Bombas de parafuso sanitáriasdeve atender aos requisitos básicos, incluindo contaminação zero, limpeza fácil, resistência à esterilização em alta temperatura e zero resíduo. Seus sistemas de vedação estão sujeitos a processos rigorosos, como limpeza on-line CIP (Clean-in-Place), esterilização em alta temperatura SIP (Sterilize-in-Place) e lavagem ácido-alcalina por longos períodos. A seleção inadequada do material pode causar desgaste dos anéis rotativos e estacionários, inchaço e rachaduras nas vedações de borracha, falha por corrosão dos componentes metálicos e outros defeitos. Esses problemas causarão ainda mais vazamento de material, crescimento bacteriano, contaminação secundária e aumento dos custos de operação e manutenção, fazendo com que as linhas de produção não cumpram os padrões de produção limpa. Portanto, a seleção do material de vedação requer uma consideração abrangente da resistência ao desgaste, à temperatura e à corrosão, ao grau sanitário e à compatibilidade das condições de trabalho.
| Material de vedação | Principais vantagens | Cenários Aplicáveis |
|---|---|---|
| EPDM (monômero de etileno propileno dieno) | Resistente ao vapor, bom desempenho sanitário, econômico | Meios à base de água, como laticínios, sucos de frutas e água pura |
| Borracha de silicone VMQ | Resistência a temperaturas ultra-altas, alto grau estéril | Condições de trabalho estéreis de alta temperatura para produtos farmacêuticos e alimentos infantis |
| Fluoroelastômero FKM | Resistente a óleo, resistente a álcool, forte resistente a álcalis | Meios alimentares com alto teor de gordura e álcool |
| PTFE (politetrafluoretileno) | Forte resistência à corrosão, resistência a partículas | Materiais ácidos, granulares e corrosivos |
| Carboneto de tungstênio WC | Resistência ao desgaste ultra-alta, ampla versatilidade | Pares de fricção gerais para aplicações alimentícias e farmacêuticas convencionais |
| Carboneto de Silício SiC | Baixo atrito e resistência ao desgaste de alta precisão | Aplicações sanitárias de alta qualidade com ciclos start-stop frequentes |
| Carbono Grafite | Autolubrificante, alta temperatura e resistência à corrosão | Condições de trabalho em alta temperatura com pequenas partículas sólidas |
O par de fricção é o componente central de pressão e resistente ao desgaste de uma vedação, consistindo em anéis rotativos e estacionários. Necessita de alta resistência, resistência ao desgaste e à corrosão, excelente estanqueidade ao ar e boa usinabilidade. Os materiais principais são os seguintes:
É o material principal amplamente adotado em toda a indústria, com cobalto, cromo e titânio como componentes principais e cobalto como aglutinante. Quanto maior o teor de cobalto, menor será a resistência do material. As classes comuns incluem YG-6, YG-8 e YG-15, com dureza variando de 87 a 89,5 HRA. Sua dureza é 20 vezes maior que a do aço rápido. Possui resistência a altas temperaturas, baixo coeficiente de expansão térmica, baixo coeficiente de atrito e bom desempenho de emparelhamento, adequado para a maioria das condições de trabalho de transporte convencionais de alimentos, laticínios e produtos farmacêuticos líquidos.
O aço-liga tratado termicamente (3Cr13, 4Cr13, etc.) apresenta maior resistência e resistência ao desgaste, usinagem simples e desempenho de alto custo, adequado para condições de trabalho com água limpa e lamas finas livres de forte corrosão. O ferro com alto teor de silício tem uma dureza de 45–50 HRC e resiste ao ácido sulfúrico, ácido nítrico e ácidos orgânicos, mas não pode suportar álcalis fortes e ácido clorídrico, aplicável apenas a ambientes ácidos sem forte corrosão alcalina.
É um material de vedação avançado de alta precisão reconhecido mundialmente, apresentando um coeficiente de atrito extremamente baixo, excelente redução de atrito e resistência ao desgaste, bem como alta temperatura e resistência à corrosão. É principalmente combinado com carboneto de tungstênio para reduzir significativamente a perda de vedação, adequado para transporte farmacêutico e de alimentos finos com ciclos frequentes de início e parada, pequenas partículas sólidas e requisitos sanitários rigorosos.
Um material clássico de par de fricção suave fabricado através de calcinação em alta temperatura. Seus poros inerentes requerem modificação de impregnação para uso prático e podem ser combinados com carboneto de tungstênio ou carboneto de silício. As principais classes incluem grafite de carbono puro M121 (resistência a temperaturas de até 350°C), grafite impregnada com resina epóxi/furana (resistência a temperaturas de até 200°C) e grafite impregnada de metal M232L (resistência a temperaturas de até 400°C). Oferece autolubrificação, baixo atrito, resistência à corrosão e fácil usinagem, adequado para condições de trabalho em alta temperatura com pequenas partículas sólidas.
Componentes elásticos fornecem pressão de compensação estável para vedações e seus materiais são selecionados de acordo com as condições reais de trabalho: aço inoxidável 1Cr18Ni9Ti e 4Cr13 para ambientes corrosivos em geral; bronze fosforoso para água do mar e ambientes fracamente corrosivos; Aço carbono 65Mn e 60Si2Mn para ambientes de água limpa em temperatura ambiente e livres de corrosão; 50GV para aplicações em bombas de óleo de alta temperatura, evitando efetivamente vazamentos de vedação causados por corrosão e atenuação elástica.
A seleção de materiais abrange quatro dimensões principais: combinar materiais com meios transportados, selecionar materiais resistentes à temperatura em conformidade com processos de limpeza CIP/SIP, combinar a tolerância de temperatura do material com a temperatura operacional do equipamento e atender aos padrões de conformidade, incluindo FDA/3A para alimentos e USP para produtos farmacêuticos.
Falhas comuns induzidas pela seleção inadequada de material incluem falha de inchaço do EPDM em contato com graxa, rachaduras da borracha de silicone e subsequente contaminação do material quando exposto a ácidos concentrados, vazamento de material devido à resistência insuficiente ao desgaste do PTFE comum, fragilização do FKM sob frequente esterilização em alta temperatura e vazamento de vedação resultante da corrosão de molas de aço carbono. Todas essas falhas resultam de incompatibilidades entre as condições de trabalho e os materiais selecionados.
Os sistemas de vedação para bombas helicoidais sanitárias exigem a correspondência completa do conjunto; nenhum material pode se adequar a todas as condições de trabalho. A correspondência precisa de materiais com ambientes de serviço é essencial. EPDM emparelhado com carboneto de tungstênio é preferido para linhas de produção convencionais à base de água; FKM emparelhado com carboneto de silício é selecionado para meios com alto teor de gordura e álcool; borracha de silicone combinada com grafite modificada se adapta a processos farmacêuticos estéreis de alta temperatura; PTFE combinado com grafite de carbono é adotado para aplicações de materiais corrosivos e granulares.Tefikoé especializada em vedação de fluidos limpos, fornecendo soluções de vedação altamente compatíveis e de longa vida útil para indústrias alimentícias, farmacêuticas e químicas diárias, com uma gama completa de materiais de vedação compatíveis e sistemas de seleção maduros, garantindo operação limpa estável, de baixo consumo e compatível de linhas de produção.
