Escolhendo o material certo do anel de vedação para acoplamentos rápidos

No mundo dos sistemas de transferência de fluidos, os acoplamentos rápidos desempenham um papel fundamental para garantir conexões eficientes e sem vazamentos. Um componente crítico desses acoplamentos é o anel de vedação, que garante uma vedação firme e previne vazamentos. Selecionar o material de anel de vedação apropriado é crucial para o desempenho e a longevidade dos engates rápidos. Nesta postagem do blog, vamos nos aprofundar nos vários materiais de anel de vedação usados em engates rápidos e suas respectivas vantagens.

A importância dos anéis de vedação

Os anéis de vedação são essenciais para manter a integridade dos acoplamentos rápidos. Eles fornecem uma barreira que impede que o fluido escape e que contaminantes entrem no sistema. O material certo do anel de vedação pode aumentar a durabilidade, a resistência química e a tolerância à temperatura do acoplamento, tornando-o adequado para uma ampla gama de aplicações.

Materiais comuns de anéis de vedação

1. Borracha nitrílica (NBR)

Borracha Nitrílica (NBR), também conhecida como Buna-N ou borracha de acrilonitrila butadieno, é um copolímero de borracha sintética de acrilonitrila (ACN) e butadieno. É renomada por sua excelente resistência a óleos, combustíveis e outros produtos químicos, tornando-a um material popular em várias aplicações industriais.

Propriedades da borracha nitrílica (NBR)

• Resistência a óleo e produtos químicos: NBR é altamente resistente a óleos e combustíveis à base de petróleo, assim como a muitos outros produtos químicos. Isso o torna ideal para aplicações que envolvem exposição a tais substâncias.
• Faixa de temperatura: NBR pode normalmente operar dentro de uma faixa de temperatura de -40°C a 120°C (-40°F a 248°F). Alguns graus especializados podem suportar temperaturas ainda mais altas.
• Resistência à Abrasão: O NBR tem boa resistência à abrasão, o que contribui para sua durabilidade em aplicações exigentes.
• Flexibilidade e Resiliência:Apesar de sua força e resistência, o NBR mantém um bom nível de flexibilidade e resiliência, o que é essencial para aplicações de vedação.
• Resistência à água: O NBR também oferece boa resistência à água, o que o torna útil em diversas aplicações de vedação e juntas.

Borracha nitrílica (NBR) em engates rápidos

Borracha nitrílica (NBR) é o material de vedação usado na maioria dos engates rápidos. O fluido que passa pela maioria dos engates rápidos hidráulicos é óleo hidráulico. A borracha nitrílica pode ser usada nessas aplicações. Comparada com outros materiais de vedação, a borracha nitrílica é relativamente barato e tem melhor resistência ao desgaste. Portanto, a borracha nitrílica é a primeira escolha para a maioria dos materiais de vedação de acoplamento rápido. A maioria dos acoplamentos rápidos, quando os clientes não têm requisitos especiais, quase todos padrão para vedações de nitrilo.

Variações e Graus

O NBR pode ser formulado em diferentes graus para atender a aplicações específicas. Variações no teor de acrilonitrila podem ajustar o equilíbrio entre resistência ao óleo e flexibilidade. Maior teor de acrilonitrila aumenta a resistência ao óleo, mas reduz a flexibilidade, enquanto menor teor de acrilonitrila aumenta a flexibilidade, mas diminui a resistência ao óleo.

Limitações do NBR

Embora o NBR tenha muitas propriedades vantajosas, ele também tem algumas limitações:

• Resistência ao ozônio e aos raios UV: O NBR não é inerentemente resistente ao ozônio e à luz UV, o que pode causar sua degradação ao longo do tempo quando exposto a ambientes externos. Para engates rápidos, isso geralmente não é um grande problema. Porque o anel de vedação geralmente é instalado dentro do engate rápido. Mas isso apresenta alguns requisitos para a preservação dos anéis de vedação. Não armazene a vedação em uma área que seja facilmente exposta à luz solar direta. Ao mesmo tempo, para equipamentos hidráulicos usados ao ar livre. Quando o engate rápido é desconectado, é melhor proteger o conector rápido com uma tampa contra poeira. Ele também tem um certo grau de proteção para a vedação.
• Temperaturas extremas: Embora tenha uma boa faixa de temperatura, o NBR não é adequado para temperaturas extremamente altas ou baixas em comparação a alguns outros elastômeros, como silicone ou fluorcarbono. A temperatura é um fator particularmente importante na seleção de diferentes materiais de vedação para conectores rápidos. Quando a temperatura operacional excede 100 °C, geralmente usamos FKM para substituir materiais NBR.

A borracha nitrílica (NBR) é um material versátil e confiável amplamente usado em indústrias onde a resistência a óleos, combustíveis e produtos químicos é crucial. Seu equilíbrio de propriedades a torna uma escolha ideal para a maioria dos engates rápidos usados em muitas indústrias. Ao entender seus pontos fortes e limitações, você pode apreciar melhor por que a NBR é uma escolha tão popular para vedações, juntas, mangueiras e muito mais.

2.Viton® (FKM)

FKM é um tipo de borracha sintética conhecida como fluoroelastômero. Este material é caracterizado por sua alta resistência a produtos químicos, calor e óleos, tornando-o adequado para aplicações exigentes. Viton® é uma marca registrada da FKM, produzida especificamente pela DuPont (agora sob a Chemours). É uma das marcas mais reconhecidas e amplamente utilizadas de fluoroelastômeros.

Propriedades do FKM

• Resistência química: Excelente resistência a uma ampla gama de produtos químicos, incluindo hidrocarbonetos, ácidos, álcalis e solventes. Na maioria dos engates rápidos de aço inoxidável, geralmente escolhemos vedações FKM. Porque os engates rápidos de aço inoxidável são geralmente usados em aplicações onde líquidos corrosivos são transportados. O FKM é resistente à corrosão para a maioria dos líquidos químicos. Na maioria dos casos, os clientes não terão vazamentos devido à compra do material de vedação errado para conectores rápidos.
• Faixa de temperatura: Capaz de suportar temperaturas de -20°C a 200°C (-4°F a 392°F) e, em algumas formulações, até mais altas. Normalmente, quando a temperatura real de trabalho dos engates rápidos excede 100°C, recomendamos aos clientes que usem FKM vedações de material. Por exemplo, para alguns engates rápidos de ferramentas hidráulicas de alta pressão, ajudaremos os clientes a substituir as vedações NBR originais por FKM. e, para engates rápidos usados na indústria de esterilização a vapor, os substituiremos por vedações FKM.
• Durabilidade: Alta resistência ao ozônio, intempéries e envelhecimento, o que aumenta sua longevidade em ambientes severos. Comparado com NBR, FKM tem um desempenho mais estável. Portanto, em algumas aplicações, os clientes preferem usar FKM.
• Propriedades mecânicas: Boa resistência mecânica e flexibilidade, mantendo o desempenho sob altas pressões e condições dinâmicas.

Aplicações de FKM em engates rápidos

• Indústria automotiva para vedações, anéis de vedação e juntas.
• Indústria aeroespacial para sistemas de combustível e sistemas hidráulicos.
• Processamento químico para equipamentos que manipulam produtos químicos agressivos.
• Indústria de petróleo e gás para vedação de componentes expostos a petróleo bruto e outras substâncias agressivas.

Na maioria dessas aplicações, as vedações FKM são usadas junto com materiais de aço inoxidável, garantindo assim que os engates rápidos tenham um desempenho muito estável nesses ambientes adversos.

Viton®

Viton® é uma marca da FKM, produzida especificamente pela DuPont (agora sob a Chemours). É uma das marcas mais reconhecidas e amplamente utilizadas de fluoroelastômeros.

• Garantia da marca: Como um produto de marca, o Viton® é conhecido pela qualidade e desempenho consistentes, atendendo aos rigorosos padrões da indústria.
• Compatibilidade química: Viton® oferece resistência superior a uma ampla gama de produtos químicos, incluindo combustíveis e ácidos agressivos.
• Estabilidade de temperatura: pode operar efetivamente em temperaturas extremas, mantendo a elasticidade e as propriedades mecânicas.
• Graus de Viton®: O Viton® está disponível em vários graus adaptados para aplicações específicas.

3.EPDM (monômero de etileno propileno dieno)

EPDM (Etileno Propileno Dieno Monômero) é um tipo de borracha sintética amplamente utilizada para materiais de vedação devido às suas excelentes propriedades e versatilidade. EPDM é bom resistência à água e ao vapor e é adequado para o indústria alimentícia, pode ser em contato com alimentos e não poluirá. Um grande número de nossos clientes são usados na indústria alimentícia e podem passar por água, vapor e outras aplicações.

Propriedades do EPDM

• Resistência às intempéries e ao ozônio: O EPDM tem excelente resistência ao ozônio, raios UV e intempéries. Isso o torna altamente adequado para aplicações externas onde a exposição aos elementos é uma preocupação.
• Faixa de temperatura: pode operar efetivamente dentro de uma faixa de temperatura de -50°C a 150°C (-58°F a 302°F), tornando-o adequado para ambientes de baixa e alta temperatura.
• Resistência à água e ao vapor: O EPDM oferece excelente resistência à água e ao vapor, tornando-o ideal para aplicações que envolvem fluidos à base de água e sistemas de vapor.
• Resistência química: Tem boa resistência a uma variedade de produtos químicos, incluindo muitos ácidos, álcalis e solventes polares. No entanto, não é resistente a hidrocarbonetos, óleos e combustíveis.
• Flexibilidade e elasticidade: o EPDM é conhecido por sua excelente flexibilidade e elasticidade, o que ajuda a manter uma vedação confiável sob várias tensões e movimentos mecânicos.
• Isolamento elétrico: EPDM é um bom isolante elétrico, o que pode ser vantajoso em aplicações que exigem materiais não condutores.

Aplicações de EPDM em engates rápidos

• Sistemas HVAC: É comumente usado em sistemas HVAC para vedação de dutos e como material de isolamento, graças à sua tolerância à temperatura e resistência ao vapor e à água. Os engates rápidos usados em condicionadores de ar geralmente usam este material de vedação – EPDM. Marcas nacionais como Midea e Gree usarão conectores rápidos contendo este material.
• Indústria Automotiva: EPDM é usado para calafetagem, vedações e juntas em veículos devido à sua durabilidade e resistência a extremos climáticos e de temperatura. Dizem que alguns conectores rápidos usados em sistemas de drenagem de automóveis usam esse material. No entanto, esse tipo de conector rápido geralmente não é processado com metal. Então, nunca entramos em contato com ele. O material desse conector rápido é plástico ou náilon. Isso está além da nossa capacidade de fabricação.
• Sistemas de Água e Esgoto: As vedações de EPDM são utilizadas em sistemas de encanamento e águas residuais devido à sua resistência à água e a vários agentes de limpeza. Alguns de nossos clientes do Sudeste Asiático usam conectores rápidos de latão ou aço inoxidável em seus sistemas de abastecimento de água domésticos e exigem esse tipo de material de vedação.
• Aplicações Industriais:Em ambientes industriais, o EPDM é usado em vedações, juntas e mangueiras que precisam suportar exposição à água, vapor e vários produtos químicos.

Vantagens do EPDM

• Longevidade: As vedações de EPDM têm uma longa vida útil, mesmo em condições ambientais adversas, devido à sua excelente resistência às intempéries e ao envelhecimento.
• Custo-efetivo: O EPDM é geralmente mais acessível do que outros elastômeros de alto desempenho, oferecendo uma solução econômica para muitas aplicações de vedação.
• Versatilidade:A ampla gama de propriedades do material o torna adequado para diversas aplicações em diferentes setores.

Limitações do EPDM

• Sensibilidade a hidrocarbonetos:EPDM não é resistente a hidrocarbonetos, óleos e combustíveis. Para aplicações envolvendo essas substâncias, outros materiais como NBR ou FKM seriam mais apropriados. Portanto, iremos não usar EPDM como o material de vedação padrão para engates rápidos comuns. Para a maioria dos engates rápidos de aço inoxidável, geralmente usamos FKM como o material de vedação padrão. Somente quando os clientes souberem que o EPDM pode ser usado em seu ambiente, mudaremos para o material EPDM de acordo com os requisitos do cliente. De fato, em muitos cenários de aplicação, como vapor, água e outros ambientes, o EPDM tem melhor desempenho. Isso é para evitar que os clientes usem conectores rápidos com vedações EPDM em ambientes inapropriados. Relativamente falando, o FKM tem uma gama mais ampla de aplicações.
• Resistência mecânica:Embora o EPDM tenha boa flexibilidade e resiliência, ele pode não oferecer o mesmo nível de resistência mecânica que alguns outros elastômeros, o que pode ser uma consideração em aplicações de alto estresse.

EPDM é um material de vedação altamente versátil e confiável, conhecido por sua excelente resistência a intempéries, ozônio, água e vapor. Sua ampla faixa de temperatura e resistência química (excluindo hidrocarbonetos) o tornam adequado para uma variedade de aplicações, desde sistemas automotivos e HVAC até usos industriais e de construção. Na indústria de engates rápidos, porque os engates rápidos são facilmente usados pelos clientes em sistemas hidráulicos. Portanto, normalmente não use EPDM como o material de vedação padrão para produtos de engate rápido. Quando os clientes precisam usar este tipo de anel de vedação (EPDM), eles precisam nos enviar os requisitos. Em nosso loja online, geralmente não é possível comprar engates rápidos equipados com esse tipo de material de anel de vedação (EPDM). Se o conector rápido que você precisa precisar ser instalado em uma aplicação que passe por água ou vapor, o EPDM será um bom material de vedação de substituição. Ele pode estender a vida útil.

4. PTFE (politetrafluoroetileno)

Politetrafluoroetileno (PTFE) é um fluoropolímero sintético de alto desempenho amplamente conhecido por sua notável resistência química, propriedades antiaderentes e tolerância a altas temperaturas. Em acoplamentos rápidos, o PTFE é frequentemente usado para juntas. Eles são usados em conjunto com anéis de vedação que seria o material de NBR ou FKM ou EPDM. Aqui está uma análise aprofundada do PTFE:

Propriedades do PTFE

• Resistência química: O PTFE é quase completamente inerte a uma ampla gama de produtos químicos, incluindo ácidos, bases e solventes. Essa resistência química excepcional o torna ideal para uso em ambientes químicos agressivos.
• Tolerância à temperatura: O PTFE pode suportar temperaturas que variam de -200 °C a 260 °C (-328 °F a 500 °F), tornando-o adequado para aplicações criogênicas e de alta temperatura.
• Propriedades antiaderentes: O PTFE tem um coeficiente de atrito muito baixo, o que lhe dá excelentes propriedades antiaderentes. É por isso que o PTFE é frequentemente usado como revestimento para utensílios de cozinha e outras superfícies onde a aderência é indesejável.
• Isolamento elétrico: O PTFE é um excelente isolante elétrico, mantendo suas propriedades isolantes em uma ampla faixa de temperaturas e frequências.
• Baixa absorção de água: O PTFE é altamente hidrofóbico, o que significa que repele água e não absorve umidade. Isso o torna adequado para aplicações em que a resistência à água é crítica.
• Propriedades mecânicas: O PTFE tem boa resistência mecânica, embora seja mais macio do que alguns outros plásticos de engenharia. Ele pode ser reforçado com enchimentos como vidro ou carbono para melhorar suas propriedades mecânicas.

Vantagens do PTFE

• Inércia: Sua inércia química torna o PTFE adequado para uso com quase qualquer substância química.
• Faixa de temperatura: a capacidade do PTFE de suportar temperaturas extremamente baixas e altas o torna versátil para muitos ambientes diferentes.
• Baixo atrito: suas propriedades antiaderentes resultam em baixo atrito, o que pode reduzir o desgaste e o consumo de energia nas peças móveis.
• Isolamento elétrico: as excelentes propriedades isolantes do PTFE o tornam valioso em aplicações elétricas e eletrônicas.
• Hidrofobicidade: Sua resistência à absorção de água aumenta sua durabilidade em ambientes úmidos.

Limitações do PTFE

• Resistência mecânica: embora o PTFE tenha boas propriedades mecânicas, ele é mais macio e mais propenso à deformação sob carga do que alguns outros plásticos de engenharia.
• Desgaste e fluência: O PTFE pode apresentar desgaste e fluência sob estresse mecânico, especialmente em temperaturas elevadas. Reforçar com enchimentos pode mitigar isso até certo ponto.
• Custo: O PTFE pode ser mais caro do que outros plásticos, o que pode ser uma consideração em aplicações com custo reduzido.

PTFE é um material versátil e altamente valioso, conhecido por sua excelente resistência química, tolerância à temperatura e propriedades antiaderentes. Suas características únicas o tornam indispensável em uma ampla gama de indústrias, desde processamento químico e isolamento elétrico até dispositivos médicos e processamento de alimentos. Em engates rápidos, geralmente usamos PTFE materiais como juntas. Em seguida, use-os em conjunto com anéis de vedação feitos de outros materiais (NBR, FKM etc.). A junta é usada principalmente para garantir a vedação estática. Ou seja, para garantir a vedação no estado conectado. E pode evitar o deslocamento do anel de vedação durante o processo de conexão do conector rápido.

5. Borracha de silicone

A borracha de silicone é um elastômero sintético altamente versátil e amplamente utilizado, conhecido por sua excelente resistência à temperatura, flexibilidade e durabilidade. Ela oferece boa resistência a muitos produtos químicos, incluindo água, agentes oxidantes e alguns ácidos e álcalis. No entanto, ela não é adequada para uso com a maioria dos solventes concentrados, óleos e combustíveis. Portanto, a borracha de silicone não é normalmente usada em produtos de conectores rápidos. No entanto, em alguns cenários de aplicação especiais, os clientes podem exigir que o material do anel de vedação que normalmente usamos seja substituído por esta borracha de silicone.

Biocompatibilidade

A borracha de silicone é atóxica e biocompatível, o que permite que seja usada em aplicações médicas e alimentícias. Esta é uma das razões pelas quais recebemos alguns pedidos de clientes para mudar para borracha de silicone. Porque na indústria alimentícia, embora o EPDM também possa entrar em contato com alimentos, a borracha de silicone é obviamente mais segura para alimentos. Alguns fabricantes de bebidas exigirão conectores rápidos personalizados usando vedações de borracha de silicone.

Escolhendo o material certo

A seleção do material apropriado do anel de vedação envolve a consideração de vários fatores:

Compatibilidade química

Certifique-se de que o material do anel de vedação seja compatível com os fluidos e produtos químicos aos quais será exposto. Isso previne degradação e estende a vida útil do acoplamento.

Faixa de temperatura

Considere a faixa de temperatura operacional da aplicação. O material deve manter suas propriedades e desempenho dentro dessa faixa.

Fatores ambientais

Avalie as condições ambientais, como exposição à luz UV, ozônio e intemperismo. Escolha um material que possa suportar esses fatores sem se deteriorar.

Propriedades mecânicas

Avalie os requisitos mecânicos, incluindo flexibilidade, dureza e compressão definida. O material deve fornecer uma vedação confiável sob pressões e movimentos variados.

Conclusão

A maioria dos engates rápidos hidráulicos usa NBR como o material do anel de vedação e PTFE como a junta. Eles geralmente são instalados juntos na ranhura dentro do acoplamento rápido. Quando o acoplamento rápido é conectado, o anel de vedação fornecerá a maior parte do trabalho de vedação. Uma vez conectado, a junta fornecerá mais trabalho de vedação. FKM é frequentemente usado como outra opção. Especialmente em engates rápidos de aço inoxidável ou latão, o engate rápido de latão ou aço inoxidável pode passar alguns fluidos diferentes (fora do óleo hidráulico). Ou a temperatura operacional pode ser maior do que 100˚C. Portanto, FKM é o material de vedação padrão para se adaptar ao ambiente de uso. EPDM é frequentemente instalado como um material de vedação de acordo com os requisitos do cliente.