Solução de vedação patenteada para melhorar a água potável

Jun 21, 2023

A vedação de poliuretano de alto desempenho da Freudenberg Sealing Technologies combina características positivas. (Fonte da imagem: Freudenberg FST GmbH)

A água potável está fortemente contaminada em muitos países ao redor do mundo: poluentes como microplásticos, bactérias, vírus e pesticidas podem impactar negativamente a qualidade da água. A Freudenberg Sealing Technologies desenvolveu uma solução de vedação inovadora para um dispositivo de tratamento de água que não apenas filtra a água da torneira, mas também a enriquece com minerais, oligoelementos e, se desejado, ácido carbônico.

Quando o dispositivo foi desenvolvido pela primeira vez, o cliente enfrentou um desafio técnico: as válvulas dos cartuchos convencionais de dióxido de carbono não são totalmente padronizadas e possuem muitas dimensões diferentes que se conectam em alturas variadas. Garantir que todas as variantes de válvulas se encaixem perfeitamente no aparelho requer uma vedação com um design sofisticado que proporcione uma vedação confiável, independentemente desta alta faixa de tolerância.

“Depois que o cliente nos contatou, iniciamos uma análise das condições especiais que tal vedação deve atender”, disse Ulrich Wüstenhagen, Desenvolvimento de Produtos Pneumáticos da Freudenberg Sealing Technologies. “Rapidamente ficou claro que este projeto exigia nosso conhecimento em materiais, bem como nosso know-how de desenvolvimento e nossa experiência na fabricação de tais produtos.”

Desempenho de vedação incrível As válvulas dos cartuchos de dióxido de carbono são aparafusadas em purificadores de água com rosca trapezoidal padronizada. Então o cartucho e o dispositivo estão firmemente conectados um ao outro. Em seguida, um redutor de pressão no aparelho reduz a pressão do cartucho de 60 bar para uma pressão de trabalho permanente de cerca de três bar. A vedação no vão entre o redutor de pressão do aparelho e a válvula do cartucho de gás deve agora realizar algo extraordinário: por ficar muito tempo exposto à pressão de 60 bar, o dióxido de carbono penetra no material até o ponto de saturação. Quando o purificador de água é usado, a pressão diminui rapidamente e o gás se expande abruptamente. Durante esta rápida descompressão, o gás no material escapa para fora do material. Isto não é problema quando a vedação é produzida com o tipo certo de material. Mas se o material apresentar imperfeições nas quais o CO2 possa se acumular, ou se for categoricamente inadequado, a expansão criará bolhas que danificarão a vedação.

Além do material correto, a vedação também deve ter a geometria correta para lidar com essas condições difíceis. Deve compensar as diversas dimensões de conexão das válvulas nos cartuchos de gás e facilitar a troca dos cartuchos pelos usuários. Aqui, uma combinação inteligente de material e geometria garante o torque de fricção mais baixo possível à medida que o cartucho é girado para dentro ou para fora.

Ideal em design e material O cliente estava trabalhando em um prazo apertado que não oferecia muito tempo para testes extensivos. Confiando em sua experiência existente em materiais e know-how de fabricação, a Freudenberg Sealing Technologies começou a trabalhar em estreita cooperação com o fabricante do aparelho, e a solução de vedação ideal e o material perfeito foram identificados. O poliuretano de alto desempenho da empresa, 93 AU V167, é resiliente e possui excelente resistência à tração, além de alto alongamento na ruptura. É muito elástico, resistente ao desgaste e aprovado para contacto com alimentos de acordo com o Regulamento 10/2011 da União Europeia. Também está em conformidade com os requisitos da FDA e os padrões sanitários 3-A.

O serviço de vedação rápida da empresa, Freudenberg Xpress, forneceu os primeiros protótipos usinados em CNC e depois assumiu a produção de duas séries preliminares, cada uma com cerca de 1.000 vedações usinadas em CNC. O próximo passo exigiu a experiência de especialistas da Freudenberg Sealing Technologies para a produção e amostragem de uma ferramenta de moldagem por injeção, que agora está sendo usada para fornecer as peças em série – de forma econômica e pronta para uso.