Vedação de O-Ring: Princípios e características

O O-ring é um anel de borracha circular, que é o vedante mais utilizado em sistemas hidráulicos e pneumáticos. Os O-rings podem ter secções transversais circulares, quadradas, em forma de X e em forma de Y, tendo cada forma propriedades e aplicabilidade diferentes.

1. O princípio de vedação dos O-rings

O O-ring é um elemento de vedação bidirecional. Quando instalado, a compressão inicial do O-ring na direção radial ou axial determina a sua capacidade de vedação inicial. A força gerada pela pressão do sistema que actua no O-ring é a sua força de vedação total; esta força de vedação aumenta à medida que a pressão do sistema aumenta.

Sob pressão, a forma do O-ring e do líquido com elevada tensão superficial são semelhantes. A pressão é transmitida igualmente em todas as direcções.

A auto-selagem do O-ring é limitada. Quando a pressão interna é demasiado elevada, ocorre o fenómeno de "extrusão da borracha" do O-ring. Ou seja, devido à existência de uma folga na parte selada, o O-ring sob alta pressão irá gerar concentração de tensão na folga.

Quando a tensão atinge um nível que o material de borracha do O-ring não consegue suportar, o material de borracha é espremido. Nesta altura, embora o O-ring ainda possa manter temporariamente a vedação, está efetivamente danificado.

Por conseguinte, é necessário selecionar rigorosamente o tipo.

2. Características dos O-rings

1. Vantagens dos O-rings

• Design simples, estrutura compacta, fácil de instalar e remover;
• Adequado para várias formas de vedação, podem ser utilizados vedantes dinâmicos e estáticos;
• A estrutura da secção transversal do anel de vedação é extremamente simples e tem uma função de auto-selagem. O desempenho da vedação é fiável e quase não há fugas na vedação estática;
• A resistência à fricção durante o movimento é reduzida, o que a torna adequada para situações de pressão alternada;
• Vedação bidirecional de utilização única;
• O tamanho e a ranhura foram normalizados, o produto está prontamente disponível, é fácil de utilizar e comprar e o preço é relativamente baixo.

2. Desvantagens dos O-rings

• Durante a vedação dinâmica por compressão, a resistência ao atrito inicial é elevada;
• No processo de vedação por pressão de ar e pressão de água, óleo lubrificante para evitar o desgaste. Em algumas situações, é frequentemente necessário acrescentar anéis de retenção à prova de pó e de proteção;
• As dimensões de processamento e os requisitos de precisão das peças de contacto (tais como superfícies de movimento, ranhuras, folgas, etc.) são rigorosos.

3. Precauções para a instalação do O-ring

1. Requisitos básicos para a instalação do O-ring

Antes de instalar o O-ring, verificar o seguinte:

• Verificar se a chanfradura é efectuada de acordo com o desenho e se a superfície selada apresenta defeitos;
• Se o diâmetro interior foi rebarbado, se as arestas vivas foram arredondadas e se todas as arestas ou transições foram chanfradas;
• Se as rebarbas de processamento e as limalhas de ferro foram completamente removidas, assegurando que todos os resíduos de processamento são limpos;
• Se as pontas das roscas no trajeto de instalação foram cobertas para evitar que as pontas das roscas arranhem o O-ring;
• Se as juntas e as peças foram revestidas com uma pequena quantidade de massa lubrificante ou de óleo compatível com o O-ring;
• Não utilizar massa lubrificante que contenha aditivos sólidos, tais como bissulfureto de molibdénio, sulfureto de zinco.

2. Para a instalação manual, ter em atenção o seguinte:

• Não utilizar ferramentas afiadas;
• Assegurar que o O-ring não está torcido, utilizar ferramentas auxiliares para assegurar o posicionamento correto.
• Evitar esticar demasiado os O-rings;
• Para os O-rings aderidos com uma fita vedante, não esticar no ponto de ligação;
• Os O-rings não são geralmente reutilizáveis;
• Ao instalar um O-ring numa ranhura, tenha cuidado para não torcer o O-ring.

3. Ao instalar sobre roscas, estrias

• Depois de esticar um O-ring, ao passar por roscas, estrias, ranhuras, etc., deve ser utilizado um mandril de instalação. Este mandril pode ser feito de um metal mais macio ou de plástico, e não deve ter rebarbas ou arestas afiadas.
• Ao instalar os parafusos de aperto, os parafusos devem ser apertados simetricamente e não numa sequência direcional.