Otimização de juntas para fornos industriais: aumento de vida útil em 300% por ajuste de dureza e geometria

As juntas para fornos industriais operam sob temperaturas elevadas e compressão constante. Em aplicações de calor contínuo, uma especificação incorreta de dureza e geometria provoca deformação prematura, perda de vedação e ciclos de manutenção excessivamente curtos.

Este artigo analisa um caso real em operação contínua a 250 °C e explica como a otimização da dureza Shore A, do desenho da seção e da pós-cura permitiu aumentar a vida útil da junta em mais de 300 %, mantendo a mesma tecnologia de silicone HCR.

1. Condições reais de operação em fornos industriais

A junta analisada é instalada na porta de um forno industrial com temperatura de serviço contínua de 250 °C. O fechamento gera uma compressão estática elevada durante ciclos térmicos prolongados, condição típica em fornos de secagem e tratamento térmico.

• Temperatura contínua: 250 °C
• Compressão estática permanente
• Ciclos térmicos diários
• Acesso frequente para manutenção

2. Deformação prematura por fluência térmica e compressão

A junta original apresentava achatamento progressivo após poucas semanas de operação. A perda de altura útil reduzia a pressão de contato e provocava vazamentos térmicos, exigindo substituições frequentes.

3. Limitações de uma dureza 50 Shore A em alta temperatura

A junta era inicialmente fabricada em silicone HCR de 50 Shore A. Embora adequada para vedações padrão, a 250 °C a fluência térmica sob compressão constante resulta em um compression set elevado.

4. Ajuste de dureza para 65 Shore A

A alteração para uma dureza de 65 Shore A aumentou significativamente a resistência ao achatamento e reduziu a deformação residual por compressão, mantendo capacidade suficiente de acomodação às tolerâncias.

5. Redesenho geométrico da seção da junta

Além do material, a geometria da seção foi otimizada para distribuir uniformemente as cargas de compressão. Raios e proporções foram ajustados para evitar concentrações de tensão.

• Raios otimizados para reduzir estrangulamentos
• Relação altura/espessura equilibrada
• Distribuição uniforme da compressão
• Melhor recuperação elástica após resfriamento

6. Pós-cura e estabilidade térmica

Foi implementada uma pós-cura controlada para completar a reticulação do elastômero. Esse processo reduz voláteis residuais e melhora a estabilidade térmica em serviço prolongado.

7. Resultados em condições reais de operação

Após a implementação das otimizações, a junta apresentou comportamento estável durante ciclos prolongados a 250 °C, sem perda de vedação ou deformação significativa.

8. Conclusão técnica

Para juntas de fornos industriais submetidas a calor contínuo, a vida útil não depende apenas do material base. A correta seleção da dureza Shore A, o desenho geométrico da seção e a pós-cura são parâmetros críticos de projeto.

Este caso demonstra que uma otimização técnica bem fundamentada pode triplicar os ciclos de manutenção, aumentando a confiabilidade do sistema e reduzindo os custos operacionais.