Faces de vedação
Materiais e faces de vedação
A escolha do par de faces é o fator que mais influencia a durabilidade de um selo mecânico. Este guia detalha as três combinações padrão da série MG — carvão × cerâmica, silício × silício e tungstênio × tungstênio — com suas vantagens, limitações e faixas de aplicação.
Carvão × Cerâmica / Inox
É o par de faces mais utilizado no Brasil em serviços gerais. A face rotativa é fabricada em carvão grafite antifricção — material auto-lubrificante que dispensa aditivos externos — e a sede estacionária pode ser em cerâmica Al₂O₃ (99,7% de alumina) ou em aço inoxidável AISI 316 quando o fluido exige metal.
Vantagens
- Menor coeficiente de atrito da família, prolongando a vida útil em fluidos limpos.
- Custo por conjunto significativamente inferior às demais combinações.
- Ampla disponibilidade nacional e reposição rápida.
- Excelente comportamento em partidas repetidas com boa qualidade de água.
- Cerâmica com dureza elevada, resistente a corrosão química leve.
Desvantagens e limitações
- Não recomendado para fluidos com sólidos abrasivos — o carvão desgasta rapidamente.
- Cerâmica é frágil a choques térmicos bruscos.
- Menor tolerância a operação a seco do que SiC ou WC.
- Faixa térmica limitada pelo elastômero e pela ligação carbono-resina.
- Resistência à abrasão
- Baixa resistência à abrasão — evitar fluidos com sólidos suspensos maiores que partículas coloidais.
- Faixa de temperatura
- Faixa típica de −20 °C a +140 °C, limitada pela ligação carbono-resina e pelo elastômero associado.
- Compatibilidade química
- Compatível com água limpa, água potável, líquidos leves, óleos minerais e a maior parte dos fluidos neutros. Não recomendado para ácidos concentrados ou meios fortemente oxidantes.
Quando utilizar
- Água limpa, água potável, água pluvial e irrigação.
- Bombas domésticas e prediais.
- Circuitos de arrefecimento com água tratada.
- Fluidos alimentícios leves — leite, sucos filtrados, água aromatizada.
- Bombas centrífugas em processos gerais com fluido isento de sólidos.
Silício × Silício (SiC × SiC)
O par de faces em carbeto de silício (SiC) é a evolução técnica do carvão × cerâmica. Cerâmica técnica de alta dureza (segunda maior da natureza depois do diamante) e excelente condutividade térmica, o SiC dissipa calor com rapidez e resiste a fluidos que arruinariam um par tradicional.
Vantagens
- Dureza extremamente alta — 9,5 na escala Mohs.
- Excelente condutividade térmica — dissipa calor da interface com rapidez.
- Resistência química ampla, incluindo ácidos e álcalis moderados.
- Tolera operação com fluidos que contenham sólidos leves em suspensão.
- Boa resistência a choque térmico moderado, superior à cerâmica pura.
- Vida útil típica muito superior ao par carvão × cerâmica.
Desvantagens e limitações
- Custo por conjunto de duas a três vezes o par carvão × cerâmica.
- Frágil a impacto mecânico durante montagem — exige cuidado na instalação.
- Menos indulgente com desalinhamentos severos que o carvão.
- Resistência à abrasão
- Excelente resistência à abrasão — indicado para fluidos com sólidos leves em suspensão e serviços onde o carvão desgastaria rapidamente.
- Faixa de temperatura
- Faixa típica de −40 °C a +200 °C, limitada na prática pelo elastômero secundário. O SiC em si suporta muito mais que isso.
- Compatibilidade química
- Compatível com ácidos diluídos, álcalis moderados, solventes, hidrocarbonetos e a maior parte dos processos químicos industriais correntes.
Quando utilizar
- Fluidos com sólidos leves em suspensão — polpas diluídas, produtos de processo.
- Química leve e média — ácidos e álcalis diluídos.
- Circuitos com temperatura mais alta que o par carvão suportaria.
- Bombas de papel e celulose com fluidos de baixa consistência.
- Processos alimentícios com produtos viscosos ou com partículas.
- Aplicações críticas onde vida útil longa é prioridade sobre custo inicial.
Tungstênio × Tungstênio (WC × WC)
O par em carbeto de tungstênio (WC) é o material de escolha para condições severas. Combina dureza altíssima com tenacidade mecânica muito superior ao SiC — o que o torna tolerante a impactos, sólidos e choques que quebrariam qualquer cerâmica.
Vantagens
- Altíssima dureza combinada com tenacidade — resiste a impactos que fraturariam cerâmicas.
- Resistência à abrasão superior ao SiC em fluidos com sólidos pesados.
- Excelente comportamento em lamas, polpas e efluentes.
- Boa condutividade térmica.
- Tolera montagem menos criteriosa que SiC.
Desvantagens e limitações
- Custo mais alto da família — de três a cinco vezes o par carvão × cerâmica.
- Peso maior — sensível em bombas de rotação muito elevada.
- Alguns tipos de WC contêm ligante metálico (cobalto ou níquel) que pode ser atacado por ácidos fortes — validar o grau químico.
- Resistência à abrasão
- A melhor resistência à abrasão da família MG — indicado para polpas, lamas e efluentes com sólidos em suspensão.
- Faixa de temperatura
- Faixa típica de −40 °C a +260 °C, limitada pelo elastômero na maior parte das aplicações práticas.
- Compatibilidade química
- Compatível com a maioria dos fluidos industriais neutros e moderadamente agressivos. Em ácidos fortes ou meios muito oxidantes, escolher grau WC com ligante de níquel ou WC sinterizado sem ligante.
Quando utilizar
- Bombas de mineração — polpas e lamas com sólidos.
- Efluentes industriais e esgoto com material particulado.
- Fluidos com risco de choque hidráulico ou pequenos objetos suspensos.
- Aplicações com paradas e partidas frequentes onde SiC quebraria.
- Bombas submersíveis em ambientes agressivos.
- Processos de tratamento de água bruta com carga de sólidos.
