I. Introdução
A borracha está em toda parte, desde os pneus dos nossos carros até as vedações das nossas geladeiras. Mas você já se perguntou como essas peças flexíveis e resistentes são realmente fabricadas? Um dos métodos de fabricação mais comuns para moldar a borracha é moldagem por extrusão-um processo em que os compostos de borracha bruta são forçados a passar por uma matriz para criar perfis contínuos, como tubos, tiras e gaxetas.
Antes de entrar no setor de fabricação de borracha, eu supunha que todas as peças de borracha eram moldadas em formas estáticas. Mas a extrusão abriu meus olhos para um processo muito mais versátil. Ela me permite criar formas de seção transversal longas e complexas com consistência e velocidade notáveis. É por isso que a borracha extrudada é tão amplamente utilizada em setores como o automotivo, o de construção e o eletrônico.
Neste artigo, eu o orientarei sobre quais materiais de borracha são mais adequados para moldagem por extrusão-desde a borracha natural tradicional até o fluorosilicone de alto desempenho. Cada um tem seus próprios pontos fortes, desafios e cenários de aplicação ideais.
Vamos explorar a linha de borrachas extrudáveis e entender o que as torna adequadas para esse processo essencial.
II. Borracha natural (NR)
1. Características do material
Quando trabalhei pela primeira vez com borracha natural (NR), fiquei impressionado com sua elasticidade excepcional e resistência à tração. Derivada do látex da árvore Hevea brasiliensis, a NR é um dos materiais de borracha mais tradicionais, mas ainda muito relevante no setor.
O que faz a borracha natural se destacar é sua excelente resistência à água, ácidos suaves e álcalisalém de sua notável capacidade de retornar à forma original após o alongamento. Essas propriedades o tornam altamente valioso para aplicações em que a flexibilidade e a durabilidade são fundamentais.
No entanto, também aprendi que a NR é sensível ao ozônio, à radiação UV e aos óleos derivados de petróleo, o que significa que não é a melhor opção para ambientes externos ou com muitos produtos químicos, a menos que seja especialmente formulada.
2. Vantagens da moldagem por extrusão
A borracha natural tem um ótimo desempenho na moldagem por extrusão. Sua alta plasticidade e comportamento de fluxo suave facilitam o processamento em uma extrusora, especialmente na formação de perfis contínuos.
Uma das vantagens que observei na produção é sua capacidade de manter a estabilidade dimensional mesmo em linhas de extrusão de alta velocidade. O material se mistura bem com aditivos e cura uniformemente durante a vulcanização.
Você pode facilmente extrudar NR em vedações, gaxetas, amortecedores de vibração e tubos-especialmente para ambientes internos ou com baixa exposição a produtos químicos.
"A flexibilidade da borracha natural, tanto em termos de material quanto de processamento, faz dela um elemento básico nas operações de extrusão para aplicações de uso geral."
3. Áreas de aplicação
Pela minha experiência, a borracha natural extrudada é comumente usada:
- AutomotivoComo vedações de pedal, amortecedores do compartimento do motor e luvas de cabo.
- Aeroespacial e aviação: para isolamento de vibrações em estruturas de cabine.
- Fabricação de correias transportadoraspara guarnições de borda e rodapés.
- Equipamento industrial geralPara vedações de proteção e componentes antiderrapantes.
Embora novas borrachas sintéticas tenham entrado no mercado, descobri que A NR permanece inigualável quando são necessárias elasticidade e maciez econômicas na extrusão.
III. Borracha de estireno-butadieno (SBR)
1. Características do material
Quando preciso de uma borracha econômica com boa resistência ao desgaste e estabilidade ao envelhecimentoQuando estou em uma situação de crise, geralmente recorro à borracha de estireno-butadieno (SBR). Trata-se de uma das borrachas sintéticas mais usadas, desenvolvida como alternativa à borracha natural durante a Segunda Guerra Mundial. Atualmente, ela continua a atender aos setores que exigem produção em volume sem sacrificar a resistência mecânica.
A SBR oferece excelente resistência à abrasão, propriedades de envelhecimento térmicoe estabilidade químicaparticularmente contra água e produtos químicos leves. Embora não tenha a elasticidade natural da NR, ela compensa com maior estabilidade sob estresse mecânico e mudanças de temperatura.
No entanto, de acordo com minha própria experiência, a SBR não tem um bom desempenho em ambientes com exposição a óleo pesado ou calor extremo, a menos que seja especialmente composta.
2. Vantagens da moldagem por extrusão
Um motivo pelo qual prefiro a SBR na extrusão é sua comportamento de processamento consistente. Ele extruda suavemente em perfis complexos e tem bom manuseio durante a produção contínua. Suas estabilidade térmica e mecânica nos permite manter a forma e as tolerâncias mesmo em velocidades de produção exigentes.
O acabamento da superfície das extrusões de SBR é geralmente muito limpo e uniformetornando-o ideal para aplicações visíveis ou de perfil preciso.
Graças à sua integridade estrutural, a SBR é especialmente adequada para juntas, mangueiras, capas protetoras e para-choques onde a durabilidade supera a necessidade de extrema flexibilidade.
"Para aplicações que precisam de resistência em vez de maciez, a SBR me oferece um equilíbrio ideal entre desempenho e preço."
3. Áreas de aplicação
Os produtos de extrusão de SBR são usados com frequência em:
- Peças automotivas: como vedações de portas, tapetes, componentes de freio.
- Mangueiras industriais: para transporte de ar e água.
- Sistemas de transporteComo tampas, raspadores ou trilhos de guia.
- Calçados e pisospara superfícies antiderrapantes e de absorção de impacto.
Em meus projetos, descobri que a SBR é o material preferido quando os clientes querem durabilidade e preço acessível em um composto de fácil extrusão.
IV. Borracha de neoprene (CR)
1. Características do material
O neoprene, também conhecido como borracha de cloroprene (CR), é um dos meus produtos favoritos para todos os fins. Ele atinge um raro equilíbrio de resistência mecânica, resistência química e durabilidade ambiental. Seja óleo, ozônio, raios UV ou calor moderado, o Neoprene aguenta.
Um dos principais aspectos que aprecio no Neoprene é sua retardamento de chama natural e excelente resistência a intempéries. Ele também resiste à degradação de refrigerantes, muitos produtos químicos e até mesmo ácidos e bases fracos. Isso o torna adequado para uso em ambientes internos e externos, especialmente em zonas de temperatura flutuante.
Embora não ofereça a mesma maciez ou elasticidade que a borracha natural, o Neoprene estabilidade sob estresse e exposição ambiental o torna um material altamente confiável.
2. Vantagens da moldagem por extrusão
Na extrusão, o Neoprene oferece excelente retenção de forma e flexibilidadeespecialmente para perfis expostos ao ar livre. Suas características de fluxo balanceado garantem uma passagem suave pela matriz, enquanto seu dureza pós-cura ajuda a manter formas precisas sem desmoronar.
Usei o Neoprene para produzir perfis de extrusão longos que precisam ser resiste à exposição aos raios UV, às intempéries e ao contato moderado com óleo-Muitas vezes com degradação mínima do material ao longo dos anos de uso.
As extrusões comuns de neoprene incluem vedações contra intempéries, gaxetas para HVAC, luvas para cabos e tubos de proteção.
"O neoprene é como o canivete suíço das borrachas - adaptável, resistente a intempéries e perfeito para extrusão quando a versatilidade é fundamental."
3. Áreas de aplicação
O neoprene é amplamente utilizado em todo o mundo:
- AutomotivoPara protetores de vela de ignição, anéis isolantes do compartimento do motor e mangas da linha de combustível.
- ConstruçãoPara vedações de janelas e portas, preenchimento de juntas de expansão.
- Equipamentos industriaisEm caso de necessidade, o produto deve ser fornecido com: correias, mangueiras e almofadas antivibração.
- Equipamentos marítimos e para atividades ao ar livreComo vedações à prova d'água, tiras flutuantes e isolantes térmicos.
Se você estiver procurando por uma borracha resistente e multiuso que não racha sob o sol nem se dissolve em óleoO Neoprene merece um lugar de destaque em sua linha de extrusão.
V. Borracha nitrílica (NBR)
1. Características do material
Quando se trata de aplicativos que exigem resistência a óleo e combustívelQuando eu tenho uma borracha sintética, sempre considero a borracha nitrílica (NBR) em primeiro lugar. Essa borracha sintética é um copolímero de acrilonitrila e butadieno, e sua característica mais marcante é a resistência excepcional a óleos à base de petróleo, combustíveis e muitos produtos químicos.
O teor de acrilonitrila pode ser ajustado para aperfeiçoar o desempenho. Níveis mais altos de acrilonitrila melhoram a resistência ao óleo, enquanto níveis mais baixos aumentam a flexibilidade e a resistência ao frio. Pelo que tenho visto em aplicações industriais, essa adaptabilidade é uma grande vantagem.
A NBR também oferece boa resistência à abrasão, boa resistência ao calore desempenho de envelhecimento moderado-embora não seja o melhor sob exposição ao ozônio ou a intempéries sem aditivos.
2. Vantagens da moldagem por extrusão
A NBR é uma das borrachas extrudadas mais utilizadas para uso industrial. Sua comportamento de extrusão estável o torna adequado para aplicações de alta precisão, como vedações de linhas de combustível e tubos resistentes a óleo.
Durante a extrusão, descobri que a NBR mantém densidade consistente e controle dimensionalpermitindo a produção de componentes de tolerância rígida que são de missão crítica em sistemas expostos a óleo ou produtos químicos.
É particularmente eficaz quando usado em O-rings, tubos e grommets para ambientes de motores ou sistemas de manuseio de óleo.
"Se houver contato com óleo, não me arrisco - o NBR é o meu material preferido para extrusão."
3. Áreas de aplicação
Aqui estão as áreas típicas em que usei peças extrudadas de NBR:
- Setor automotivoAnéis O-ring do sistema de combustível, vedações do motor e juntas sob o capô.
- Processamento químico e petroquímicopara mangueiras de transferência de fluidos e vedações de válvulas.
- Equipamentos de petróleo e gásIncluindo linhas de distribuição de combustível e mangas de tubulação.
- Máquinas em geralpara vedações hidráulicas, almofadas de desgaste e perfis anti-vazamento.
A NBR é indispensável em qualquer projeto de extrusão em que compatibilidade química e resistência a óleo não são negociáveis.
VI. Borracha butílica (IIR)
1. Características do material
Entre todos os materiais de borracha com os quais já trabalhei, a borracha butílica (IIR) se destaca por uma característica fundamental: impermeabilidade a gases. Ele tem o menor permeabilidade a gases e umidade de qualquer elastômero comumente usado, graças à sua estrutura molecular bem compactada. Isso o torna uma excelente opção para aplicações que exigem estanqueidade.
O butil também oferece resistência ao calor, ozônio, intempéries e envelhecimento-especialmente em aplicações de vedação estática. Ele suporta bem a exposição moderada a produtos químicos e oferece absorção de choques e isolamento elétrico propriedades.
Entretanto, ele não funciona bem com óleos ou solventes à base de petróleo. Mas quando se trata de vedar o ar ou reter a pressão, é uma das melhores opções que tenho à mão.
2. Vantagens da moldagem por extrusão
Do ponto de vista da extrusão, a borracha butílica tem uma perfil de fluxo suave e cria produtos densos e uniformes. O principal benefício é sua capacidade de produzir vedações e mangueiras que retêm a pressão e evitam o vazamento de ar ou vapor ao longo do tempo.
Na produção, usei a borracha butílica com sucesso para vedações do sistema de combustível, molas pneumáticas e componentes de amortecimento de ruídos. Apresenta bom desempenho nas formas sólida e esponjosa durante a extrusão, o que o torna um material versátil para aplicações especializadas.
"Se o seu projeto de extrusão exigir estanqueidade, a borracha butílica é a que você deseja ter em sua linha."
3. Áreas de aplicação
Normalmente, aplico borracha butílica nos seguintes campos:
- AutomotivoPara tubos internos, foles de molas de ar e mangueiras de vácuo.
- Aeroespacialonde a retenção de pressão e o isolamento são essenciais.
- Construção: em vedações com amortecimento de vibrações e barreiras acústicas.
- Sistemas de combustívelComo as linhas de retorno de vapor e as vedações do gargalo de enchimento.
Com seu baixa permeabilidade e durabilidade ambientalA borracha butílica é essencial para projetos de extrusão que dependem de desempenho de vedação e contenção de longo prazo.
VII. Fluoroelastômero (FKM)
1. Características do material
Quando me deparo com ambientes extremos - seja com calor elevado, produtos químicos corrosivos ou combustíveis agressivos -, o que acontece é que o meu sistema de gerenciamento de riscos é muito mais complexo.fluoroelastômero (FKM) é a minha primeira opção. Mais conhecido por marcas como Viton®, o FKM foi projetado para máxima resistência a produtos químicos, óleos e temperaturas elevadas.
O que torna o FKM único é sua capacidade de suportam temperaturas de serviço contínuo de até 200°C (392°F) e até mesmo exposição de curto prazo além disso. Ele também resiste a ácidos, combustíveis, solventes, ozônio e intempériesTudo isso mantendo a elasticidade e a integridade mecânica.
Não é um material de baixo custo, mas em aplicações críticas em que a falha não é uma opção, acho que o investimento em FKM compensa em termos de longevidade e desempenho.
2. Vantagens da moldagem por extrusão
Apesar de ser densa e relativamente rígida em comparação com outras borrachas, a FKM ainda pode ser extrudados com precisão em perfis complexos com tolerâncias rígidas. Costumo confiar nele para peças que precisam resistir a ambientes químicos agressivos ou compartimentos de motor extremos.
Suas estabilidade térmica durante o processo de extrusão e vulcanização é excelente, e suas propriedades finais de cura oferecem um vedação premium e durabilidade de longo prazoMesmo quando exposto a fluidos agressivos ou compressão constante.
Exemplos de peças extrudadas de FKM incluem tubos de transferência de produtos químicos, vedações de vapor de combustível e juntas de alta temperatura.
"Quando os clientes me pedem uma borracha que 'pode sobreviver a qualquer coisa', minha resposta é simples: FKM."
3. Áreas de aplicação
Normalmente, recomendo componentes extrudados de FKM para:
- AeroespacialMangueiras do sistema de combustível, juntas do firewall e vedações do motor.
- Petróleo e gásSistemas de transferência e contenção de produtos químicos de alta pressão.
- AutomotivoVedações do turbocompressor, juntas da linha de combustível e tubulação sob o capô.
- Processamento químicoRevestimentos resistentes a :, vedações de válvulas e tubulações para meios agressivos.
Com seu resistência de alto nível a calor, óleo e produtos químicosO FKM é ideal para peças de extrusão de missão crítica nos ambientes de trabalho mais adversos.
VIII. Borracha de silicone
1. Características do material
A borracha de silicone é um dos materiais mais versáteis com que trabalho, especialmente quando estabilidade térmica, flexibilidade e conformidade com a segurança são fundamentais. Ele pode operar em um ampla faixa de temperatura de -60°C a +230°Ce alguns graus vão além disso. O que mais me impressiona é como o silicone mantém sua maciez, elasticidade e resiliência em toda essa faixa.
Também possui excelente Resistência aos raios UV, resistência ao ozônio e isolamento elétricotornando-o ideal para uso em ambientes internos e externos. E como é inodoro, insípido e biocompatívelé frequentemente usado em dispositivos médicos, produtos para bebês e aplicações de grau alimentício.
Ao contrário de outros elastômeros, o silicone é inerte e hipoalergênico, e é por isso que ele também é a escolha preferida em ambientes de saúde e salas limpas.
2. Vantagens da moldagem por extrusão
O silicone tem uma extrusão excelente. Ele flui suavemente e adapta-se bem a uma ampla variedade de projetos de seção transversal-desde tubos ultrafinos até vedações de janelas complexas. Graças à sua estabilidade pós-cura e resistência à compressão, ele produz consistentemente perfis de alta precisão com excelente acabamento superficial.
Já usei extrusão de silicone para tudo, desde tubos médicos e linhas de bombas peristálticas para vedações de fornos e juntas elétricas. Ele também pode ser facilmente pigmentado, coextrudado com malha ou reforçado para aumentar a resistência.
"A flexibilidade do silicone, tanto em termos de temperatura quanto de design, faz dele o material mais 'amigável ao designer' com o qual já trabalhei em extrusão."
3. Áreas de aplicação
A borracha de silicone extrudada é amplamente utilizada:
- Medicina e saúdeTubos de alimentação, vedações de respiradores e tiras para tratamento de ferimentos.
- Processamento de alimentos: Tubulação de grau FDA, juntas de porta de forno e distribuidores de bebidas.
- AutomotivoVedações sob o capô, proteção do chicote de fios e conectores de admissão do turbo.
- EletrônicosManga isolante, tampas para fitas de LED e juntas de proteção EMI.
Em minha experiência, o silicone é o material de extrusão ideal quando a segurança, o desempenho e o acabamento estético são importantes-Especialmente em setores regulamentados ou sensíveis.
IX. Borracha EPDM (monômero de etileno propileno dieno)
1. Características do material
Se você me perguntar em qual borracha eu mais confio para aplicações de vedação em ambientes externosminha resposta é sempre EPDM. Essa borracha sintética tem uma estrutura molecular exclusiva que lhe confere excelente resistência ao ozônio, radiação UV, intempéries e envelhecimento-muito superior a muitos outros elastômeros.
O EPDM também resiste a água, vapor e uma variedade de produtos químicose, ao mesmo tempo, manter propriedades mecânicas estáveis em uma ampla faixa de temperatura (-40°C a +120°C). Ele não racha, não encolhe nem perde a elasticidade facilmente, mesmo quando exposto a climas rigorosos durante anos.
Outra vantagem é sua natureza não condutora, tornando-o ideal para isolamento elétrico e sistemas de vedação com eficiência energética.
2. Vantagens da moldagem por extrusão
Na extrusão, o EPDM é um cavalo de batalha. Seu elasticidade equilibrada e comportamento de cura o tornam perfeito para produzir perfis macios ou firmes, dependendo da formulação. Ele oferece excelente retenção de forma, flexibilidade e longa vida útilespecialmente em ambientes expostos ao clima.
Considero o EPDM particularmente fácil de processar em perfis complexos ou ocos, como vedações de bulbos, guarnições de borda, tubos e calafetagens. O acabamento da superfície é normalmente liso e consistente, e o material se une bem a metais e plásticos se forem necessários adesivos ou coextrusão.
"Para qualquer vedação externa ou de longa duração, o EPDM oferece durabilidade sem comprometer a eficiência da extrusão."
3. Áreas de aplicação
Aqui é onde eu normalmente aplico o EPDM extrudado:
- Automotivo: vedações das portas, juntas do porta-malas, tiras de proteção do para-brisa.
- ConstruçãoPerfis de envidraçamento de janelas, vedações de paredes de cortina, juntas de expansão de telhados.
- ElétricaRevestimentos de cabos, juntas de painéis solares, vedações de gabinetes elétricos.
- HVAC e encanamentoTampas de isolamento de tubos, luvas de tubos de drenagem, vedações de manuseio de ar.
EPDM é o campeão indiscutível de materiais de borracha resistentes a intempéries para extrusãocombinando resiliência, economia e facilidade de processamento como nenhum outro.
X. Conclusão
Depois de trabalhar com uma grande variedade de materiais de borracha em projetos de extrusão ao longo dos anos, uma coisa ficou muito clara para mim: a seleção de materiais define o desempenho.
Cada tipo de borracha traz seus próprios pontos fortes para o processo de extrusão:
- Borracha natural (NR): grande elasticidade e flexibilidade para vedações de uso geral.
- Borracha de estireno-butadieno (SBR): econômico e resistente para aplicações de alto desgaste.
- Neoprene (CR)Resistente a intempéries e óleos para uso externo e industrial.
- Borracha nitrílica (NBR): imbatível em ambientes expostos a combustível e óleo.
- Borracha butílica (IIR)Ideal quando a estanqueidade e a baixa permeabilidade são fundamentais.
- Fluoroelastômero (FKM): extrema durabilidade nas mais severas condições químicas e de calor.
- Borracha de siliconeA empresa é líder em temperatura e biocompatibilidade em produtos médicos, alimentícios e eletrônicos.
- EPDM: o rei da vedação para todas as condições climáticas nos setores automotivo e de construção.
Escolher a borracha certa para extrusão não é apenas uma decisão técnica - é uma decisão estratégica. A escolha errada pode significar falha prematura, enquanto a escolha certa leva à economia de custos, ciclos de vida mais longos e maior satisfação do cliente.
À medida que a tecnologia de extrusão continua a evoluir - com avanços como a coextrusão de vários materiais, tolerâncias mais rígidas e velocidades de linha mais rápidas -, aa importância de adequar o material de borracha ao ambiente de uso final só aumentará.
"A extrusão é mais do que moldar a borracha - trata-se de soluções de engenharia que duram."
Se estiver planejando seu próximo projeto de extrusão e não tiver certeza de qual material escolher, sempre recomendo começar pelos requisitos de desempenho. Em seguida, combine-os com o composto certo.
Referências: