As mangueiras rígidas e as mangueiras flexíveis apresentam muitas diferenças. A principal vantagem de utilizar mangueiras flexíveis é a sua capacidade de se dobrarem. Por isso, é possível instalá-las, deslocá-las ou utilizá-las em posições convenientes. Ora, isso é impossível com as mangueiras rígidas. No entanto, é possível utilizar vários tipos de materiais para mangueiras flexíveis.
A escolha do material adequado para mangueiras flexíveis depende das necessidades específicas do seu projeto. Este artigo aborda, na íntegra, o tema dos materiais para mangueiras flexíveis.
Materiais comuns utilizados na fabricação de mangueiras flexíveis
De que material é feita uma mangueira flexível? A resposta a esta pergunta é abrangente, o que significa que existem muitas opções. Esta secção irá dar-lhe a conhecer os materiais das mangueiras flexíveis utilizados na maioria das aplicações. Irá aprender mais sobre as suas vantagens e desvantagens. Desta forma, poderá escolher a opção certa para o seu projeto.
Mangueiras flexíveis de PVC #1
Como o próprio nome indica, estas mangueiras flexíveis são fabricadas em PVC, ou seja, em plástico de cloreto de polivinilo. Mangueiras de PVC são naturalmente flexíveis e leves. Pode dobrá-los e torcê-los como quiser, e não perdem a forma.
As mangueiras flexíveis de PVC são moldadas exclusivamente através de um processo de extrusão. Como sabe, o processo de extrusão cria perfis e tubos longos e contínuos. Primeiro, o processo aquece a matéria-prima. Em seguida, o cilindro e um parafuso empurram o PVC fundido e quente para as matrizes. A matriz confere-lhe uma forma semelhante a um tubo que, mais tarde, após arrefecimento, se transforma numa mangueira flexível.
Aplicações
As mangueiras flexíveis de PVC são muito utilizadas na agricultura, na construção civil e na canalização. As pessoas utilizam-nas principalmente para irrigação e para a transferência de líquidos e gases. Desempenham também um papel crucial nos sistemas de drenagem. Também é possível encontrá-las em aspiradores e em sistemas de ar condicionado.
Prós
(1) As mangueiras flexíveis de PVC são leves e fáceis de manusear e deslocar.
(2) Este material de mangueira flexível é extremamente durável. É resistente ao desgaste, a determinados produtos químicos e à humidade.
(3) Este material é flexível; pode instalá-lo à volta de obstáculos.
(4) As mangueiras flexíveis de PVC são mais baratas do que as fabricadas com outros materiais, como as borrachas sintéticas e os metais.
Contras
(1) Este material de mangueira flexível pode tornar-se frágil a temperaturas extremas.
(2) Também não é a solução ideal para aplicações de alta pressão.
(3) Além disso, pode degradar-se com o tempo quando exposto à luz ultravioleta.
Mangueira flexível #2 em NBR ou borracha nitrílica
A borracha de nitrilo, ou NBR, é um tipo de borracha sintética muito comum. É obtida através da polimerização do acrilonitrilo e do butadieno. No entanto, Mangueiras flexíveis de NBR obtêm as suas formas através de processos de extrusão.
Aplicações
Este material de mangueira flexível é adequado para sistemas automóveis, industriais e hidráulicos. Possui excelente resistência aos óleos e é utilizado principalmente para o transporte de combustíveis, óleos e lubrificantes.
Prós
(1) A borracha nitrílica é conhecida pela sua resistência a óleos e combustíveis. Por isso, a mangueira flexível em NBR é ideal para o transporte destas substâncias.
(2) Este material de mangueira flexível é particularmente resistente em ambientes oleosos.
(3) As mangueiras flexíveis de NBR suportam amplas faixas de temperatura e pressão.
Contras
(1) Este material de mangueira flexível é excelente contra o óleo, mas apresenta pouca resistência às intempéries. Não consegue resistir à radiação UV nem ao ozono durante muito tempo.
(2) Embora possam suportar uma ampla gama de temperaturas, estas são comparativamente mais baixas do que as de outras borrachas.
(3) Este material de mangueira flexível não é ideal para utilização em ambientes com água ou humidade.
Mangueira flexível de borracha EPDM #3
EPDM é a sigla para monômero de etileno-propileno-dieno. A borracha EPDM é a borracha sintética mais comum. Este material flexível para mangueiras é conhecido pela sua excelente resistência ao calor, às intempéries e ao envelhecimento. Devido a estas propriedades, o EPDM é um material muito utilizado em diversos produtos de borracha. A mangueira flexível é uma das mais comuns neste caso.
Aplicações
As mangueiras flexíveis de EPDM são ideais para utilização nos setores automóvel, de climatização, de canalização e agrícola. São perfeitas para bombas de água, sistemas de refrigeração e de irrigação. Funcionam especialmente bem em equipamentos e máquinas para utilização no exterior.
Prós
(1) As mangueiras flexíveis de borracha EPDM são duráveis, especialmente na presença de ozono, raios UV e temperaturas extremas.
(2) Este material de borracha flexível é incrivelmente adaptável, tornando a mangueira flexível de EPDM ideal para espaços apertados.
(3) O EPDM apresenta uma excelente resistência à água, aos ácidos fracos e aos álcalis.
(4) Este material de borracha flexível é mais barato do que outros materiais de borracha sintética.
Contras
(1) Embora o EPDM seja excelente contra a água e certos produtos químicos, não é ideal para utilização contra óleos ou combustíveis.
(2) As mangueiras flexíveis de borracha EPDM não são adequadas para aplicações de alta pressão.
Mangueira flexível de polietileno (UHMWPE) #4
UHMWPE significa polietileno de peso molecular ultra-elevado. Este material robusto e durável para mangueiras flexíveis é fabricado a partir de polietileno com longas cadeias de moléculas. As mangueiras flexíveis de UHMWPE são geralmente produzidas por extrusão.
Aplicações
Mangueiras de UHMWPE são amplamente utilizados na indústria alimentar, farmacêutica, química e mineira. Servem para transportar materiais abrasivos, produtos químicos e fluidos.
Prós
(1) O UHMWPE é altamente resistente ao desgaste, à abrasão e ao impacto, pelo que é excelente para a transferência de partículas abrasivas.
(2) Este material de mangueira flexível é altamente resistente em ambientes adversos.
(3) O polietileno é compatível com uma vasta gama de produtos químicos.
(4) A superfície lisa deste material de mangueira flexível produz um atrito muito baixo.
Contras
(1) Este material para mangueiras flexíveis é caro e difícil de fabricar.
(2) As mangueiras de UHMWPE podem tornar-se frágeis a temperaturas extremamente baixas ou elevadas.
(3) Embora este material flexível das mangueiras seja excelente contra partículas abrasivas, não é adequado para trabalhos sob exposição aos raios UV. Se estas mangueiras forem expostas aos raios UV ou ao ozono, acabam por se degradar com o tempo.
Mangueira flexível de TPE (elastómero termoplástico) #5
O TPE, ou elastómero termoplástico, combina materiais de borracha e plástico. Por isso, a mangueira flexível de TPE beneficia das vantagens da borracha e do plástico. O processo de fabrico envolve a mistura de elastómeros com resinas termoplásticas. Posteriormente, o processo de extrusão permite criar mangueiras flexíveis com diversas formas.
Aplicações
As mangueiras flexíveis de TPE são úteis em muitas aplicações. São ideais para a transferência de fluidos e gases e são frequentemente utilizadas na indústria automóvel, em sistemas de climatização, em dispositivos médicos, no processamento alimentar e em muitas outras áreas.
Prós
(1) A melhor característica do TPE é a sua reciclabilidade. Por isso, é um material ecológico e pode-se reciclar o 100%.
(2) O material das mangueiras flexíveis em TPE é altamente adaptável e resistente. Apresenta um excelente desempenho contra os raios UV, o desgaste e a abrasão.
(3) Este material de mangueira flexível também é excelente contra vários produtos químicos.
(4) As mangueiras flexíveis de TPE são mais leves do que as mangueiras tradicionais de borracha.
Contras
(1) As mangueiras de TPE podem não apresentar um bom desempenho a temperaturas extremas.
(2) Este material para mangueiras flexíveis é mais caro do que outros tipos de mangueiras
(3) Com o passar do tempo, as mangueiras de TPE podem perder a forma se forem submetidas a uma compressão excessiva.
Mangueira flexível de PTFE #6
PTFE significa mangueiras flexíveis de politetrafluoroetileno, que são fabricadas em plástico de alto desempenho. Estas mangueiras são normalmente fabricadas através do entrelaçamento de fio de aço inoxidável à volta de um tubo interior de PTFE, o que lhes confere resistência e flexibilidade adicionais.
Aplicações
Uma vez que Mangueiras flexíveis de PTFE Como resistem a temperaturas e pressões extremas, as pessoas preferem utilizá-los na indústria transformadora. O PTFE é utilizado, em especial, nos setores da transformação química, farmacêutico, alimentar e de bebidas, e automóvel.
Prós
(1) As mangueiras flexíveis de PTFE são compatíveis com uma vasta gama de produtos químicos.
(2) Este material de mangueira flexível pode funcionar em temperaturas extremas até 500 °F ou 260 °C.
(3) Além de ser resistente, o PTFE é também muito flexível.
(4) Uma vez que o PTFE resiste a temperaturas extremas, é durável em ambientes adversos.
Contras
(1) Este material para mangueiras flexíveis tende a ser mais caro do que outros materiais para mangueiras flexíveis.
(2) Existem algumas situações em que as mangueiras de TPFE podem torcer-se.
Mangueira flexível de nylon #7
Mangueiras flexíveis de nylon são conhecidas pela sua resistência e leveza. Tal como outras mangueiras flexíveis, são fabricadas por extrusão. Algumas mangueiras de nylon são reforçadas com tecidos, materiais têxteis ou metais para aumentar a resistência.
Aplicações
As mangueiras flexíveis de nylon são amplamente utilizadas em sistemas hidráulicos e pneumáticos. Transportam fluidos, gases e pós e são ideais para movimentos frequentes ou espaços apertados.
Prós
(1) O nylon é, em geral, resistente ao desgaste, à abrasão e ao impacto.
(2) Esta mangueira flexível é ideal para utilização em sistemas dinâmicos.
(3) O nylon é resistente a muitos produtos químicos, óleos e solventes.
(4) A melhor característica do nylon é o facto de ser leve.
Contras
(1) As mangueiras de nylon não são ideais para temperaturas extremas. Por esse motivo, este material flexível torna-se frágil em condições de frio e amolece com o calor intenso ao longo do tempo.
(2) Embora este material de mangueira flexível seja altamente resistente, pode não suportar pressões tão elevadas como as mangueiras de borracha.
(4) As mangueiras de nylon também se deterioram com a exposição prolongada aos raios UV.
Mangueira flexível de silicone #8
A borracha de silicone é um dos melhores materiais para mangueiras flexíveis destinadas a aplicações a altas temperaturas. É fabricada através da cura do silicone num molde ou por meio de processos de extrusão.
Aplicações
As mangueiras de silicone são comuns em aplicações onde podem ocorrer temperaturas extremas. São amplamente utilizadas na indústria alimentar, no setor médico e em sistemas de climatização. Também podem ser necessárias para refrigeração, condutas de ar e transporte de líquidos e gases.
Prós
(1) As mangueiras de silicone são conhecidas sobretudo pela sua resistência ao calor. São capazes de suportar ambientes com temperaturas extremas, tanto de calor como de frio, o que as torna duráveis em condições adversas.
(2) O material desta mangueira flexível não é tóxico. Por isso, pode ser utilizado em aplicações relacionadas com alimentos e bebidas. Estas mangueiras são também amplamente utilizadas em fábricas de produtos farmacêuticos.
(3) Estas mangueiras flexíveis são resistentes a muitos produtos químicos e solventes.
Contras
(1) As mangueiras de silicone são, muitas vezes, mais caras do que as de borracha ou de plástico.
(2) Podem perder a forma se ficarem comprimidos durante longos períodos.
(3) As mangueiras flexíveis de silicone não são adequadas para aplicações de alta pressão.
Mangueira flexível de poliuretano #9
O PU, ou poliuretano, é outro material popular para mangueiras flexíveis no sector dos plásticos. Tal como outras mangueiras flexíveis, as mangueiras de PU são fabricadas através de vários processos de extrusão.
Aplicações
Mangueiras flexíveis de poliuretano são comuns nas indústrias automóvel e transformadora. São leves e muito resistentes, sendo ideais para muitos ambientes dinâmicos. Podem também ser utilizados em sistemas de vácuo, pneumáticos e de recolha.
Prós
(1) As mangueiras flexíveis de PU são muito resistentes à abrasão e ao desgaste. Por isso, devem ser duráveis para aplicações de serviço pesado.
(2) As mangueiras flexíveis de PU também apresentam um bom desempenho contra óleos, combustíveis e outros produtos químicos.
(3) Por serem leves, as mangueiras de PU apresentam uma excelente resistência à temperatura.
Contras
(1) O plástico PU é mais caro do que os materiais utilizados nas mangueiras de plástico flexíveis.
(2) Este material da mangueira flexível pode degradar-se com a exposição prolongada à luz solar.
(3) A mangueira flexível de PU pode não resistir a tensões extremas ou a alta pressão ao longo do tempo.
Mangueira flexível composta #10
A mangueira flexível composta Normalmente, são compostas por várias camadas de materiais, incluindo aço inoxidável, poliéster e Teflon. A adição de vários materiais aumenta, em geral, a resistência, a flexibilidade e a durabilidade. Estas mangueiras possuem ainda um núcleo interno, camadas de reforço e um revestimento exterior. Esta estrutura única permite suportar altas pressões, temperaturas elevadas e uma variedade de produtos químicos.
Aplicações
As mangueiras flexíveis compostas são amplamente utilizadas para o transporte de petróleo, gás, produtos químicos, polpas alimentares e muitos outros produtos. Os setores farmacêutico, de transformação alimentar, aeroespacial, energético e das refinarias recorrem amplamente a estas mangueiras.
Prós
(1) Este material de mangueira flexível apresenta uma excelente resistência à corrosão e ao desgaste.
(2) A mangueira flexível composta é leve e fácil de manusear. No entanto, não é mais leve do que as de plástico.
(3) Este material de mangueira flexível é versátil. Isto significa que é possível transportar quaisquer fluidos ou gases através dele.
(4) As mangueiras flexíveis compostas suportam faixas de temperatura extremas.
Contras
(1) As mangueiras flexíveis compostas são, geralmente, mais caras do que as mangueiras de borracha normais.
(2) Estas mangueiras flexíveis são menos resistentes do que as metálicas quando submetidas a pressões extremas.
(3) Se a camada exterior estiver danificada, a mangueira pode ficar vulnerável ao desgaste.
Mangueira flexível de aço inoxidável #11
A mangueira flexível de aço inoxidável é uma opção muito mais resistente. A estrutura ondulada, entrelaçada e trançada reforça, em geral, estas mangueiras flexíveis. São capazes de suportar mais pressão do que as mangueiras reforçadas normais. Normalmente, não é possível fabricar estas mangueiras flexíveis através do processo de extrusão. Em vez disso, é necessário criar uma estrutura em espiral e entrelaçada sobre um tubo interior.
Aplicações
As mangueiras flexíveis em aço inoxidável são resistentes à corrosão e duradouras. São as preferidas nos setores químico, alimentar e de bebidas, automóvel, da construção e do petróleo e gás. São frequentemente utilizadas em aplicações de alta pressão, tais como condutas de vapor, tubagens de combustível e muitas máquinas industriais.
Prós
(1) As mangueiras flexíveis de aço inoxidável são conhecidas sobretudo pela sua durabilidade. Este material flexível é resistente ao desgaste, à corrosão e às altas temperaturas.
(2) Embora sejam feitas de metal, a estrutura ondulada, entrelaçada e trançada torna estas mangueiras altamente flexíveis.
(3) As mangueiras flexíveis de aço inoxidável suportam alta pressão e uma ampla gama de temperaturas. Por isso, revelam-se uma opção muito fiável para aplicações exigentes.
Contras
(1) O aço inoxidável é um material relativamente caro. Custa muito mais se se optar pelo aço inoxidável de qualidade alimentar SS304 ou SS316.
(2) O processo de fabrico destas mangueiras também é dispendioso.
Mangueira flexível #12 NR ou de borracha natural
A borracha natural provém do látex das árvores da borracha. O látex é posteriormente transformado para se obter borracha utilizável. As mangueiras flexíveis de borracha natural são muito mais baratas e são produzidas através dos processos de extrusão ou trançamento.
Aplicações
Mangueiras flexíveis NR são comummente utilizadas nos setores automóvel e agrícola. São ideais para aplicações gerais, tais como a transferência de fluidos e gases, e podem também ser utilizadas em sistemas hidráulicos, de irrigação e de vácuo.
Prós
(1) As mangueiras flexíveis NR são fáceis de instalar e manusear.
(2) Este material de mangueira flexível oferece uma excelente resistência à abrasão e ao desgaste.
(3) A borracha natural é amiga do ambiente. É biodegradável e mais sustentável.
(4) A mangueira de borracha natural é uma opção muito mais acessível.
Contras
(1) As mangueiras de NR podem degradar-se quando expostas à luz solar direta.
(2) Este material de mangueira flexível tem uma amplitude de temperatura mínima.
(3) As mangueiras NR são suscetíveis a danos causados pelo ozono. Por conseguinte, não podem ser utilizadas no exterior.
#13 Materiais Especiais e Mangueiras Flexíveis
O fabrico de mangueiras flexíveis não se limita apenas aos doze elementos acima referidos. Existem muitas aplicações especiais para as quais poderá ser necessário recorrer a outros materiais. Os materiais a seguir indicados podem não ser tão populares como os anteriores, mas também desempenham um papel crucial em aplicações específicas.
Mangueira flexível de alumínio
As mangueiras de alumínio são leves e resistentes. São também utilizadas para transportar ar e água em vários setores industriais. Uma vez que são mais leves do que as de aço inoxidável, o alumínio substituiu muitas das aplicações das mangueiras flexíveis de aço inoxidável. As mangueiras flexíveis de alumínio são especialmente úteis em sistemas de climatização. Além disso, são também muito utilizadas em muitas aplicações médicas e farmacêuticas.
Mangueira flexível de tecido
As mangueiras de tecido são constituídas por fibras entrelaçadas. Estas mangueiras flexíveis são feitas de poliéster ou nylon revestidas com borracha ou outros materiais. Esta estrutura única aumenta a resistência e a durabilidade da mangueira.
As mangueiras flexíveis de tecido são leves e muito flexíveis. São ideais para aplicações que envolvem movimentos frequentes, como na indústria têxtil ou em sistemas de vácuo.
Mangueira flexível de fibra de vidro
Embora estas mangueiras flexíveis possam não ser tão populares como as fabricadas noutros materiais, os engenheiros conceberam-nas exclusivamente para aplicações a altas temperaturas. O núcleo destas mangueiras é normalmente constituído por fibra de vidro tecida, o que lhes confere uma excelente resistência ao calor.
Estas mangueiras são essenciais em aplicações que exigem elevada resistência ao calor ou às chamas. Podem suportar temperaturas até 1000 °F. No entanto, um dos problemas é que podem não oferecer flexibilidade suficiente.
Mangueira flexível isolada
Como o próprio nome indica, estas mangueiras especiais destinam-se a manter o controlo da temperatura. São energeticamente eficientes e retêm o calor e o frio, tornando-as ideais para sistemas de refrigeração, aquecimento e ar condicionado.
Este isolamento protege principalmente o conteúdo no interior e evita a perda ou o ganho de calor. O único problema destas mangueiras é que são mais volumosas e mais caras.
Mangueira flexível de borracha SBR
SBR significa borracha de estireno-butadieno. Estas mangueiras flexíveis são amplamente utilizadas em aplicações industriais. São duráveis, flexíveis e muito resistentes ao desgaste. São ideais para o transporte de ar e água.
Mangueira flexível de Teflon
As mangueiras flexíveis de Teflon são populares pela sua resistência química e tolerância a altas temperaturas. São mais utilizadas em aplicações de transferência de produtos químicos do que outras mangueiras de borracha. São altamente adaptáveis e ideais para as indústrias química, alimentar e farmacêutica. No entanto, podem ser mais caras do que outros tipos de mangueiras.
Como escolher o melhor material para uma mangueira flexível?
Talvez já saiba que existem vários materiais adequados para aplicações específicas. O PTFE e o Teflon, por exemplo, são excelentes para a transferência de produtos químicos.
Por outro lado, as mangueiras de silicone, PTFE e compósito conseguem suportar intervalos de temperatura elevados. No que diz respeito à pressão, existem mangueiras de aço inoxidável, borracha ou PVC. Qual delas deve escolher para o seu projeto? Para chegar a uma conclusão, terá de ter em conta alguns fatores.
Compatibilidade química do Factor #1
Se precisar de lidar com produtos químicos agressivos, deve optar pelo Teflon ou pelo PTFE. Estes materiais são altamente resistentes a uma vasta gama de produtos químicos e ácidos.
No entanto, se o seu projeto envolver produtos químicos pouco agressivos, pode optar por várias mangueiras de borracha, como as de EPDM ou SBR. Tenha em atenção que estas borrachas não são adequadas para todas as substâncias.
Fator #2 Resistência à temperatura
Se o seu projeto envolver temperaturas muito elevadas, tem várias opções à sua disposição. Pode utilizar PTFE, compósitos, Teflon ou aço inoxidável. No entanto, se o seu projeto envolver temperaturas moderadas, pode optar por borrachas como NBR, EPDM ou neoprene.
Fator #3: Resistência à pressão
Pode optar por TPE e borracha de silicone se o seu projeto envolver alta pressão. Se a flexibilidade não for um fator determinante, utilize mangueiras flexíveis de aço inoxidável. Pode também considerar mangueiras reforçadas de PTFE e de borracha. No entanto, pode utilizar PVC e todas as borrachas de uso geral para pressões moderadas.
Fator #4: Flexibilidade e facilidade de manuseamento
Nem todos os materiais acima referidos oferecem o mesmo nível de flexibilidade. Alguns proporcionam um raio de curvatura maior, enquanto outros não. Se necessitar de elevada flexibilidade, pode optar por mangueiras de borracha. No entanto, se necessitar de flexibilidade moderada, opte por mangueiras de TPE reforçado, de plástico e de metal.
Fator #5 de resistência à abrasão
A resistência à abrasão é fundamental, especialmente na indústria mineira e em aplicações ao ar livre. Neste caso, deve optar por um material de mangueira flexível capaz de suportar essas condições. Por exemplo, o polietileno, o TPE, o nylon e o PU são todos excelentes materiais contra a abrasão. No entanto, a mangueira flexível de UHMWPE é a melhor opção para a transferência de fluidos abrasivos.
Fator #6: Resistência às intempéries e aos raios UV
Muitos materiais utilizados em mangueiras flexíveis são sensíveis à luz UV e degradam-se com o tempo. Se utilizar as suas mangueiras ao ar livre, tenha em conta a resistência às intempéries e aos raios UV. As mangueiras de EPDM, UHMWPE, TPE ou Teflon são muito resistentes aos raios UV. Também pode utilizar mangueiras flexíveis de aço inoxidável, se preferir uma menor flexibilidade.
Custo do Fator #7
Por fim, o custo do orçamento do projeto também influencia a escolha do material da mangueira flexível. Há situações em que mais do que um material pode satisfazer as necessidades. Nesses casos, optar pelo produto mais barato pode permitir-lhe poupar bastante no investimento. Por exemplo, as mangueiras de PVC ou de borracha são muito mais acessíveis do que os materiais reforçados ou ondulados.
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