Evitando vazamentos com retentores
Peças delicadas e de precisão, os retentores requerem cuidados especiais no manuseio e instalação, além de uma seleção adequada Do lubrificante e ATENÇÃO às condições de operação
Normalmente, esse componente é composto por uma carcaça metálica, uma mola e um revestimento de borracha com lábio de vedação. A vedação ocorre pelo contato permanente entre a aresta deste lábio de vedação e o eixo. Em alguns casos, a peça também possui um guarda-pó para impedir a entrada de impurezas.
Nas máquinas, eles devem cumprir sua função tanto na condição estática (máquina parada) como na condição dinâmica (quando há movimento entre as partes, na temperatura de operação). Ocorre que a força de atrito e a velocidade periférica do eixo causam a geração de calor na área de contato do lábio, o que pode provocar desgaste e degeneração da borracha.
Sendo peças delicadas e de precisão, os retentores requerem cuidados especiais no manuseio e instalação, particularmente nos lábios de vedação. Por essa razão, deve-se montar o retentor sempre com o ferramental adequado, recomendado pelo fabricante do equipamento ou do componente, preferencialmente com equipe especializada.
A função do retentor é evitar que o lubrificante situado na parte interna do conjunto escape para o exterior
Aplicada em função do lubrificante a ser vedado, a borracha é submetida a altas temperaturas de operação. Esse calor causa o envelhecimento rápido do material, fazendo com que o retentor perca sua capacidade de vedação.
Para satisfazer às necessidades de cada aplicação, os retentores são fabricados com uma vasta gama de materiais (borracha nitrílica, fluorelastômeros, PTFE, poliuretano, fenólicos, resinas de acetato, poliamidas, borracha de silicone e outros). As mais utilizadas são nitrílicas, poliacrílicas, de silicone, teflon e fluorelastômeros.
As borrachas nitrílicas são utilizadas em cubos de rodas de veículos leves, eixos piloto de caixas de câmbio e outros sistemas. As poliacrílicas têm resistência térmica superior às anteriores, o que aumenta sua vida útil. Geralmente, são usadas em locais com temperatura de operação mais elevada
As borrachas nitrílicas são utilizadas em cubos de rodas de veículos leves, eixos piloto de caixas de câmbio e outros sistemas. As poliacrílicas têm resistência térmica superior às anteriores, o que aumenta sua vida útil. Geralmente, são usadas em locais com temperatura de operação mais elevada, para vedação de óleos aditivados.
O silicone é usado em aplicações especiais, geralmente transmissões automáticas e em alguns retentores de motor. Os fluorelastômeros, por sua vez, são materiais mais nobres. Suportando temperaturas mais altas (de até 180º C), são utilizados em locais de alta solicitação de desempenho, normalmente quando não é possível utilizar uma das alternativas anteriores. O detalhe é que, em temperaturas acima de 300º C, todos os fluorelastômeros e compostos de PTFE (politetrafluoretileno) liberam gases nocivos.
A força de atrito e a velocidade periférica do eixo geram calor na área de contato do lábio, o que pode provocar desgaste e degeneração da borracha
Já os retentores de teflon não necessitam de mola e causam menos danos ao eixo. Além de serem usados com todos os tipos de óleo, suportam temperaturas de operação acima de 200º C.
O estado do eixo é fundamental para assegurar condições adequadas de vedação do óleo. E o diâmetro interno do retentor é menor que o diâmetro do eixo, para que possa ser ajustado com interferência e evitar o vazamento do lubrificante.
O eixo deve ter uma rugosidade total (RT) de 1 a 4µ, para provocar o ajustamento entre a borracha e o eixo. Essa rugosidade provoca o desgaste da borracha que, por sua vez, irá polir o eixo, permitindo a formação da película lubrificante do lábio do retentor. A inexistência dessa película por aperto excessivo gera calor, que deteriora a borracha.
O diâmetro externo do retentor pode ser em chapa metálica ou em chapa revestida com borracha. Os primeiros são usados em alojamentos com bom acabamento, que assegurem a vedação no contato entre os componentes metálicos (chapa e sede).
Realizado com o uso de prensa, o ajuste na carcaça garante a centralização e evita danos na superfície de apoio e no lábio de vedação
Já o revestimento de borracha é usado em alojamentos bipartidos ou com baixo acabamento, tanto na vedação de gases como de fluidos de baixa viscosidade.
Além da força da borracha sobre o eixo, a ação da mola é responsável pela força radial que assegura a vedação durante toda a vida útil do retentor. Ao manter a força radial da borracha sobre o eixo, ela impede que uma se molde ao outro quando a temperatura subir, provocando vazamentos. Também existem retentores sem mola, para uso em condições mais moderadas de trabalho.
A seleção do retentor adequado é definida em função do tipo de lubrificante, do ambiente de operação, da velocidade e das condições locais. No caso de lubrificação com graxa, é necessário prever um respiro, para evitar a entrada de impurezas se a pressão interna ficar abaixo da atmosférica.
A seleção do retentor é definida em função do tipo de lubrificante, ambiente de operação, velocidade e condições locais
Além disso, quando a função do retentor for evitar a saída do lubrificante, o lábio de vedação deve estar apontado para a parte interna. Já para evitar a entrada de impurezas, deve estar voltado para a parte externa.
Os retentores devem ser armazenados dentro de suas embalagens originais, em local limpo e com temperaturas entre 10 e 40o. Ao serem desembalados para montagem, deve-se evitar tocar no lábio de vedação, para não provocar deformações ou danificar o componente.
O ajuste na carcaça também é feito por interferência, devendo ser previsto um chanfro de 5 a 15o para entrada do retentor. Recomenda-se o uso de prensa para a aplicação, com dispositivos que garantam a centralização e evitem danos na superfície de apoio e no lábio de vedação. O eixo, por sua vez, deve ter um chanfro de 15 a 25o ou raio de 0,6 a 1 mm. Onde não houver chanfro, na passagem do retentor, recomenda-se o uso de uma luva de proteção do lábio.
No interior do cilindro são usadas gaxetas, cuja função é assegurar interferências com a parede do cilindro, permitindo manter a pressão hidráulica necessária para sua movimentação. Ao mesmo tempo, permitem a formação de um filme de óleo para lubrificação das superfícies em contato. Essas gaxetas podem ser de efeito simples ou duplo, dependendo do tipo de cilindro.
Aliás, as gaxetas de haste de pistão são as vedações de maior exigência técnica, uma vez que, além dos problemas usuais, são componentes afetados pelas irregularidades da haste, que fica parte do tempo em contato com o meio externo. E os danos referentes a esse contato podem causar vazamentos para o meio externo, com risco de acidentes e poluição ambiental.