Guia de Seleção de Retentores em Nitrila (NBR) e Fluoroelastômero (FKM) para Máquinas Industriais Comuns

A borracha de nitrila (NBR), comercialmente conhecida como Buna-N, e o elastômero de fluorocarbono (FKM) são materiais fundamentais no mundo da vedação industrial. A sua seleção é crítica para garantir a confiabilidade e a eficiência das máquinas em setores como manufatura, automotivo e equipamentos pesados. A NBR é um copolímero de acrilonitrila e butadieno, cuja resistência a óleos é proporcional ao teor de acrilonitrila —normalmente variando de 18% a 50%. Essa estrutura confere-lhe excelente resistência a óleos, graxas, combustíveis e fluidos hidráulicos à base de petróleo (designação ASTM D1418). Sua faixa de temperatura operacional é geralmente de -40 °°C a +120 °°C, embora graus especialmente formulados possam estendê-la. O NBR também oferece boa resistência à tração, à deformação por compressão e à abrasão, tornando-o uma vedação versátil e econômica para bombas, cilindros, hastes de válvulas e sistemas hidráulicos.

O FKM, por outro lado, é um polímero de hidrocarboneto fluorado. Suas ligações carbono-flúor superiores proporcionam resistência excepcional a altas temperaturas (uso contínuo até 200 °°C, uso em curto prazo até 230 °°C), a uma ampla gama de produtos químicos (incluindo ácidos, combustíveis e lubrificantes agressivos) e excelente resistência ao ozônio e à radiação UV. Os tipos mais comuns de FKM incluem as classes A, B, F e GLT, cada uma projetada para compatibilidade específica com determinados fluidos e flexibilidade em baixas temperaturas.

O processo de seleção entre NBR e FKM segue uma árvore de decisão estruturada:

1. Compatibilidade com Meios: Consulte os gráficos de resistência química. O NBR incha em certos ésteres e cetonas; o FKM é, em geral, inerte a hidrocarbonetos e muitos compostos orgânicos, mas pode ser atacado por água quente, vapor e certas aminas.

2. Perfil de Temperatura: Considere tanto a temperatura de operação contínua quanto os ciclos térmicos. O FKM é obrigatório em aplicações de alta temperatura sustentada.

3. Pressão e Atividade Dinâmica: Ambos apresentam bom desempenho em funções estáticas e dinâmicas, mas o FKM possui maior resistência à deformação permanente por compressão em altas temperaturas.

4. Padronização: Normas como a AS568 definem dimensões, enquanto normas de materiais como a SAE J515 (AS326 para determinados compostos de FKM, AS018 para NBR) especificam as propriedades dos compostos. Um kit de juntas tóricas organizado pelos números de traço da AS568, contendo selos tanto de NBR quanto de FKM, constitui um ativo essencial para manutenção.

Na prática, um sistema hidráulico em uma fábrica norte-americana pode utilizar selos de NBR em seus circuitos de óleo mineral, mas mudar para FKM em um circuito de fluido térmico de alta temperatura. Na Índia e na Indonésia, onde as temperaturas ambiente e a umidade são elevadas, os registros de manutenção de equipamentos indicam que a substituição de selos de bomba críticos de NBR por FKM pode prolongar os intervalos de serviço em 300%, reduzindo significativamente o custo total de propriedade, apesar do preço unitário mais elevado do FKM. Um projeto adequado da gaxeta —garantindo compressão adequada (normalmente de 15 a 25%), preenchimento volumétrico suficiente e acabamento liso —é tão crucial quanto a seleção do material para evitar extrusão, mordedura ou falha em espiral.