1. Conclusão

O-ring o termo comumente citado "70 graus, 80 graus, 90 graus" refere-se normalmente à dureza Shore A 70, Shore A 80 e Shore A 90, ou seja, à dureza da borracha. Quanto maior o valor, mais rígido é o material e maior sua resistência à extrusão; contudo, ao mesmo tempo, aumenta a força de montagem, diminui a conformidade elástica e piora também a recuperação em baixas temperaturas. Portanto, a dureza da junta tórica não é necessariamente melhor quanto maior for.

A lógica geral de seleção para engenharia é:

70A: prioridade padrão. Indicado para a maioria das vedações estáticas, óleos convencionais, água, aplicações pneumáticas e cenários gerais de manutenção. A vantagem do 70A é uma combinação relativamente equilibrada de elasticidade, facilidade de montagem, conformidade com a superfície de vedação e aplicabilidade geral.

80A: compromisso intermediário. Quando o 70A apresenta um risco ligeiramente evidente de extrusão sob pressão, folga excessiva na ranhura ou leve mordida nas bordas, mas você também não deseja a força excessiva de montagem, o atrito elevado e a perda de recuperação em baixas temperaturas associados ao 90A, o 80A pode ser considerado.

90A: prioridade à resistência à extrusão. Indicado para altas pressões, grandes folgas de extrusão, sistemas hidráulicos ou condições nas quais já tenham ocorrido mordida/extrusão/mordiscamento anteriormente; no entanto, 90A não deve ser simplesmente entendido como "mais avançado", pois exige maior precisão no sulco, chanfro e lubrificação durante a montagem, além de vedação inicial em baixas temperaturas.

Shore A é um sistema de ensaio de dureza por penetração; a norma ASTM D2240 explica claramente que este ensaio mede a profundidade de penetração do material sob condições especificadas e constitui um indicador empírico de controle, não podendo ser simplesmente equiparado a uma única propriedade mecânica. Em outras palavras, 90A não significa "30% maior resistência à tração do que 70A" — trata-se apenas de um grau de dureza mais elevado.

2. Tabela comparativa entre 70A, 80A e 90A

Esta tabela exige uma premissa adicional: a comparação deve ser feita no mesmo sistema de material. NBR 70A, FKM 70A, EPDM 70A e VMQ 70A não apresentam o mesmo desempenho — o material determina a compatibilidade com os meios, a faixa de temperatura, a deformação permanente por compressão e o desempenho em baixas temperaturas; a dureza é apenas um dos parâmetros envolvidos.

3. Por que 70A é o valor mais comum?

o valor central de 70A é o "equilíbrio."

Uma junta em O não depende de "quanto mais apertada, mais confiável" para vedar — ela depende da deformação por compressão após a instalação para gerar pressão inicial de contato e, em seguida, reforça ainda mais a vedação sob a ação da pressão do meio. Os materiais para juntas em O da Trelleborg fornecem recomendações típicas de compressão inicial: 6–20% para aplicações dinâmicas e 15–30% para aplicações estáticas. Isso mostra que uma junta em O deve, antes de tudo, ser capaz de comprimir-se adequadamente, adaptar-se e recuperar sua forma, sem priorizar exclusivamente alta dureza.

as vantagens da dureza 70A incluem:

Montagem fácil: Montagem manual, montagem em lote e substituição durante manutenção são todas mais convenientes, reduzindo significativamente o risco de riscos, arranhões ou torções causados por excesso de dureza.

Boa elasticidade e conformidade: Mais tolerante a pequenas irregularidades na rugosidade superficial, variações nas dimensões da ranhura e não uniformidade das flanges.

Vedação mais confiável em baixa pressão e na partida: Muitos sistemas nas fases de baixa pressão, inicialização e variação de temperatura exigem que a junta tórica confie em sua própria capacidade de recuperação para manter a vedação, sendo a dureza 70A, em geral, mais vantajosa.

Recuperação relativamente melhor em baixas temperaturas: Sob o mesmo material, à medida que a dureza aumenta, a elasticidade em baixas temperaturas tende a se tornar menos favorável; quando a recuperação elástica e a variação da deformação permanente estão na transição próxima à zona de transição vítrea, o efeito sobre a capacidade de vedação da junta tórica é especialmente crítico.

Portanto, a menos que haja uma limitação explícita de pressão, extrusão, desgaste ou estrutura, a dureza 70A é normalmente o ponto de partida padrão na engenharia.

4. Quando escolher 80A?

80A é uma dureza de transição muito valiosa, mas frequentemente negligenciada.

Aplicações para a escolha de 80A:

o 70A apresenta um leve risco de extrusão nas bordas sob pressão; a folga do sulco é ligeiramente maior, mas ainda não necessariamente exige a troca para 90A ou o uso de um anel de apoio; a pressão do sistema é média-alta; os comentários dos clientes indicam falhas no 70A descritas como "mordendo, roendo, formando rebarbas, sendo extrudido para dentro da folga"; ainda se deseja manter certa conformidade de montagem, elasticidade e baixo retorno elástico; a montagem é excessivamente difícil ou o atrito dinâmico está desgastado.

O guia de projeto da Apple Rubber contém um exemplo intuitivo: sob pressão de 1000 psi e com uma folga total de diâmetro de 0,016 polegada, o ponto correspondente à dureza 70 Shore A situa-se em uma zona instável, exigindo aumento da dureza, adição de um anel de apoio ou redução da folga; já o ponto correspondente à dureza 80 Shore A, no mesmo diagrama, encontra-se dentro de uma faixa aceitável. Isso demonstra que o 80A não é uma "especificação conservadora", mas sim um compromisso de engenharia muito prático entre o 70A e o 90A.

5. Quando escolher o 90A?

o principal objetivo do 90A não é "vedar melhor", mas sim resistir melhor à extrusão.

Sob pressão, a junta de vedação (O-ring) é empurrada para o lado de baixa pressão. Se a folga de acoplamento for excessivamente grande ou a pressão muito elevada, a borracha pode ser comprimida para dentro dessa folga, causando mordeduras, fissuras, rupturas e, eventualmente, vazamentos. A Apple Rubber lista claramente os métodos comuns para prevenir a extrusão da junta de vedação (O-ring) por pressão: aumentar a dureza, utilizar um anel de apoio (back-up ring), reduzir a folga diametral e diminuir a pressão do sistema.

Aplicável à escolha da dureza 90A:

Sistemas hidráulicos de alta pressão; grandes diferenças de pressão; pares auxiliares cinemáticos com folga de extrusão relativamente grande; juntas de vedação (O-rings) de seção transversal pequena suportando pressões relativamente altas; modo de falha no local é claramente extrusão, mordedura ou nibbling, e não envelhecimento, dissolução ou deformação permanente por compressão; as dimensões da ranhura não podem ser alteradas e a utilização de um anel de apoio (back-up ring) é inconveniente; necessita ser utilizada em conjunto com um anel de apoio (back-up ring) para maior confiabilidade em pressões ainda mais elevadas.

No entanto, o custo da dureza 90A também é evidente:

A força de montagem aumenta significativamente; o componente é mais facilmente cortado ou arranhado durante a montagem; exige um chanfro de entrada melhorado e lubrificação adequada; é mais sensível às dimensões da ranhura, à rugosidade da superfície e à quantidade de compressão; a recuperação em baixas temperaturas e a margem inicial de vedação diminuem; aumenta o risco de fricção, desgaste e geração de calor em vedação dinâmica.

O material da Trelleborg indica que a quantidade de compressão do anel O é afetada pela pressão inicial, pelo material, pela dureza, pelo diâmetro interno e pela seção transversal, e apresenta a curva de deflexão sob carga de compressão para NBR 70 Shore A versus NBR 90 Shore A; o gráfico mostra claramente que quanto maior a dureza, maior a carga de compressão exigida, ou seja, maior a força de montagem e maior a resistência à compressão.

6. Não deixe que a "pressão" determine exclusivamente a dureza

Muitos clientes perguntam: "para qual pressão se utiliza o 70? Para qual pressão se utiliza o 90?"

Esta pergunta não pode ser respondida apenas com base na pressão. Se uma junta em O extrusa ou não depende, no mínimo, de: pressão ou diferença de pressão; folga de extrusão; dimensão da seção transversal da junta em O; estrutura da ranhura; sistema de material; dureza; vedação estática ou dinâmica; temperatura; existência de anel de apoio; e presença de pulsação de pressão.

O material da Apple Rubber indica claramente que o limite de extrusão de uma junta em O é determinado conjuntamente pela folga diametral sob pressão e pela dureza do material; quando a interseção entre pressão e folga cai em uma zona insegura, é necessário aumentar a dureza, utilizar um anel de apoio ou reduzir a folga.

A pressão de trabalho de referência da Trelleborg para aplicações gerais O-rings também reflete este ponto: sem um anel de apoio, a aplicação estática comum geralmente suporta poucos MPa até cerca de 10 MPa, dependendo do material, da seção transversal e da folga; após o uso de um anel de apoio, a capacidade de suportar pressão pode ser significativamente aumentada; em aplicações dinâmicas alternadas sem anel de apoio, a capacidade de pressão é mais limitada.

Portanto, uma afirmação mais precisa é:

7. Processo de Seleção de Dureza

Etapa Um: Primeiro Selecionar o Material, Depois a Dureza

Primeiro, avalie o meio e a temperatura:

Óleo mineral, óleo hidráulico: NBR, HNBR e FKM comuns. Água quente, vapor, fluido de freio e meios polares: EPDM comum. Óleos de alta temperatura, combustíveis e meios químicos: FKM e FFKM comuns. Baixas temperaturas, ar e algumas condições especiais: pode-se considerar VMQ, FVMQ ou NBR/FKM específicos para baixas temperaturas.

O material da Trelleborg também mostra que a faixa de temperatura e a flexibilidade em baixas temperaturas diferem bastante entre os diversos elastômeros; por exemplo, FVMQ e VMQ apresentam melhor flexibilidade em baixas temperaturas, enquanto a capacidade de operação em baixas temperaturas de FKM, HNBR e NBR ainda depende da fórmula específica.

Não basta dizer apenas "Preciso de uma junta tórica de 70 graus". É necessário indicar simultaneamente o material.

Exemplos de expressões corretas: Junta tórica NBR 70 Shore A. Junta tórica FKM 75 Shore A. Junta tórica EPDM 70 Shore A. Junta tórica HNBR 90 Shore A.

Passo Dois: Analisar a pressão e a folga de extrusão

Se a pressão for baixa, a folga for pequena e o selo for estático, sem risco evidente de extrusão, priorize a dureza 70A.

Se a pressão aumentar ou a folga for maior, considere inicialmente:

As dimensões da ranhura estão corretas? É possível reduzir a folga de extrusão? É possível adicionar um anel de apoio? É necessário mudar da dureza 70A para 80A? É imprescindível utilizar a dureza 90A?

Sob condições de alta pressão, a adição de um anel de apoio é frequentemente mais estável do que simplesmente aumentar a dureza. Especialmente em pressão bidirecional, deve-se considerar anéis de apoio em ambos os lados, evitando que mudanças na direção de instalação ou na direção da pressão causem extrusão.

Etapa Três: Analisar as Condições de Montagem

Se a montagem no local do cliente for manual, se o sulco tiver bordas afiadas, se não houver lubrificação, ou se for necessário atravessar roscas ou furos, o risco 90A aumentará significativamente.

Pontos-chave de inspeção para montagem de O-rings de alta dureza: existe um chanfro de entrada; as rebarbas foram removidas; há lubrificação para montagem; o componente irá atravessar bordas afiadas, rasgos de chaveta, roscas ou furos de óleo; é necessário utilizar uma manga de montagem; pode ocorrer torção, enrolamento ou alongamento excessivo.

O material da Trelleborg também enfatiza que um projeto adequado do sulco pode evitar danos à vedação e falhas de vedação; a posição de montagem do O-ring deve apresentar um chanfro de entrada e um raio de concordância.

Etapa Quatro: Analisar a Vedação em Baixas Temperaturas e na Partida

Em condições de baixa temperatura, a selecção da dureza deve ser mais cuidadosa.

Sob o mesmo material, 90A normalmente rebota mais lentamente a baixa temperatura. Para equipamentos que precisam de arranque a frio, arranque a baixa pressão, ciclo de temperatura, parada a baixa temperatura e reinicialização, não olhem apenas para a dureza à temperatura ambiente. A insuficiência de rebote a baixa temperatura pode levar a uma pressão de contacto insuficiente, resultando em vazamento de frio.

A ordem de prioridade para a selecção de temperaturas baixas deve ser a seguinte: escolher um material ou uma fórmula específica adequada a baixas temperaturas; assegurar uma quantidade razoável de compressão; controlar a distância entre os sulcos; realizar uma verificação de compressão a baixa temperatura ou de rebote a baixa temperatura, quando necessário.

8. O que é? Recomendações típicas de selecção

Selo estático convencional

Flange, tampa final, tampão, vedação estática do corpo da válvula, pressão moderada, ranhura padrão, sem risco óbvio de extrusão:

Prioridade 70A. A razão é boa montagem, boa elasticidade, fiabilidade de baixa pressão de vedação inicial, forte versatilidade de compra.

Pneumático Convencional

A pressão do sistema pneumático normalmente não é alta, com foco maior em baixo atrito, montagem e retorno:

Prioridade 70A. Se for dinâmico selo Pneumático , a dureza 90A frequentemente acarreta riscos desnecessários de atrito e desgaste.

Hidráulico Geral

Pressão média-baixa, ranhura adequada, folga controlada:

70A ou 80A. Se ocorrer ligeira extrusão, pulsação de pressão ou mordedura nas bordas, pode-se aumentar a dureza de 70A para 80A ou adicionar um anel de apoio.

Hidráulico de Alta Pressão

Alta pressão, grande diferencial de pressão, com folga de extrusão:

80A, 90A ou 70A/80A + anel de apoio, específico para verificar a folga da ranhura. Se o modo de falha for claramente extrusão, o valor 90A faz sentido; porém, se a falha for causada por envelhecimento, inchaço, deformação permanente por compressão ou incompatibilidade com o meio, mudar para 90A não resolve a causa raiz.

Junta para Baixas Temperaturas

Baixas temperaturas, partida a frio, parada prolongada em baixas temperaturas:

Não aumente cegamente a dureza. Prefira selecionar um material ou fórmula para baixas temperaturas; a dureza, em geral, não deve ser muito alta. A dureza 70A normalmente permite obter uma conformidade inicial e uma recuperação mais confiáveis do que a 90A.

Folga Excessiva ou Folga por Desgaste

Se a folga entre pistão, cilindro, haste de válvula ou flange for relativamente grande:

Aumentar a dureza é apenas um dos métodos. Um caminho melhor é, normalmente: reduzir a folga, otimizar a ranhura, adicionar um anel de apoio e, só então, considerar a utilização de 80A ou 90A.

9. Versão do Engenheiro — Mantra de Julgamento

Pode julgar rapidamente com a seguinte lógica:

Sem risco claro de extrusão, use inicialmente 70A.

70A apresenta leve extrusão ou margem de pressão insuficiente; use 80A.

Alta pressão, grande folga, falha clara de mordida; então use 90A.

Baixa temperatura, baixa pressão, montagem difícil; baixo atrito dinâmico não pode ser resolvido apenas pela dureza; não suba facilmente para 90A.

A dureza não resolve problemas de incompatibilidade de materiais, erro de ranhura e deformação permanente por compressão.

10. O que o Departamento de Compras Precisa Observar

O departamento de compras não deve simplesmente solicitar itens com base em "70 graus" ou "90 graus". Recomenda-se, no mínimo, confirmar os seguintes campos:

Material: NBR, FKM, EPDM, HNBR, VMQ, FFKM etc.; Dureza: por exemplo, 70 Shore A, 80 Shore A, 90 Shore A; Padrão dimensional: GB, ISO 3601, AS568 ou dimensões não padronizadas; Tolerância de dureza: por exemplo, 70±5 Shore A, conforme desenho da empresa ou especificação do material; Cor: preta, marrom, verde etc., mas a cor não pode substituir a confirmação do material; Condições de aplicação: meio, temperatura, pressão, vedação estática/vedação dinâmica; Certificações: RoHS, REACH, FDA, UL, WRAS, relatórios de material etc.; Rastreabilidade por lote: COC, COA, certificação de material, relatórios de ensaio.

Pontos de risco na aquisição:

Não é possível tratar o NBR 70A e o FKM 70A como substitutos equivalentes. Embora tenham a mesma dureza, a resistência ao óleo, à calor, aos produtos químicos, a recuperação em baixas temperaturas e o preço podem ser totalmente diferentes.

Não se deve presumir que o 90A seja necessariamente melhor apenas por ser mais duro. O 90A pode causar dificuldades de montagem, vazamentos em baixa pressão, recuperação insuficiente em baixas temperaturas ou atrito dinâmico excessivo.

Quando o desenho do cliente indicar "70", confirme se se refere à escala Shore A. A notação padrão deve ser "70 Shore A" ou "70 ShA."

Em caso de falha, não altere apenas a dureza. Se ocorrerem inchaço, fissuração, endurecimento ou deformação permanente, a causa é, na maioria dos casos, o material, a temperatura, o meio ou a quantidade de compressão — e não a dureza.

11. Como os vendedores devem responder às perguntas mais frequentes dos clientes?

O cliente pergunta: "Qual é a diferença entre 70 graus e 90 graus?"

Pode-se responder assim: o 70A é mais genérico, com melhor elasticidade e facilidade de montagem, sendo adequado para a maioria das juntas convencionais; o 90A é mais rígido, oferecendo maior resistência à extrusão, sendo indicado para condições de alta pressão ou grandes folgas. Contudo, a força de montagem do 90A é maior, e sua recuperação em baixas temperaturas e conformidade de vedação podem diminuir; portanto, nem sempre quanto maior a dureza, melhor. Recomenda-se, em geral, iniciar com o 70A, a menos que haja um risco claro de vazamento sob alta pressão.

O cliente pergunta: "Alta pressão exige necessariamente 90 graus?"

Pode responder desta forma: não necessariamente. A vedação de alta pressão exige análise simultânea da pressão, da folga da ranhura, das dimensões da seção transversal e da presença (ou não) de um anel de apoio; a dureza 90A oferece maior resistência à extrusão, mas, se a folga da ranhura for excessiva, confiar apenas no aumento da dureza também não é confiável — normalmente ainda é necessário utilizar um anel de apoio compatível ou otimizar a ranhura.

O cliente pergunta: "Minha junta tórica original de 70 graus apresentou vazamento; será que substituí-la por uma de 90 graus resolve?"

Pode responder desta forma: é preciso primeiro identificar a causa do vazamento. Se a borda da junta tórica estiver extrudada ou mordida, a substituição por uma de 80A ou 90A pode ser eficaz, ou então pode-se adicionar um anel de apoio. Caso o problema seja envelhecimento, inchamento, deformação permanente por compressão, fissuração ou recuperação insuficiente em baixas temperaturas, a troca para 90A nem sempre será eficaz e pode até prejudicar a montagem e a capacidade de recuperação.

O cliente pergunta: "É necessário usar 80 graus?"

Pode responder desta forma: sim, 80A é um compromisso entre 70A e 90A, adequado para pressões ligeiramente superiores às convencionais, com preocupação quanto à extrusão, mas também sem querer que o 90A seja excessivamente rígido e a força de montagem seja muito elevada; frequentemente, o 80A é mais estável do que passar diretamente para o 90A.

12. Recomendação Final

Seleção convencional: 70 Shore A. Esta é a dureza padrão da maioria das juntas tóricas, considerando vedação, elasticidade, montagem e custo.

Pressão ou risco de extrusão elevados: 80 Shore A. Trata-se de um compromisso de transição entre vedação geral e vedação antiextrusão.

Alta pressão, folga grande, falha por extrusão evidente: 90 Shore A. Contudo, simultaneamente, deve-se verificar a ranhura, o anel de apoio, o chanfro, a lubrificação, a recuperação em baixas temperaturas e a força de montagem.

Resumo: 70A é responsável pela versatilidade e equilíbrio, 80A é responsável pelo compromisso e correção, 90A é responsável pela resistência à extrusão; quanto maior a dureza, maior a resistência à extrusão, mas a elasticidade, a montagem e o retorno em baixas temperaturas sofrem um custo correspondente.