Atualmente, as mangueiras flexíveis substituem muitas das aplicações das mangueiras rígidas. Transportam líquidos ou gases da mesma forma que as outras mangueiras. A razão por detrás desta popularidade é o facto de uma mangueira flexível ser simultaneamente flexível e resistente. É possível utilizá-las em muitas configurações complexas. No entanto, a adequação depende principalmente do tipo de material da mangueira flexível.
As mangueiras flexíveis são amplamente utilizadas em quase todos os locais onde são necessárias mangueiras. Uma vez que se podem dobrar e esticar sem se partirem, conseguem resistir a espaços apertados. São especialmente adequadas para aplicações que envolvem vibração ou movimento constantes. Tornam a instalação mais fácil e segura.
Este artigo irá explorar o que torna uma mangueira flexível. Iremos analisar os vários materiais utilizados na fabricação de mangueiras flexíveis e discutir o que torna um material melhor do que outro. Iremos abordar cada um dos materiais mais comuns, bem como as suas vantagens e desvantagens. No final, esperamos que tenha uma ideia mais clara de como escolher o material ideal para a sua mangueira, de acordo com o seu projeto.
O que é uma mangueira flexível?
O nome já sugere como é esta mangueira. Sim, é flexível e maleável, adaptando-se na perfeição a espaços apertados ou a ampliações. As mangueiras flexíveis são suficientemente resistentes para suportar cargas pesadas. Faças o que fizeres, desde que não ultrapasses o limite, ela não se parte nem se torce.
Geralmente, esta mangueira tem três camadas principais: um tubo interior, um tubo de reforço e um revestimento exterior. A camada interior é a parte mais importante de qualquer mangueira. É aqui que o material transportado entra em contacto direto. A camada de reforço proporciona flexibilidade e resistência. Por fim, a principal função do revestimento exterior é proteger a mangueira contra danos externos. Esses danos podem ser de qualquer natureza, tais como abrasão, radiação UV, desgaste ou quaisquer riscos naturais.
As mangueiras flexíveis são utilizadas em muitas aplicações. Na canalização, servem principalmente para ligar lavatórios e tubagens, de modo a permitir a descarga de água de e para os mesmos. Nos sistemas de climatização (AVAC), transportam ar e fluidos. Estas mangueiras são muito importantes nos automóveis ou veículos para bombear ou transmitir gasolina, líquidos de arrefecimento e ar de e para os motores. Podem observar-se aplicações semelhantes noutras indústrias.
As mangueiras flexíveis podem ser de vários tipos. (1) As mangueiras em espiral possuem uma camada de reforço semelhante a uma mola. Este tipo de mangueira é o mais comum. No entanto, se for necessária maior resistência, então (2) as mangueiras trançadas são a melhor opção. Estas mangueiras são normalmente constituídas por fios ou fibras entrelaçados à volta do tubo. (3) As mangueiras onduladas podem dobrar-se mais, uma vez que as paredes da mangueira são ranhuradas ou estriadas.
O que torna uma mangueira flexível?
A característica mais marcante de uma mangueira flexível é precisamente essa: a flexibilidade. Será que todas as mangueiras são flexíveis? Não são só os materiais que afetam a flexibilidade, mas também outros fatores. Esses fatores também contribuem para a segurança da sua mangueira. Vamos ver isso em pormenor.
Conceção e construção do Factor #1
A maioria das pessoas comete erros ao escolher as mangueiras flexíveis adequadas. Pensam que apenas o material é responsável pela flexibilidade. Mas, tecnicamente, não é assim. Em termos de flexibilidade, o design e a construção também desempenham um papel muito significativo. Isto é particularmente importante em aplicações de utilização intensiva. Uma vez que a resistência é fundamental, o material, por si só, não pode garantir a flexibilidade. Por isso, é necessário escolher o design e a construção adequados para a mangueira.
A primeira e mais comum estrutura é a das mangueiras em espiral. Normalmente, apresentam uma estrutura semelhante a uma mola. Esse design e construção permitem, geralmente, dobrar a mangueira ou expandi-la ou encurtá-la durante o trabalho. Estas mangueiras são bastante populares para a aspiração e o transporte de líquidos e outros pós secos.
O número de camadas também é importante. Sempre que se adicionam mais camadas, a rigidez da mangueira aumenta e a sua flexibilidade diminui.
Materiais do Factor #2
O próximo fator e o tema central deste artigo é o material da mangueira flexível. Este desempenha o papel mais importante na flexibilidade da mangueira. O PVC e a borracha são os materiais mais utilizados na fabricação de mangueiras expansíveis. Entre os plásticos, o PVC e o TPE são os materiais mais comuns. Em contrapartida, os elastómeros mais utilizados são o EPDM, o silicone e o neoprene, entre muitos outros.
Na verdade, cada um dos materiais acima referidos tem os seus pontos fortes e fracos. Por exemplo, o PVC é um material polimérico relativamente barato; no entanto, a sua resistência química é elevada. O EPDM tem melhor desempenho em ambientes exteriores, enquanto o silicone funciona bem a altas temperaturas. As mangueiras flexíveis também podem ser feitas de metal, mas a sua construção e forma têm de ser onduladas. Note-se que as mangueiras feitas de metal duram mais tempo do que as feitas de borracha.
Fator #3: Diâmetro e espessura da parede
Para além da estrutura e do material, o tamanho da mangueira também é importante na hora de determinar a flexibilidade. Neste caso, deve ter em conta dois parâmetros importantes: o diâmetro interior e a espessura da parede.
Se considerarmos uma mangueira, por exemplo, a produtividade diminui porque, quando dobrada, o diâmetro interno para a passagem do líquido ou gás é alterado. Neste caso, a estrutura é fundamental para que o diâmetro interno se mantenha constante. No entanto, a capacidade de dobragem diminui significativamente à medida que os diâmetros aumentam. Além disso, uma parede mais fina oferece maior flexibilidade, mas menor durabilidade.
Reforço do fator #4
Muitas mangueiras flexíveis têm camadas de reforço para as tornar mais resistentes. Como já sabe, existem três tipos principais de mangueiras flexíveis, que se distinguem principalmente pelo tipo de camada de reforço. Sim, adivinhou. As camadas de reforço são em espiral, trançadas e onduladas.
Normalmente, utilizam-se fios metálicos ou fibras sintéticas. A escolha depende dos requisitos do projeto, e cada material tem as suas vantagens e desvantagens.
Materiais comuns para mangueiras flexíveis
As mangueiras flexíveis são geralmente fabricadas em vários materiais. Todos estes materiais têm as suas vantagens e desvantagens específicas. Entre todas estas opções, escolher o tipo certo pode ser um desafio. No entanto, se estiver familiarizado com as suas propriedades, poderá decidir rapidamente qual é a opção correta.
#1 PVC
PVC é um plástico amplamente utilizado na fabricação de mangueiras flexíveis. Este material é popular porque é económico, fácil de obter e versátil. É frequentemente utilizado no fabrico de mangueiras de descarga e de sucção. Existem várias razões para utilizar PVC na fabricação de tubos ou mangueiras flexíveis.
- As mangueiras flexíveis de PVC são resistentes ao desgaste. Por isso, garantem uma longa vida útil.
- Os tubos de PVC flexíveis são extremamente leves. Além disso, podem ser facilmente deslocados, instalados ou reparados sempre que necessário.
- Esta mangueira flexível também é resistente a alguns produtos químicos. Por isso, as pessoas preferem, por vezes, este material para lidar com ácidos e álcalis fracos.
- A maior vantagem de utilizar PVC é o seu baixo custo. Se estiver à procura de uma mangueira flexível para utilização à temperatura ambiente, o PVC poderá ser a opção mais adequada.
#2 EPDM
Todos nós estamos, de certa forma, familiarizados com EPDM borracha. É uma das borrachas sintéticas mais utilizadas, sendo frequentemente aplicada no fabrico de fitas de vedação, mangueiras, canos e tubos. É particularmente adequada para aplicações no exterior. É frequentemente utilizada na fabricação de radiadores, aquecedores e mangueiras de jardim.
- As mangueiras de EPDM são flexíveis e, ainda assim, resistem aos efeitos da radiação UV, do ozono e de outras condições meteorológicas adversas.
- É resistente ao calor entre -55 e 135 graus Celsius.
- As mangueiras flexíveis de EPDM têm uma vida útil muito longa e, na maioria dos casos, não se degradam.
- As mangueiras de EPDM são muito flexíveis e não se desgastam rapidamente.
#3 TPE ou elastómero termoplástico
TPE significa elastómero termoplástico. Estes materiais comportam-se tanto como a borracha como o plástico. Isto significa que é possível obter as propriedades destes dois materiais distintos. No entanto, este material flexível para mangueiras é particularmente adequado para aplicações a altas temperaturas. É frequentemente utilizado no fabrico de produtos alimentares e na produção de tubos para combustível e de uso médico.
- As mangueiras flexíveis fabricadas pela TPE oferecem elevada flexibilidade. A elasticidade refere-se à capacidade de um material se adaptar às forças externas.
- As mangueiras de TPE são leves.
- Este material é reciclável 100%.
- Resistente às intempéries e aos produtos químicos.
Tubos de PTFE, FEP e nylon #4
PTFE é a sigla de politetrafluoroetileno, e FEP é a sigla de etileno-propileno fluorado. Estes três materiais são muito utilizados devido à sua elevada resistência química e térmica. São utilizados na transferência de produtos químicos e de ar a altas temperaturas, bem como na indústria farmacêutica.
- A resistência química da mangueira flexível de PTFE, em particular a resistência ao calor, é muito boa. A sua faixa de temperatura nominal situa-se normalmente entre –200 °C e 260 °C.
- Estes três materiais são, normalmente, não reativos. Pode utilizá-los para transportar produtos químicos agressivos.
- O material PTFE proporciona, normalmente, uma superfície mais lisa.
- Como é habitual, o PTDE também é resistente à abrasão e ao impacto. Por isso, pode utilizá-lo para obter uma longa vida útil.
Poliuretano #5
O PU, ou poliuretano, é um material plástico muito conhecido utilizado em mangueiras flexíveis. É resistente, flexível e não se rasga facilmente. As pessoas preferem este material porque é surpreendentemente leve. É frequente encontrá-lo em sistemas pneumáticos, aspiradores, coletores de pó e muito mais.
- As mangueiras flexíveis de PU têm um excelente desempenho face às intempéries e ao desgaste. Não ficam rígidas, mesmo com tempo frio.
- As mangueiras flexíveis de PU são ideais para utilização com combustíveis e óleos.
Silicone #6
O silicone é um tipo de borracha especialmente indicado para utilizações em temperaturas extremas. Funciona bem tanto em situações de altas como de baixas temperaturas. As mangueiras flexíveis, fabricadas em silicone, são utilizadas na indústria de tubagem médica, nas mangueiras do radiador dos automóveis na indústria automóvel, em aplicações de processamento alimentar e em equipamento farmacêutico.
- A borracha de silicone é adequada para altas e baixas temperaturas, com um intervalo que vai dos -60 °C aos 230 °C.
- Além disso, o silicone é muito flexível e consegue suportar dobras bruscas.
- O silicone também é utilizado em mangueiras de transferência de produtos químicos.
Material compósito #7
Este material de mangueira flexível é particularmente comum em aplicações de serviço pesado. Se cortar uma mangueira composta, irá encontrar várias camadas de materiais diferentes. Os materiais mais comuns utilizados neste caso são plásticos, borracha e metal. No entanto, as mangueiras compostas são muito utilizadas na indústria química. Também são utilizadas em aplicações de alta pressão.
- As mangueiras flexíveis compostas são mais resistentes do que outras mangueiras.
- Foram especialmente concebidos para suportar um elevado volume de movimento. São também utilizados para lidar com fluidos agressivos.
- As mangueiras compostas costumam ser mais duráveis do que as outras.
#8 Neoprene
Neoprene é também um material famoso pela sua excelente resistência química e à intempérie. Por isso, é frequentemente utilizado em mangueiras de combustível e hidráulicas, mangueiras de ar condicionado e sistemas de climatização.
- Os tubos ou mangueiras flexíveis de neoprene são frequentemente utilizados em aplicações que envolvem petróleo e óleos.
- É adequado para aplicações no exterior devido à sua resistência à deterioração.
- O neoprene é bastante flexível. Mesmo em condições de frio, mantém-se flexível.
- Oferece intervalos de temperatura moderados, entre -40 °C e 120 °C.
#9 – Material de reforço em aço e têxtil
O aço é o principal material utilizado na camada de reforço. O plástico ou a borracha são normalmente reforçados com fio de aço, o que confere maior resistência à maioria das mangueiras. No entanto, também se utilizam fibras têxteis como material de reforço. Basicamente, os reforços de aço e têxteis são utilizados em mangueiras hidráulicas, de direção assistida e industriais de alta pressão.
Como escolher o melhor material para uma mangueira flexível?
Todos os materiais para mangueiras flexíveis acima mencionados são adequados para a fabricação de mangueiras flexíveis. No entanto, a escolha certa depende da utilização específica da sua aplicação. Os cinco passos seguintes podem ajudá-lo a chegar à escolha certa.
Passo #1 Conheça os requisitos da sua candidatura
Este critério é considerado o mais importante na escolha de uma mangueira flexível. Nesta etapa, preste atenção a mais cinco valores. Qual é a temperatura de funcionamento do seu projeto? Envolve calor elevado ou temperaturas extremamente baixas? O silicone e o PTFE podem ser a escolha ideal se necessitar de resistência a temperaturas superiores a 100 graus Celsius.
Qual é a pressão de serviço no seu sistema? Tente, na medida do possível, determinar se a mangueira será submetida a pressão baixa, média ou elevada. Neste caso, deve ter em conta o fator de segurança, que normalmente é de 4:1 ou 3:1. O valor à esquerda corresponde à pressão de ruptura e o valor à direita à pressão de serviço. Por exemplo, se uma mangueira tiver uma pressão de serviço de 100 MPa, deve ter uma pressão de ruptura de 400 MPa ou 300 MPa. Note-se que a relação exata depende das normas.
Em seguida, é necessário determinar que tipo de fluidos ou gases devem ser transportados através da mangueira. Além disso, tenha em conta que a mangueira poderá entrar em contacto com materiais corrosivos. Por conseguinte, deve certificar-se de que a mangueira é perfeitamente adequada para o líquido a transportar.
O próximo aspeto em que deve concentrar-se é a flexibilidade. O seu projeto envolve espaços reduzidos? Se for esse o caso, deve escolher um material para a mangueira que ofereça a flexibilidade ideal. Por último, certifique-se de que a mangueira flexível é muito resistente. Se pretender maior resistência, opte por EPDM, PVC ou metal.
Passo #2 Que normas o seu projeto segue?
Depois de identificar as necessidades do seu projeto, deve verificar as normas a que o mesmo está sujeito. Existem vários tipos de normas amplamente utilizadas em muitos países, tais como ISO, DIN, EN e SAE.
Passo #3 Qual é o seu orçamento?
Por último, mas não menos importante, os custos têm de ser ponderados em relação à qualidade, à garantia e à taxa de sucesso. O seu projeto poderá exigir uma temperatura ambiente máxima. Por exemplo, uma mangueira flexível com classificação para altas temperaturas pode não ser uma escolha acertada para esta situação. Por isso, deve ponderar constantemente os requisitos do projeto com o seu orçamento global.
Resumo
Vários fatores, incluindo o design e a estrutura do material da mangueira utilizado na sua construção, determinam a flexibilidade da mesma. Estas três características são particularmente importantes no caso das mangueiras flexíveis. No entanto, a flexibilidade depende de outros aspetos, como o reforço e o tamanho da mangueira.
Na verdade, existem imensos materiais para mangueiras flexíveis; no entanto, os mais comuns são a borracha, o silicone, o PVC e o PTFE. O aço inoxidável ou os materiais têxteis são utilizados apenas para reforço. Estes materiais têm, portanto, as suas próprias vantagens e aplicações.
Escolher entre estes materiais pode ser um pouco complicado. Mas, se conhecer as suas propriedades, poderá rapidamente relacioná-las com as necessidades do seu projeto. Se precisar de ajuda para escolher o material certo, não hesite em contactar a nossa equipa de apoio ao cliente.