com o tipo de borracha ou plástico de que são feitas.

Na tabela abaixo, pode consultar a compatibilidade de vários tipos de borracha e plástico com as condições de operação e a natureza do fluido.

S: Sim; M: Média; N: Não