Fadiga Térmica e Desempenho em Longo Prazo: Como Garantir a Confiabilidade de Vedações em Fornos Industriais e Linhas de Calor Contínuo

Eduardo Sudo – CEO da Athon S/A. Engenheiro especialista em elementos de vedação de alta performance Introdução

Ambientes com calor contínuo, como fornos industriais, linhas de sinterização ou reatores químicos, impõem desafios severos à durabilidade dos elastômeros. A fadiga térmica acumulada, combinada à exposição a vapores corrosivos e ciclos térmicos intensos, pode comprometer a integridade dos elementos de vedação em menos tempo do que o previsto. Este artigo aborda como prevenir falhas em vedações submetidas a regimes térmicos extremos, com foco em seleção de materiais, simulações de ciclo de vida e conformidade normativa.

1. Entendendo a Fadiga Térmica em Elastômeros

A fadiga térmica é um fenômeno de degradação progressiva que reduz elasticidade, resistência e capacidade de vedação dos compostos.

Em linhas de produção siderúrgica, alimentícia e petroquímica, essa degradação pode ocorrer mesmo abaixo do limite térmico nominal do elastômero, devido ao tempo de exposição prolongada.

2. Principais Sintomas de Fadiga Térmica

Microfissuras superficiais com risco de propagação em ambientes abrasivos.

Perda de módulo elástico, afetando o efeito de pré-carga das vedações.

Descoloração e endurecimento dos anéis devido à oxidação térmica.

Deformação permanente por compressão, reduzindo a capacidade de recuperação elástica.

3. Materiais Recomendados para Alta Temperatura Contínua

FFKM (perfluorelastômeros) – até 315 °C, resistência química superior.

VMQ (silicone) – até 230 °C, excelente flexibilidade térmica.

HNBR modificado – até 150 °C contínuos com picos de até 165 °C, boa resistência à compressão e ao óleo mineral.

Composição deve incluir antioxidantes térmicos, cargas especiais e sistema de cura peróxida.

4. Métodos de Validação e Normas Aplicáveis

Envelhecimento acelerado conforme ASTM D573 e ISO 188.

Compressão residual após 1.000 h a 200 °C.

Volume swell em óleos térmicos (ASTM IRM 903) e vapor saturado.

Normas aplicáveis: FDA 21 CFR, ISO 23936, EN 549 (alimentício), UL 157.

5. Conclusão

Vedar sob calor constante exige mais que um material resistente: exige uma engenharia de aplicação robusta e testes laboratoriais criteriosos. A Athon S/A investe em P&D e formulações customizadas para garantir o desempenho contínuo mesmo sob as condições mais severas. Escolher o composto certo significa evitar paradas, proteger vidas e ampliar a vida útil de todo o sistema.

Referências Técnicas

ASTM D573 – Aging Resistance of Rubber

ISO 188 – Accelerated Thermal Aging Methods

ISO 23936 – Non-metallic materials in high temperature environments

UL 157 – Tests for Elastomeric Sealing Components