Dureza Shore A em silicone: que valor especificar

Gama de 10 a 90 Shore A, tolerância de ±5 pontos por lote e os limites além dos quais a extrusão deixa de ser estável.

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A maioria das juntas e perfis industriais de silicone especifica-se entre 40 e 70 Shore A. Três fatores fixam o valor exato: a compressão disponível no projeto, a temperatura de serviço e a secção do perfil. O tato não serve como critério. Dois compostos com a mesma dureza nominal podem responder de forma distinta na mesma aplicação, porque a dureza reflete em simultâneo o módulo elástico, a densidade de reticulação e a carga do composto. As durezas disponíveis para cada geometria constam na ficha de perfis de silicone à medida.

DurezaComportamentoAplicação habitual
10–20 Shore AAdapta-se a superfícies irregulares, recuperação lentaContacto ligeiro, amortecimento, tampas sem aperto
30–40 Shore AVeda com pouca força de fechoFechos, câmaras térmicas, fecho manual
40–50 Shore APadrão de vedação industrial estáticaFlanges, armários, fornos, equipamentos gerais
50–60 Shore AEquilíbrio entre adaptação e recuperaçãoJuntas dinâmicas, portas de maquinaria, ciclos repetidos
60–70 Shore AMantém a secção sob cargaGrandes secções, esterilizadores, vapor
70–90 Shore ADeformação mínima, função estruturalApoios, batentes, guias, peças de suporte

Os três fatores que movem o valor

  • Compressão disponível → o objetivo de projeto é 20–30 % em junta estática
  • Temperatura de serviço → o ensaio faz-se a 23 °C; a quente as durezas baixas perdem força de vedação e a frio o material endurece durante a montagem
  • Geometria → uma parede espessa de 40 Shore A pode responder como um perfil fino de 55 Shore A

Como se escreve a especificação

Uma dureza sem norma nem tolerância não é uma especificação fechada. O ensaio realiza-se segundo a ISO 7619-1 e a tolerância industrial é de ±5 Shore A por lote: dois fornecimentos conformes de 60 Shore A podem ser entregues a 56 e a 64 sem que nenhum esteja fora. Quando a aplicação não admite essa margem, indica-se na encomenda e aperta-se o intervalo. A dureza verifica-se lote a lote com amostragem AQL 1.5.

Especificar 60 Shore A sem mais admite qualquer valor entre 55 e 65. Se o projeto depende da força de fecho, o intervalo tem de ser fechado no desenho.

Os limites reais de fabrico

A gama operativa na extrusão de silicone compacto vai de 10 a 90 Shore A. Abaixo de 15 a secção perde estabilidade dimensional à saída da fieira e a tolerância degrada-se; acima de 85 comprometem-se a velocidade de extrusão e o acabamento. Os valores de 10 Shore A fornecem-se sob consulta. Fora dessa faixa a via não é a extrusão, mas a moldação por compressão ou a injeção.

O que o ensaio mede realmente

O durómetro apoia um penetrador normalizado sobre o provete com uma força fixa e mede quanto afunda. A escala vai de 0 a 100 e é inversa à penetração: quanto menos entra o penetrador, maior é o número. A leitura toma-se sobre uma espessura mínima de 6 mm — empilhando lâminas se a peça for fina — porque abaixo dessa espessura a bancada de ensaio influencia o resultado e a medida deixa de ser comparável.

O instante de leitura também altera o número. O silicone continua a ceder sob o penetrador durante os primeiros segundos, pelo que uma leitura instantânea e outra aos 15 segundos sobre a mesma peça podem diferir em 2 ou 3 pontos. Quando dois laboratórios discutem um resultado, a discordância costuma estar aqui e não no material.

Quando a escala Shore A deixa de servir

A escala Shore A cobre bem a banda elastomérica, mas perde resolução nos extremos. Acima de 90 as leituras comprimem-se e o material caracteriza-se em Shore D; abaixo de 10 recorre-se ao Shore 00, a escala de espumas e géis. Não existe conversão exata entre escalas porque cada uma usa um penetrador e uma força distintos: as tabelas de equivalência são orientativas e não servem como critério de aceitação. Se um desenho chega com uma dureza em Shore D para uma peça de silicone mole, o correto é pedir o valor na escala em que vai ser ensaiada.

A dureza não prevê a deformação permanente

Uma junta falha quando deixa de recuperar, não quando se deforma. Essa perda de recuperação mede-se como deformação permanente por compressão e depende do sistema de catalisação e da formulação, não da dureza: dois compostos de 60 Shore A, um catalisado com peróxido e outro com platina, dão resultados muito distintos após 22 horas a 175 °C. Em vedação permanente e em ciclos térmicos longos, esse dado pesa mais do que o número de dureza e convém pedi-lo na ficha do composto.

Durezas habituais por família de produto

FamíliaBanda habitualO que condiciona a escolha
Perfis extrudidos40–70 Shore ACompressão de projeto e espessura de parede
Lâminas e chapas40–70 Shore ACorte posterior e planeza
Juntas e cordões50–70 Shore AForça de fecho e recuperação após ciclos
Tubos50–70 Shore AResistência ao colapso e ajuste ao adaptador
Peças moldadas30–80 Shore AGeometria da cavidade e desmoldagem

Cada família tem a sua própria margem de fabrico: a banda completa consta na ficha de perfis, lâminas de silicone, juntas, cordões e tubos.

A dureza não define o comportamento de um perfil; sua geometria sim.

— Departamento de Engenharia – ProSilicones64

Erros frequentes

  • Escolher a dureza pelo tato sobre uma amostra
  • Especificar composto mole em aplicações dinâmicas de ciclo elevado sem verificar a recuperação elástica
  • Subir a dureza para ganhar resistência sem confirmar que a junta continua a vedar
  • Omitir a deformação permanente (compression set) no caderno de encargos
  • Dar por equivalentes dois compostos por partilharem dureza nominal

Especificação de dureza para o seu projeto

A equipa técnica confronta o desenho, a compressão disponível e as condições de serviço, e fixa uma dureza fabricável e estável lote a lote.

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