Ventosas de vácuo em NBR vs. silicone: que material deve escolher?

Ao escolher uma ventosa a vácuo, a geometria e o tamanho da ventosa são importantes, mas omaterial de que é feitatambém pode afetar significativamente o desempenho de vedação, a durabilidade e a adequação ao ambiente de funcionamento.

Dois dos elastómeros mais utilizados nas ventosas de vácuo industriais sãoo NBR (borracha de nitrilo-butadieno)ea borracha de silicone (SIR).

O NBR é amplamente utilizado em aplicações industriais gerais devido às suas boas propriedades mecânicas, resistência ao óleo e boa relação custo-benefício. O silicone, por outro lado, é frequentemente escolhido para aplicações que exigem uma gama mais ampla de temperaturas de funcionamento, excelente flexibilidade ou boa resistência ao ozono e às intempéries.

Nenhum dos dois materiais é universalmente melhor. A escolha certa depende dapeça a trabalhar, da temperatura, do estado da superfície, da presença de óleo ou de produtos químicos, da durabilidade necessária e do ambiente de funcionamento.

Este guia explica as principais diferenças entre as ventosas de vácuo em NBR e em silicone e como selecionar o material adequado para a sua aplicação.

Changes such as swelling, hardening or cracking can indicate that the suction cup material is not suitable for the operating environment. See our vacuum suction cup material troubleshooting guide.

O que é uma ventosa de vácuo em NBR?

O NBR (borracha de nitrilo-butadieno), também conhecido como borracha de nitrilo, é um dos materiais elastoméricos mais utilizados nas ventosas de vácuo industriais.

A NBR oferece uma combinação útil de:

• Boa resistência aos óleos
• Boa resistência mecânica
• Boa resistência à abrasão
• Desempenho estável em ambientes industriais em geral
• Ampla disponibilidade em diferentes graus de dureza Shore
• Desempenho com boa relação custo-benefício

Devido a estas características, as ventosas de NBR são frequentemente utilizadas para o manuseamentode vidro, chapas metálicas, componentes de plástico, painéis de madeira, materiais de embalagem e outras peças industriais.

O NBR é particularmente útil em situações em que a ventosa possa entrar em contacto com óleos ou lubrificantes, como, por exemplo, em ambientes de manuseamento de chapas metálicas e de maquinagem.

No entanto, o NBR apresenta, em geral, uma gama de temperaturas mais limitada e uma menor resistência ao ozono e às intempéries do que o silicone.

O que é uma ventosa de silicone?

A borracha de silicone (SIR)é um elastómero conhecido pela sua flexibilidade numa ampla gama de temperaturas e pela sua boa resistência ao ozono, às intempéries e ao envelhecimento.

As ventosas de silicone são frequentemente utilizadas em aplicações que envolvem:

• Temperaturas de funcionamento mais elevadas ou mais baixas
• Peças quentes
• Aplicações que requerem lábios de vedação macios e flexíveis
• Manuseamento de vidro em condições específicas de temperatura
• Embalagem e manuseamento do produto
• Aplicações que exigem tipos de materiais específicos em conformidade com os requisitos de contacto com alimentos

O silicone mantém-se flexível numa gama de temperaturas mais ampla do que os compostos NBR padrão, o que o torna útil quando a temperatura é um fator determinante.

No entanto, o silicone apresenta, em geral, uma resistência aos óleos inferior à do NBR e pode apresentar características de desgaste diferentes em aplicações com elevadas exigências mecânicas.

Ventosas de NBR vs. ventosas de silicone: principais diferenças

A tabela seguinte apresenta uma comparação geral entre os materiais utilizados nas ventosas de vácuo: NBR e silicone.

*O desempenho real depende da composição específica do material, da dureza, da geometria da ventosa e das condições de funcionamento.

As propriedades do material podem variar significativamente entre as diferentes formulações. Consulte sempre as especificações de cada ventosa ao avaliar uma aplicação específica.

If you are also considering HNBR or FKM, see our NBR, HNBR and FKM suction cup comparison for guidance on heat, oil exposure and chemical compatibility.

Resistência à temperatura: NBR vs. silicone

A temperatura é uma das diferenças mais importantes entre as ventosas de NBR e as de silicone.

Os compostos típicos para ventosas de NBR são normalmente utilizados em aplicações com:

−10 °C a +80 °C

Os compostos de silicone podem, normalmente, funcionar numa gama consideravelmente mais ampla, por exemplo:

−30 °C a +200 °C

Estes valores devem ser considerados apenas comointervalos de referência gerais para os materiais. A temperatura de funcionamento admissível de uma ventosa concreta depende do composto específico, da geometria, da duração da exposição e das condições de aplicação.

Para ambientes industriais normais e manuseamento à temperatura ambiente, o NBR é frequentemente suficiente.

O silicone revela-se particularmente útil no manuseamentode peças quentes ou na utilização em ambientes fora da gama de temperaturas práticas do NBR padrão.

Resistência aos óleos: por que razão o NBR é frequentemente o material preferido

O NBR é bem conhecido pela sua resistência a muitos óleos e, por isso, é amplamente utilizado em ambientes industriais onde as ventosas entram em contacto com peças oleosas.

Entre os exemplos típicos contam-se:

• Manuseamento de chapas metálicas
• Componentes metálicos estampados
• Peças maquinadas
• Componentes com óleos de processamento
• Equipamento automatizado para o trabalho de metais

O silicone apresenta, em geral, uma resistência aos óleos consideravelmente inferior à do NBR.

Por conseguinte, quando a exposição ao óleo constitui uma condição de funcionamento importante,o NBR é normalmente o primeiro material a ser avaliado, embora se deva sempre verificar a compatibilidade com o óleo específico e com a temperatura de funcionamento.

Resistência à abrasão e ao desgaste

As ventosas utilizadas em equipamentos automatizados podem realizar milhares ou mesmo milhões de ciclos de manuseamento ao longo da sua vida útil.

O contacto repetido com a peça a trabalhar pode desgastar gradualmente a lábia de vedação.

O NBR apresenta, em geral, boas características mecânicas e de resistência ao desgaste em muitas aplicações industriais, o que o torna uma escolha prática para operações de manuseamento geral com elevado número de ciclos.

O silicone pode ser escolhido devido à sua gama de temperaturas e flexibilidade, e não principalmente pela sua resistência máxima à abrasão.

No entanto, a vida útil efetiva não pode ser determinada apenas com base no material de base. É também influenciada por:

• Geometria da ventosa
• Formulação do material
• Dureza da costa
• Rugosidade da peça
• Frequência do ciclo
• Carregamento lateral
• Temperatura de funcionamento
• Contaminação
• Nível de vácuo

Nos casos em que é necessária uma resistência à abrasão particularmente elevada,o poliuretano (PU)pode também ser uma opção a considerar.

Guia relacionado: [Ventosas de vácuo em PU vs NBR]

Flexibilidade e desempenho de vedação

A flexibilidade do material influencia a facilidade com que uma ventosa se adapta à superfície de uma peça de trabalho.

O silicone é conhecido por manter uma boa flexibilidade numa ampla gama de temperaturas. Isto pode ser vantajoso para determinadas aplicações curvas, irregulares ou sensíveis à temperatura.

O NBR também está disponível em diferentes graus de dureza e pode proporcionar um excelente desempenho de vedação em aplicações industriais gerais.

No entanto, o tipo de material, por si só, não determina o desempenho da vedação.

A capacidade de uma ventosa se fixar firmemente a uma peça de trabalho depende também, em grande medida, de:

• Dureza da costa
• Concepção do lábio de vedação
• Geometria do fole
• Curvatura da peça
• Rugosidade da superfície
• Nível de vácuo
• Pressão de contacto

Por conseguinte,o silicone não deve ser automaticamente considerado melhor do que o NBR apenas pelo facto de ser mais macio ou mais flexível.

NBR vs. silicone na manipulação de vidro

Tantoas ventosas de NBR como as de silicone podem ser utilizadas para o manuseamento de vidro, dependendo da aplicação.

O NBR é amplamente adequado para o manuseamento de vidro a temperaturas normais de funcionamento e pode oferecer boa durabilidade e boa relação custo-benefício.

O silicone pode ser considerado quando:

• O vidro ou o ambiente circundante está a uma temperatura elevada
• É necessária uma maior flexibilidade em termos de temperatura
• É necessário um comportamento de vedação específico
• A aplicação requer uma propriedade específica do silicone

No entanto, o material da ventosa não deve ser escolhido apenas com base no facto de a peça a trabalhar ser de vidro.

Devem também ser tidos em conta o estado da superfície do vidro, o revestimento, a temperatura, a orientação, a frequência do ciclo e o risco de marcas de sucção.

No caso de aplicações em que as marcas de sucção ou a contaminação em superfícies de vidro sensíveis constituam um problema, poderá também considerar-se a utilização deuma capaadequadapara a ventosa, dependendo da aplicação.

NBR vs. silicone na manipulação de chapas metálicas

Para o manuseamento de chapas metálicas,o NBR é normalmente a escolha preferida, especialmente quando existem óleos de processamento ou lubrificantes.

A combinação de resistência aos óleos, propriedades mecânicas e boa relação custo-benefício torna o NBR adequado para muitas aplicações que envolvem:

• Chapas de aço
• Chapas de alumínio
• Componentes estampados
• Peças metálicas oleosas
• Carregamento e descarregamento CNC

O silicone é, em geral, menos adequado quando se prevê uma exposição contínua ao óleo, a menos que o composto de silicone específico tenha sido avaliado para essa aplicação.

A superfície da peça, a espessura da chapa, a aceleração e a geometria da ventosa também devem ser tidas em conta na escolha de uma ventosa para chapas metálicas.

NBR vs. silicone na manipulação de alimentos

O silicone está normalmente disponível em tipos de material concebidos para aplicações com requisitos específicos em matéria de contacto com alimentos.

No entanto,o silicone não deve ser automaticamente considerado seguro para uso alimentar apenas pelo facto de se tratar de silicone.

A adequação para contacto com alimentos depende docomposto específico e dos requisitos regulamentares ou certificações aplicáveis.

Se uma ventosa a vácuo vier a entrar em contacto direto com alimentos, deve, por conseguinte, verificar-se a classe do material e a documentação de conformidade relevante para a aplicação pretendida.

A dureza da costa é importante?

Sim. Duas ventosas fabricadas em NBR podem apresentar comportamentos diferentes se tiverem durezas Shore diferentes. O mesmo se aplica ao silicone.

Os compostos mais maciosadaptam-se, em geral, mais facilmente a superfícies curvas, irregulares ou ligeiramente estruturadas.

Os compostos mais durosproporcionam, geralmente, uma maior estabilidade dimensional e podem resistir melhor à deformação em determinadas condições de funcionamento.

No entanto, o facto de ser mais macio não significa automaticamente uma melhor vedação, e o facto de ser mais duro não significa automaticamente uma maior capacidade de elevação.

A dureza adequada depende da combinação dos seguintes fatores:

material + geometria da ventosa + peça a trabalhar + condições de funcionamento

A dureza Shore dos materiais de borracha pode ser medida utilizando métodos como a normaISO 7619-1.

O material da ventosa afeta a força de elevação?

A força de sucção teórica é determinada principalmente pelapressão diferencial e pelaárea efetiva de sucção:

F = Δp × A

Por conseguinte, a simples substituição de uma ventosa de NBR por uma de silicone não aumenta automaticamente a sua força de sucção teórica, se a área de sucção efetiva e o nível de vácuo se mantiverem idênticos.

No entanto, o material pode influenciaro desempenho real da aplicação, uma vez que afeta o comportamento de vedação, a deformação, o atrito, o desgaste e a capacidade da ventosa de se adaptar à peça de trabalho.

Por exemplo, um material que proporcione uma vedação mais fiável numa determinada superfície pode ajudar o sistema de vácuo a manter o nível de vácuo necessário de forma mais consistente.

Para cálculos detalhados de forças, consulte:

[Como calcular a força de elevação e a capacidade de carga de uma ventosa de vácuo]

NBR ou silicone: qual deve escolher?

Como ponto de partida geral:

Escolha o NBR quando:

• Precisa de uma ventosa industrial de uso geral
• A resistência ao óleo é importante
• A peça é manuseada a temperaturas industriais normais
• É necessária uma boa durabilidade mecânica
• A relação custo-eficácia é importante

Considere o silicone quando:

• A aplicação envolve temperaturas mais elevadas ou mais baixas
• A flexibilidade em termos de temperatura é importante
• É necessária resistência ao ozono ou às intempéries
• Um material particularmente flexível é vantajoso
• É necessário utilizar um tipo de silicone certificado adequado para uma aplicação específica

Nenhuma destas recomendações substitui uma avaliação específica para cada aplicação.

O material da peça, a superfície, a temperatura, a contaminação, a frequência do ciclo, a geometria da ventosa, a dureza Shore e a capacidade de carga necessáriadevem ser tidos em conta antes de se selecionar o material da ventosa.

Perguntas Frequentes

O NBR é melhor do que o silicone para ventosas a vácuo?

Nenhum dos dois materiais é universalmente melhor. O NBR é normalmente preferido para aplicações industriais gerais e ambientes que envolvam óleos, enquanto o silicone é particularmente útil nos casos em que é necessária uma gama de temperaturas mais ampla, flexibilidade ou resistência ao ozono.

O que dura mais tempo: as ventosas de NBR ou as de silicone?

A vida útil depende da composição do material, da geometria da ventosa, da peça a trabalhar, da temperatura, da abrasão, da contaminação e das condições do ciclo. O material de base, por si só, não é suficiente para prever a vida útil da ventosa.

As ventosas de NBR são resistentes ao óleo?

O NBR oferece, em geral, boa resistência a muitos óleos e é frequentemente utilizado no manuseamento de peças industriais oleosas. No entanto, é necessário verificar a compatibilidade em função do óleo específico, da temperatura e das condições de exposição.

As ventosas de silicone resistem a altas temperaturas?

O silicone oferece, geralmente, uma gama de temperaturas de funcionamento mais ampla do que o NBR e é frequentemente utilizado em aplicações a temperaturas elevadas. Deve verificar-se sempre a temperatura máxima admissível da ventosa em questão.

As ventosas de silicone são adequadas para uso alimentar?

Certos tipos de silicone podem cumprir requisitos específicos relativos ao contacto com alimentos, mas não se deve partir automaticamente do princípio de que o silicone, por si só, é seguro para uso alimentar. Verifique o composto e os requisitos de conformidade aplicáveis à utilização pretendida.

O silicone é mais macio do que o NBR?

Tanto o NBR como o silicone estão disponíveis em diferentes graus de dureza Shore. O silicone é conhecido por manter a flexibilidade numa ampla gama de temperaturas, mas o tipo de material, por si só, não determina a dureza de uma ventosa.

O silicone proporciona uma força de sucção superior à do NBR?

Não de forma inerente. A força de sucção teórica é determinada principalmente pela pressão diferencial e pela área efetiva de sucção. O material afeta o desempenho prático através de fatores como a vedação, a deformação e o atrito.

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