As mangueiras são equipamentos importantes utilizados em diversos setores. A sua função é transportar líquidos, gases e outros materiais com facilidade. Existem vários tipos de mangueiras disponíveis no mercado, que se distinguem pelos materiais de que são feitas. Entre elas, as mangueiras de borracha são muito populares devido à sua flexibilidade. No entanto, muitas pessoas ainda se perguntam: o que são as mangueiras de borracha e como são fabricadas?
As mangueiras de borracha são fabricadas com borracha de alta qualidade. Por isso, estas mangueiras são muito flexíveis e resistentes, e não se deterioram mesmo quando torcidas. O que distingue estas mangueiras é a sua versatilidade. Podem ser utilizadas para uma vasta gama de finalidades e em diversos setores. Neste artigo, irei abordar tudo o que há a saber sobre mangueiras de borracha e como são fabricadas. Então, vamos começar.
Visão geral das mangueiras de borracha
Antes de abordar o processo de fabrico, vou começar por explicar os conceitos básicos das mangueiras de borracha.
Como o próprio nome indica, as mangueiras de borracha são fabricadas a partir de diferentes tipos de borracha. Consequentemente, estas mangueiras são flexíveis, elásticas e extensíveis. Além disso, mantêm-se em bom estado mesmo quando submetidas a condições de utilização exigentes e quando torcidas. São compostas por três camadas – a camada mais interna é resistente para suportar líquidos, óleos e outros produtos químicos.
Como referi anteriormente, estas mangueiras são fabricadas com materiais de borracha. No entanto, existem dois tipos principais de borracha, que são os seguintes:
- Borracha natural
- Borracha sintética
As mangueiras de borracha natural são mais flexíveis, mas menos resistentes a produtos químicos e óleos. Por isso, não são recomendadas para o transporte de produtos químicos agressivos ou óleos. Por outro lado, as mangueiras feitas de borracha sintética são duráveis. Os melhores exemplos de borrachas sintéticas incluem o nitrilo (NBR), o neoprene, o SBR e o EPDM.
A mangueira de NBR é adequada para o transporte de óleo. Da mesma forma, o tipo de borracha EPDM apresenta excelente resistência a altas temperaturas. Por isso, as mangueiras fabricadas em EPDM são utilizadas para o transporte de vapor. Em geral, as pessoas preferem mangueiras de borracha sintética para o transporte de diversos produtos químicos. Na construção civil, as mangueiras de borracha são fabricadas em três camadas. Estas incluem a camada interna, a camada reforçada (intermédia) e a camada mais externa.
As camadas internas estão expostas a produtos químicos ou fluidos e são concebidas para resistir a esses elementos. As camadas reforçadas consistem geralmente num reforço de tecido ou numa trança de aço. É esta camada que torna a mangueira de borracha resistente a altas pressões. Por último, a camada mais externa é feita de borracha sintética. Isto faz com que a mangueira resista aos raios UV, a altas temperaturas e a outros fatores, apresentando um excelente desempenho.
Como são fabricadas as mangueiras de borracha?
Curiosamente, à primeira vista, as mangueiras de borracha parecem frágeis e adequadas apenas para utilizações leves, certo? No entanto, a verdade é que estas mangueiras podem ser utilizadas em aplicações de serviço pesado. Podem transportar óleo, produtos químicos, lamas, bebidas e a lista continua. Mas como é que conseguem ser tão resistentes, apesar de serem feitas de borracha?
Na secção que se segue, irei abordar os principais passos envolvidos no fabrico destas mangueiras de borracha.
Passo 1 – Preparação e mistura da matéria-prima num misturador interno
O fabrico de mangueiras de borracha começa com a seleção das matérias-primas. Como referi anteriormente, existem diferentes tipos de borracha que podem ser utilizados nestas mangueiras. Os fabricantes selecionam cuidadosamente os tipos de borracha a utilizar como matérias-primas. Esta seleção baseia-se nas propriedades que o fabricante pretende. Se pretenderem que as mangueiras sejam mais flexíveis, podem optar pela borracha natural.
Da mesma forma, os fabricantes optam por materiais NBR na produção de mangueiras de borracha para o transporte de petróleo. Curiosamente, alguns fabricantes também optam por diferentes tipos de borracha e misturam-nos. Após a seleção do tipo de borracha, o passo seguinte consiste em misturar as matérias-primas. Para este processo, é utilizado um misturador interno, também conhecido como misturador Banbury.
Nesta máquina, as matérias-primas, com peso preciso, são submetidas a alta pressão e temperatura. Isto garante que as matérias-primas sejam misturadas e distribuídas uniformemente por toda a mistura. Assim, estes materiais apresentam a mesma resistência, durabilidade e flexibilidade, apesar de serem compostos por diferentes tipos de borracha.
Passo 2 – Extrusão do tubo interior e inserção do mandril
Assim que as matérias-primas estiverem prontas, o passo seguinte consiste em criar um tubo interior. Curiosamente, a parte mais interna da mangueira fica exposta a óleo, gás e outros fluidos. Por isso, tem de ser uniforme e ter uma forma precisa. Para a extrusão deste tubo interior, os fabricantes utilizam máquinas de extrusão específicas. Estas máquinas são compostas por matrizes que moldam a parte interior destas mangueiras.
O material é introduzido nas máquinas, que o forçam a passar pela matriz. Quando o material passa pela matriz, forma uma estrutura oca de borracha, semelhante a um tubo. Este tubo na sua totalidade constitui, na verdade, a parte interna das mangueiras. Como referi, o interior da mangueira tem de ser moldado e dimensionado. Caso contrário, o fluido, o óleo ou o gás podem não fluir através dela de forma consistente.
É por isso que os fabricantes colocam um mandril no interior deste tubo oco. Este mandril garante que o tubo ou a estrutura oca se mantenha firme e não se deforme. A inserção do mandril torna-se ainda mais importante quando a margem de erro é reduzida. É necessário um mandril quando se precisa de uma mangueira de borracha com uma forma e um tamanho internos precisos.
Passo 3 — Formação da camada de reforço (trançado ou espiral)
Como sabem, as camadas reforçadas nas mangueiras de borracha conferem-lhes a resistência necessária para suportar altas pressões. Para tal, o tubo interior de borracha é passado por uma máquina de trançamento ou de espiral. Esta máquina é responsável pela criação das camadas reforçadas. Geralmente, utiliza-se tecido de poliéster para fabricar estas camadas de reforço. No entanto, nas mangueiras de gama alta, também se utiliza um entrançado de aço, que é superior aos reforços de tecido.
No trançado, o poliéster ou o aço são enrolados à volta do tubo interior para formar um padrão entrecruzado. Em contrapartida, o tecido ou os fios de aço dispostos em espiral criam padrões helicoidais. Tanto a espiral como o trançado garantem que as mangueiras de borracha fiquem resistentes. Consequentemente, estas conseguem suportar facilmente pressões elevadas. As mangueiras de borracha sem estas camadas de reforço podem falhar quando expostas a fluidos sob alta pressão.
Passo 4 – Extrusão da cobertura exterior (camada)
A parte exterior das mangueiras de borracha está exposta a condições adversas. Estas incluem a luz solar, os raios UV, a humidade e outros fatores. Por isso, os fabricantes aplicam um revestimento ou camada de borracha (cobertura) sobre a camada de reforço. Esta cobertura exterior é aplicada através de uma máquina de extrusão. Estas máquinas aplicam cuidadosamente o revestimento de borracha de forma uniforme.
Lembre-se de que a camada exterior é feita de borracha com alguns aditivos misturados. A escolha desses aditivos baseia-se nas propriedades definidas pelos fabricantes. Se a mangueira se destinar a ser utilizada em condições húmidas, serão utilizados aditivos que proporcionam resistência à humidade. É isso que torna as mangueiras de borracha resistentes à humidade, aos raios UV e a outras condições ambientais.
Geralmente, utiliza-se borracha sintética para fabricar esta camada externa. Porquê? Porque este tipo de borracha oferece um melhor desempenho do que a borracha natural. A importância desta camada externa aumenta ainda mais quando a mangueira é utilizada em aplicações de serviço pesado. Estas incluem o transporte de lamas e produtos químicos nas condições mais adversas.
Passo 5 – Vulcanização e arrefecimento
A mangueira com uma camada exterior pode parecer mais semelhante ao plástico. Não terá flexibilidade nem elasticidade, o que constitui uma desvantagem. É por isso que os fabricantes recorrem à vulcanização para a cura. Neste processo, a mangueira de borracha é colocada no interior de uma câmara de ar quente. Esta câmara expõe a mangueira de borracha ao ar quente.
Este ar quente elimina a plasticidade, tornando a borracha mais macia através de uma reação. Como? A razão é que o enxofre está presente na borracha e reage com o ar quente. Esta reação é responsável por tornar a borracha mais resistente, mais duradoura e mais elástica. Depois disso, a mangueira de borracha é geralmente deixada a arrefecer naturalmente durante algum tempo. Este arrefecimento confere às mangueiras de borracha estabilidade e resistência interna.
Assim que o arrefecimento estiver concluído, a mangueira de borracha é submetida a uma inspeção. Nas grandes empresas, existe uma equipa dedicada à inspeção das mangueiras. Isto garante que cada mangueira fabricada não apresenta defeitos e cumpre a vida útil prevista. Se uma mangueira de borracha apresentar algum defeito, geralmente não é aprovada. É devolvida à unidade de fabrico para ser corrigida. As mangueiras de alta qualidade são aprovadas e enviadas para o mercado para que os clientes as possam adquirir.
Tipos de mangueiras de borracha
Curiosamente, existe uma vasta gama de mangueiras de borracha disponíveis no mercado. Estas mangueiras diferem nas suas propriedades e aplicações. Curiosamente, as mangueiras de borracha de uso geral são normalmente menos resistentes e mais acessíveis. Em contrapartida, as mangueiras de qualidade superior e maior resistência são caras, mas duradouras. Segue-se uma lista de alguns tipos populares de mangueiras de borracha:
- Mangueira de borracha para óleo e combustível
- Ar e Mangueira de borracha para água
- Mangueira de borracha para vapor
- Mangueira de borracha resistente a produtos químicos
- Mangueira hidráulica de borracha
- Mangueira de borracha para uso alimentar
Lembre-se de que a maioria destas mangueiras de borracha tem uma construção simples. São compostas por três camadas: interior, de reforço e exterior. No caso das mangueiras expostas a alta pressão, as camadas de reforço são importantes. Em mangueiras hidráulicas, estas camadas de reforço são normalmente constituídas por uma trança de fio de aço. Este fio de aço permite que estas mangueiras suportem pressões elevadas e apresentem um excelente desempenho.
Aplicações das mangueiras de borracha
Conforme referido anteriormente, as mangueiras de borracha são versáteis. Isto significa que podem ser utilizadas numa vasta gama de aplicações. Curiosamente, são utilizados diferentes tipos de borracha na fabricação destas mangueiras. Estes materiais versáteis tornam as mangueiras de borracha únicas e conferem-lhes propriedades distintas. As mangueiras de borracha mais baratas servem apenas para água.
Por outro lado, existem mangueiras de borracha resistentes utilizadas para transportar produtos químicos agressivos, pastas e assim por diante. A seguir, apresenta-se uma tabela que ilustra as aplicações mais comuns destas mangueiras em diferentes indústrias:
| Indústria | Utilização de mangueiras de borracha |
| Automóvel | Tubagens de combustível, transferência de líquido de arrefecimento |
| Construção | Sistemas hidráulicos em maquinaria pesada |
| Agricultura | Irrigação, pulverização de pesticidas |
| Petróleo e Gás | Transferência de combustível, óleo e gás sob pressão |
| Produção | Transferência de ar, água e produtos químicos |
| Mineração | Lamas e poeira |
Perguntas frequentes
O que é uma mangueira de borracha?
As mangueiras de borracha são tubos ocos flexíveis compostos por três camadas. Estas mangueiras são utilizadas para transportar líquidos, gases, lamas, etc. As mangueiras de borracha são conhecidas pela sua flexibilidade, durabilidade e desempenho em condições adversas.
Qual é a diferença entre mangueiras de silicone e de borracha?
As mangueiras de silicone são a opção ideal para aplicações a altas temperaturas. No entanto, são menos flexíveis e podem ser danificadas se ficarem torcidas ou dobradas. Por outro lado, as mangueiras de borracha são flexíveis e duradouras, mas podem não ser a escolha ideal para condições de alta temperatura.
Que materiais são utilizados na fabricação de mangueiras de borracha?
Na fabricação destas mangueiras são utilizadas borrachas tanto naturais como sintéticas. No entanto, os materiais mais comuns incluem o neoprene, o SBR, o NBR, o EPDM, entre outros. Estes materiais conferem às mangueiras de borracha resistência e durabilidade, sem comprometer a sua flexibilidade.
Conclusão
Em suma, as mangueiras de borracha são de extrema importância para as indústrias modernas. O que torna as mangueiras de borracha tão especiais é a sua versatilidade. Isto significa que os clientes podem escolher mangueiras de borracha de alta qualidade que se adaptem às suas necessidades. Por exemplo, mangueiras de borracha mais baratas e simples são suficientes para regar o jardim. Por outro lado, mangueiras de borracha resistentes podem ser utilizadas nas indústrias naval, mineira e química.
É comum ver muitas operações marítimas a utilizar mangueiras de borracha. Estas são geralmente utilizadas durante a transferência de petróleo e gás em navios. Vale a pena referir que as mangueiras de borracha são constituídas por várias camadas de borracha. Este design multicamadas confere a estas mangueiras resistência e durabilidade. Neste artigo, abordei tudo o que há a saber sobre as mangueiras de borracha e sobre a forma como são fabricadas.