Título

CONFECÇÃO DE SELO MECÂNICO DE VEDAÇÃO PARA EIXO DE HÉLICES DE BARCOS USANDO EBONITE

FABRICATION OF A BOAT PROPELLER SHAFT SEAL IN EBONITE RUBBER

Autoria

Baltus Cornelius Bonse; João Paulo Sardinha; Ana Clélia Babetto Ferreira; Eliseu William de Souza

DOI

10.5151/1516-392X-24637

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Resumo

Foi desenvolvido um composto de elastômeros termorrígido (ebonite) para a fabricação de um selo mecânico de vedação de hélices de barcos, para substituir os modelos comumente encontrados de cerâmico, que possuem alto custo e são fabricados no exterior, e de borracha com face em Teflon®, que apresentam problemas de adesão na linha de junção entre estes materiais, resultando em vazamentos. O composto de elastômeros deveria possuir dureza em torno de 90 Shore D, baixo coeficiente de atrito, resistência térmica, a abrasão e a intempéries marítimas, ao ataque de radiação UV e ser autolubrificante. A formulação que resultou no melhor produto consistia das borrachas natural, nitrílica, nitrílica carboxilada, e fluorada (Viton®), aditivadas com alto teor de enxofre (37,5 phr), cargas reforçantes, plastificantes e lubrificantes sólidos, entre outros aditivos. A aditivação e mistura das borrachas foram realizadas em misturador interno Banbury e misturador de cilindros aberto, enquanto a conformação e vulcanização dos corpos de prova e dos selos foram realizadas por prensagem a quente. Foram realizadas análises de curva reométrica, morfológicas por microscopia eletrônica de varredura, de resistência à tração, rasgo, dureza e de abrasão em torno mecânico simulando a pressão de vedação em atrito com o aço inox girando a 800 rpm. O êxito do selo ficou evidente, pois após a montagem em barcos, durante um ano tem realizado com sucesso a sua função.

 

An elastomeric thermoset compound has been developed for the manufacture of a boat propeller shaft seal to replace the commonly encountered ceramic models, which are expensive and manufactured abroad, and the Teflon lined rubber ones, which present adhesion problems at the joint between these materials, resulting in leaks. The elastomeric compound should have hardness about 90 Shore D, low coefficient of friction, heat, abrasion, sea water, weather and UV resistance and be self-lubricating. The formulation providing the best results consisted of natural, nitrile, carboxylated nitrile, and fluoro (Viton®) rubbers, containing high sulfur levels (37.5 phr), reinforcing fillers, plasticizers and solid lubricants, among other additives. Rubber compounding and mixing were accomplished in an internal Banbury mixer and two-roll mill, whereas shaping and vulcanization of specimens and seals were carried out by hot pressing. The following analyses have been performed: rheometric curve, morphology by scanning electron microscopy, tensile and tear strength, hardness and abrasion in a lathe simulating the seal pressure during friction against the stainless steel shaft rotating at 800 rpm. The success of the seal was evident because after mounting in boats it has successfully performed its function for over a year.

Palavras-chave

Formulação de borrachas; Selo mecânico de vedação; Eixo de hélice de barco; Ebonite

Rubber compounding; Seal; Boat propeller shaft; Ebonite