Como escolher os materiais de vedação mecânica

A seleção dos materiais adequados para vedações mecânicas é fundamental para garantir desempenho à prova de vazamento, longa vida útil e operação confiável em aplicações industriais.O processo de selecção deve ser orientado pelo ambiente de funcionamento, características do meio e requisitos mecânicos, a seguir apresenta-se uma desagregação sistemática dos princípios e práticas principais:

1. Priorizar a compatibilidade com o meio selado

O meio selado (líquido, gás ou lama) é o principal determinante da seleção do material.

- Corrosão: escolher materiais resistentes à corrosão para meios agressivos (por exemplo, ácidos, álcalis, solventes).Enquanto elastômeros como Fluoroburro (FKM) ou Perfluoroelastomer (FFKM) resistem melhor à degradação química do que borracha nitrílica (NBR).
- Abrasividade: Para os meios que contenham sólidos (por exemplo, lama, pigmentos), opte por materiais de fachada duros e resistentes ao desgaste.Carbono de tungstênio (WC) com ligante de cobalto ou carbono de silício ligado por reação (RBSC) oferece resistência à abrasão superior; emparelhado com uma face secundária de grafite de carbono mais macia para minimizar o atrito.
- Temperatura e pressão: condições de alta temperatura (acima de 200°C) ou alta pressão (acima de 10 bar) exigem materiais com estabilidade térmica e resistência mecânica.O carburo de silício (SiC) mantém a dureza em temperaturas extremas, enquanto o PTFE (politetrafluoroetileno) é ideal para aplicações de elastômeros de baixa fricção e alta temperatura.

2. Garantir a compatibilidade do emparelhamento da face do selo

As faces de vedação mecânica requerem um acoplamento "duro-macio" para equilibrar a resistência ao desgaste e a eficiência de vedação:

- Emparelhamentos comuns: WC versus Grafite de Carbono, SiC versus Grafite de Carbono ou SiC versus SiC (para meios de ultra-alta pureza ou não abrasivos).
- Evitar o acoplamento de dois materiais duros (por exemplo, WC vs. WC), uma vez que provocam atrito excessivo e falha prematura; evitar dois materiais macios (por exemplo, Carbon Graphite vs.Grafite de carbono) para cenários abrasivos ou de alta pressão.

3. Alinhar com as condições de funcionamento

- Velocidade de rotação: para aplicações de alta velocidade (acima de 3000 RPM) são necessários materiais com baixos coeficientes de atrito e elevada condutividade térmica.enquanto o grafite de carbono cheio de PTFE reduz o atrito.
- Descolagem e desalinhamento do eixo: Para aplicações com descolagem moderada do eixo, os elastômeros como o EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) oferecem flexibilidade, enquanto os materiais rígidos (SiC,WC) adequado alinhamento preciso.
- Restrições ambientais: aplicações alimentares, farmacêuticas ou de água potável exigem materiais aprovados pela FDA (por exemplo, PTFE, EPDM,ou 316 componentes metálicos de aço inoxidável) para garantir a não toxicidade e a conformidade.

4. Referência Orientações comuns de selecção de materiais

Tipo de material Principais vantagens Aplicações típicas
Carbono de silício (SiC) Alta dureza, resistência à corrosão/desgaste Medios agressivos, sistemas de alta temperatura/pressão
Carbono de tungsténio (WC) Resistência excepcional à abrasão Slurries, fluidos abrasivos, bombas de trabalho pesado
Grafite de carbono Baixo atrito, auto lubrificante Baixo meio abrasivo, bombas de baixa a média velocidade
Resistência química, tolerância a altas temperaturas Óleo, solventes, aplicações a alta temperatura
PTFE Não-aderente, inércia química Produtos químicos corrosivos, aplicações de qualidade alimentar

Ao integrar a compatibilidade média, a lógica de emparelhamento de faces e o alinhamento das condições de funcionamento, pode selecionar materiais de vedação mecânica que otimizem o desempenho, reduzam os custos de manutenção,e evitar paralisações não planeadas.