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Anéis Encapsulados

Anéis Encapsulados

Anéis encapsulados
Anéis o’rings de elastômeros, como borracha nitrílica (NBR), etileno-propileno (EPDM), borracha de fluorcarbono (FKM), neoprene (CR), silicone (VMQ), entre outros vêm sendo usados por muitos anos.
Devido à diferença em suas resistências químicas, as possibilidades de aplicação para estes materiais são limitadas. Na seleção do material do anel, o tipo do meio a ser selado sempre deve ser levado em consideração. Para uma variedade de meios, vários elastômeros devem ser usados. Em oposição a isto, os o’rings de PTFE (politetrafluoretileno) são universalmente usuais. PTFE é quimicamente resistente a quase todos os fluidos, mas não tem as propriedades elásticas da borracha. Os anéis encapsulados combinam as propriedades de resistência química do FEP com a elasticidade da borracha em um único anel. 

 
Descrição

O anel encapsulado consiste em um anel de borracha (Viton® ou silicone) envolto por uma cobertura de FEP (etileno propileno fluorado) sem costura ou sobreposição. O anel de borracha fica hermeticamente selado pelo encapsulamento de FEP.
Como em anéis convencionais, as dimensões especificadas são diâmetro interno e seção transversal.

Seção Transversal do Anel

Espessura do Encapsulamento de FEP

0,070" (1,78 mm)

0,010" (0,25 mm)

0,103" (2,62 mm)

0,012" (0,30 mm)

0,139" (3,53 mm)

0,015" (0,38 mm)

0,210" (5,33 mm)

0,020" (0,50 mm)

0,275" (7,00 mm)

0,020" (0,50 mm)


Os anéis também estão disponíveis nas seguintes seções transversais: 0,078” (2 mm) - 0,118” (3 mm) - 0,157” (4 mm) - 0,197” (5 mm) - 0,236” (6 mm) 0,250” (6,3 mm) - 0,314” (8 mm) - 0,375” (9,5 mm) - 0,437” (11 mm) - 0,500” (12,7 mm)

Campo de Aplicações de Anéis encapsulados

Os anéis encapsulados são usados quando anéis convencionais de borracha não podem ser utilizados devido a sua resistência química inadequada, em especial isto envolve:
  • Indústrias química, petroquímica, tecnologia médica, alimentícia, tratamento de água e esgoto e áreas industriais similares.
  • Uma aplicação típica para o anel encapsulado FEP é em selos mecânicos.
  • Os anéis encapsulados FEP são usados principalmente em aplicações estáticas (axial e radial), como exemplo: em tampas, coberturas, flanges, discos, entre outros.
  • Quando sujeito a deformações e tensões muito pequenas (velocidade e pressão), o anel também pode ser usado para selagem dinâmica, exemplo: para pistões, hastes, entre outros. Quando grandes deformações e pressões são previstas, testes preliminares são recomendados.
Material

FEP é etileno propileno fluorado (fluoride ethylene propylene). Suas propriedades são similares as do PTFE (politetrafluoretileno) sendo insensíveis a quase todos os produtos químicos. Os únicos produtos que podem atacar o FEP são metais alcalinos fundidos e sobre certas condições, fluorídricos e certos compostos de alógeno.

Faixas de Temperatura
FEP de -60º C até +204º C
Viton® de -25º C até +200º C
Silicone de -60º C até +200º C
As faixas de temperaturas especificadas são valores limites e devem ser consideradas conjuntamente com o meio a ser selado e a pressão de trabalho. Isto significa que a temperatura permitida para a operação é sempre mais baixa que o maior valor limite.

Recomendações quanto à Instalação de Anéis Encapsulados

Em geral, as mesmas regras de instalação de anéis de borracha convencionais se aplicam para os anéis encapsulados FEP, sendo que estes não podem ser esticados tão facilmente quanto os anéis de borracha, pois não retornam a forma original com a mesma facilidade. Para evitar a distorção desnecessária do encapsulamento quando o anel for montado, recomenda-se uma ranhura bipartida para aplicações radiais estáticas e dinâmicas.
 

Vantagens dos Anéis Encapsulados

As mais importantes vantagens dos anéis encapsulados comparados com os anéis convencionais são:
  • Baixo coeficiente de atrito e sem tendência à adesão
  • Excelente resistência química, compatível com muitos produtos químicos
  • Sem contaminação quando usados em indústrias alimentícias, farmacêuticas e produtos médicos
  • Fisiologicamente inofensivo, podem ser esterilizados
  • Faixa de temperatura possível -60ºC até +200ºC (depende do composto do material)
  • Baixa permeabilidade ao vapor.
Quando usado como selagem externa (exemplo: pistões), os anéis encapsulados precisam ser esticados e depois retornar a forma original. O esticamento deve ser feito no topo de uma ferramenta cônica e um colar de calibração utilizado para retornar o anel à forma original. Isto pode ser facilitado se os anéis forem primeiramente aquecidos em óleo ou água até aproximadamente 100ºC.
O anel encapsulado nunca deve ser forçado na ranhura, pois isto pode danificar sua função de selagem. Nesses casos deve-se usar uma ranhura bipartida.
Os anéis encapsulados são instalados em ranhuras retangulares. Para pressões de operação acima de 50 bar, a instalação de anéis antiextrusão é recomendada. Isto previne que o anel encapsulado seja danificado pelos cantos vivos das ranhuras.

Rugosidade Superficial

O funcionamento e a vida do anel encapsulado dependem da qualidade e característica da superfície a ser selada.
  • Aplicação Radial (Dinâmica e Estática)
Furo/ Haste
Ra = 0,05 - 0,6 mm (Rmáx <= 0,02 - 2,5 mm)
Superfície da ranhura (Estático)
Ra <= 2,5 mm (Rmáx <= 10 mm)
Superfície da ranhura (Dinâmica com pressão pulsante)
Ra <= 1,5 mm (Rmáx <= 6 mm)
Aplicação Axial (Estática) Superfícies da Peça e Ranhura
Ra <= 2,5 mm (Rmáx <=10 mm)
Com Pressão Pulsante
Ra <= 1,5 mm (Rmáx <= 6 mm)