Compression set é a deformação permanente de elastômeros após compressão; mede-se pela recuperação de espessura segundo ASTM D395/ISO 815. Índices baixos preservam vedação e rigidez de coxins. Para reduzir, selecione o elastômero adequado (EPDM, HNBR, FKM), use cura correta e pós-cura, defina squeeze e tolerâncias, e valide nas condições reais.
Compression set pode parecer detalhe, mas é ele que separa uma vedação durável daquela que “achata” cedo demais. Quer entender, sem rodeio, como medir, comparar materiais e evitar retrabalhos? Vem comigo…
O que é compression set e como ele é medido
Compression set é a deformação permanente de um elastômero após ser comprimido. Ele mostra o quanto a borracha não volta ao tamanho original.
Em palavras simples: menor percentual é melhor. Isso indica maior recuperação e melhor vedação ao longo do tempo.
Como é medido
- Corte o corpo de prova. Anote a espessura inicial (t0).
- Comprima com um espaçador até uma deformação fixa, como 25% (ts).
- Mantenha o conjunto em temperatura e tempo definidos.
- Descomprima. Aguarde a recuperação por alguns minutos.
- Meça a nova espessura (t1).
O cálculo mais comum é simples: CS% = (t0 − t1) / (t0 − ts) × 100. Quanto menor o valor, melhor.
Normas comuns
- ASTM D395: ensaio em compressão estática. Método A (carga). Método B (deflexão constante).
- ISO 815: procedimentos para compressão estática, incluindo baixas temperaturas.
- ASTM D1414: métodos específicos para O-rings.
Condições típicas
- 70 °C por 22 h para borrachas gerais.
- Temperaturas maiores para materiais de alta temperatura, como FKM.
- Período de recuperação após soltar, conforme a norma.
Exemplo rápido
Considere t0 = 10,0 mm, ts = 7,5 mm e t1 = 9,3 mm. Então:
CS% = (10,0 − 9,3) / (10,0 − 7,5) × 100 = 28%. Esse número indica boa recuperação para muitas aplicações.
O que observar nos resultados
- Menor compression set ajuda a manter a vedação firme por mais tempo.
- Considere temperatura de uso e tempo em compressão do seu projeto.
- A formulação do elastômero e o processo de cura afetam muito o índice.
Use o compression set junto de outras propriedades, como dureza e resistência térmica. Assim, a escolha do elastômero fica mais segura e confiável.
Por que essa propriedade define a vida útil de vedações e coxins
O compression set mostra a deformação permanente após compressão. Ele dita a força residual e a estabilidade do elastômero.
Quando o índice aumenta, a vedação perde aperto. Coxins cedem e mudam a rigidez.
Impacto em vedações
- Vedação depende do squeeze (aperto) para bloquear fluidos e gases.
- Com alto compression set, o aperto cai. Surgem microvazamentos sob baixa pressão.
- O anel “achata” e não recupera a altura. A força de selagem desce.
- Ciclos térmicos aceleram a perda de força. O vazamento aparece primeiro a frio.
- Em flanges, pede reaperto de parafusos. O torque “morre” mais rápido.
- Em O-rings, cresce o risco de extrusão e desgaste na borda.
Impacto em coxins
- Coxins suportam carga e isolam vibração. Precisam de pré-carga estável.
- Com set elevado, o coxim abaixa. O curso útil encurta e há batente precoce.
- A frequência natural muda. Sobe vibração e ruído em certas rotações.
- Em motor e escapamento, a torção aumenta. Aparecem toques metálicos.
- O conforto cai em pisos ruins. O isolamento de alta frequência piora.
Relação com relaxação e fluência
- Relaxação de tensão: a força cai sob deformação constante.
- Fluência (creep): a deformação cresce sob carga constante.
- Compression set alto anda junto com esses efeitos. A peça perde função.
Sinais práticos de falha
- Vedação “colada” e plana ao remover. Bordas rachadas ou brilhantes.
- Vazamento intermitente após paradas longas. Mancha de óleo ao amanhecer.
- Coxim inclinado ou mais baixo. Vibração nova em marcha lenta.
- Necessidade de reaperto frequente. Ruído e chiado após aquecimento.
Fatores que aceleram o set
- Temperatura alta e tempo em compressão prolongado.
- Fluidos agressivos, como combustíveis e solventes.
- Deformação inicial muito alta para o material.
- Cura insuficiente e ausência de pós-cura quando necessária.
Como reduzir o risco
- Escolha o elastômero certo: FKM, HNBR, EPDM, VMQ, conforme o meio.
- Prefira cura por peróxido quando aplicável. Faça post-cure em peças críticas.
- Defina squeeze correto e folgas adequadas. Use backup rings quando preciso.
- Controle processo: temperatura, tempo de cura e armazenamento.
- Teste nas condições reais: temperatura, fluido e tempo de serviço.
Como funciona o ensaio: normas, etapas e cálculo do índice
O ensaio de compression set mede a recuperação após compressão controlada. Ele verifica quanto fica de deformação permanente.
Normas principais
- ASTM D395: Método A (carga constante) e Método B (deflexão constante).
- ISO 815-1: deflexão constante, em várias temperaturas e tempos.
- ISO 815-2: carga constante, incluindo avaliações em baixa temperatura.
- ASTM D1414: procedimentos específicos para O-rings e geometrias próprias.
Equipamentos e amostras
- Corpos de prova cilíndricos ou O-rings, conforme a norma.
- Dispositivo de compressão com placas paralelas e espaçadores calibrados.
- Estufa ou câmara térmica com controle preciso de temperatura.
- Paquímetro ou micrômetro com resolução de 0,01 mm.
Etapas do ensaio
- Meça a espessura inicial do corpo de prova (t0).
- Monte o conjunto com espaçador para obter a deformação desejada.
- Comprima a peça e leve à estufa na temperatura definida.
- Mantenha pelo tempo especificado pela norma ou projeto.
- Retire, descomprima e deixe recuperar no tempo indicado.
- Meça a espessura após recuperação (t1).
Cálculo do índice
Deflexão constante (ASTM D395 B / ISO 815-1):
CS% = (t0 − t1) / (t0 − ts) × 100
t0: espessura inicial; ts: espessura sob espaçador; t1: espessura após recuperação.
Carga constante (ASTM D395 A / ISO 815-2):
CS% = (t0 − t1) / t0 × 100
t0: espessura inicial; t1: espessura após recuperação sob carga controlada.
- 70 °C por 22 h para materiais de uso geral.
- Temperaturas maiores para FKM, HNBR e silicones de alta temperatura.
- Ensaios a frio para serviço em baixa temperatura, conforme ISO 815-2.
- Tempo de recuperação padrão, geralmente 30 min em ambiente.
Interpretação e registro
- Valores menores indicam melhor retenção da força de vedação.
- Relate método, temperatura, tempo, deformação e tipo de amostra.
- Inclua dureza, sistema de cura e meio químico do teste.
Boas práticas
- Garanta placas paralelas e espaçadores limpos e calibrados.
- Evite torques laterais ao montar o conjunto de compressão.
- Não toque a amostra quente com as mãos. Aguarde o resfriamento.
- Meça sempre no mesmo ponto. Zere o paquímetro antes.
Erros comuns
- Tempo de recuperação errado, que distorce o compression set.
- Temperatura fora do alvo por falta de calibração.
- Espessura inicial medida com baixa precisão ou peças irregulares.
Fatores que impactam o resultado: material, formulação e processo
Vários fatores mudam o compression set de um elastômero. Eles vêm do material, da formulação e do processo.
Material do elastômero
- EPDM vai bem com calor, vapor e água. Tende a set mais baixo.
- NBR resiste a óleos. Pode subir o set com alta temperatura.
- HNBR suporta óleo e calor. Mantém set baixo com boa cura.
- FKM aguenta altas temperaturas e combustíveis. Ótimo controle do set.
- VMQ (silicone) tem boa recuperação em frio. Exige pós-cura para desempenho.
- NR/SBR são econômicos. Podem reverter em calor e aumentar o set.
Sistema de cura e pós-cura
- Enxofre dá boa elasticidade. Pode sofrer reversão em calor elevado.
- Peróxido gera ligações estáveis. Ajuda a reduzir o compression set.
- Pós-cura remove voláteis e completa a rede. Set fica mais estável.
- Subcura deixa poucas ligações cruzadas. A deformação permanente cresce rápido.
- Supercura deixa a borracha quebradiça. Recupera pouco após compressão.
Cargas, plastificantes e aditivos
- Negro de fumo com alta área melhora módulo. Pode baixar o set.
- Silica com silano aumenta resistência térmica. Ajuda na recuperação.
- Óleos em excesso amaciam e migram. O set costuma subir.
- Resinas e processantes afinam a mistura. Ajuste para não piorar o set.
- Antioxidantes protegem contra envelhecimento. Mantêm a vedação por mais tempo.
Processo de mistura e moldagem
- Boa dispersão evita pontos fracos. O set fica mais uniforme.
- Controle de tempo, temperatura e pressão de cura é crítico.
- Temperatura do molde instável gera variação de rede. O índice oscila.
- Desmoldagem precoce deforma a peça quente. A recuperação piora.
- Armazenamento da mistura afeta scorch. Repetibilidade cai no lote.
Geometria e tolerâncias
- Peças finas esfriam rápido e curam melhor. Podem ter set menor.
- Seções grossas pedem mais tempo de cura. Evite núcleo subcurado.
- Acabamento da superfície influi no atrito e no aperto inicial.
- Folgas do alojamento mudam o squeeze. Impactam vedação e coxins.
Condições de ensaio e uso
- Temperatura alta e tempo longo elevam o compression set.
- Combustíveis, óleos e solventes incham a borracha. A recuperação cai.
- Deformação inicial muito alta acelera danos. Ajuste o squeeze.
- Ciclos térmicos e relaxação reduzem a força residual de vedação.
- Pré-condicionamento e tempo de recuperação mudam o resultado medido.
Faça a seleção pensando no meio químico, na temperatura e no ciclo de carga. Assim, vedações e coxins mantêm desempenho previsível.
Comparativos por material e exemplos por setor (automotivo, industrial, eletro)
Comparar materiais ajuda a prever compression set e a vida útil das peças.
A escolha muda com temperatura, fluido, carga e tempo em compressão.
Comparativo por material
- EPDM: bom em água, vapor e glicóis, com baixo set em calor moderado.
- NBR: ótimo com óleos minerais, porém o set pode subir em alta temperatura.
- HNBR: resiste a calor e óleo, mantendo set baixo com cura bem controlada.
- FKM: excelente em combustíveis e alta temperatura, com set geralmente baixo e estável.
- VMQ (silicone): ótimo em frio e aplicações alimentícias, exige pós-cura para reduzir o set.
- CR (neoprene): equilíbrio geral interessante, com set mediano e boa resistência ao clima.
- PU (poliuretano): alta resistência mecânica e desgaste, porém o set cresce sob calor constante.
Exemplos no setor automotivo
- O-rings de motor: HNBR ou FKM para óleo quente e combustíveis, mantendo set baixo no motor.
- Coxins de motor: NBR, NR ou PU em coxins, conforme carga, vibração e conforto exigidos.
- Sistema de arrefecimento: EPDM em mangueiras e anéis, para água e glicóis, com baixo set.
- Ar-condicionado: HNBR em O-rings do ar-condicionado, com bom set e baixa permeação.
Exemplos no setor industrial
- Hidráulica: NBR para sistemas hidráulicos com óleo; use FKM quando a temperatura subir.
- Bombas e flanges: EPDM em água tratada e vapor leve; FKM em solventes e químicos agressivos.
- Alimentos e fármacos: VMQ ou EPDM curado com peróxido, buscando baixo set e conformidade sanitária.
- Mineração: PU em vedações sujeitas à abrasão, com set controlado e alta resistência.
Exemplos no setor eletro
- Vedação de máquina de lavar: EPDM em vedação de máquina de lavar, para água quente e detergentes.
- Forno e cooktop: VMQ em forno e cooktop, suporta calor e mantém recuperação aceitável.
- Cafeteiras e dispensers: VMQ grau alimentício em cafeteiras; pós-cura reduz odores e o set.
- Compressores pequenos: NBR em compressores pequenos com óleo; migre para HNBR se o set subir.
O que observar nos comparativos
- Temperatura de serviço e tempo em compressão contínua.
- Compatibilidade química do elastômero com o fluido.
- Dureza e squeeze do projeto, que afetam o compression set.
- Tipo de cura e necessidade de pós-cura para estabilidade.
Boas práticas para reduzir falhas e escolher o elastômero certo
Seleção do elastômero
- Mapeie fluido, temperatura, pressão e tempo em compressão no seu projeto.
- Combine material com o meio: EPDM para água e glicóis; NBR para óleos.
- Use HNBR em óleo quente e calor; FKM em combustíveis e alta temperatura.
- Prefira cura por peróxido para menor compression set; faça pós-cura quando necessário.
- Ajuste a dureza Shore A ao squeeze (aperto) e à folga do alojamento.
Projeto e instalação
- Defina squeeze conforme norma do anel. Evite compressão excessiva e canto vivo.
- Use backup rings (anéis de suporte) para reduzir extrusão em alta pressão.
- Garanta acabamento adequado da superfície e tolerâncias consistentes no alojamento.
- Aplique lubrificante compatível para montar sem torção e sem danos.
- Aperte parafusos com torque e sequência controlados. Reaperte após ciclos térmicos.
Processo e qualidade
- Controle mistura, tempo e temperatura de cura. Registre tudo com cartas de controle.
- Mantenha o molde estável em temperatura. Evite zonas frias que geram subcura.
- Não desmolde quente demais. Deixe a peça estabilizar antes de medir.
- Armazene borrachas entre 15–25 °C, longe de ozônio e luz direta.
- Rastreie lotes e validade. Troque compostos vencidos para manter repetibilidade.
Ensaio e validação
- Teste compression set nas condições de uso, conforme ASTM D395 ou ISO 815.
- Avalie relaxação de tensão e creep para entender perda de força.
- Faça imersão em fluidos reais e reavalie set, dureza e volume.
- Defina critérios de aceitação por aplicação. Registre método, tempo e temperatura.
- Compare fornecedores com o mesmo protocolo. Evite mudar vários parâmetros juntos.
Manutenção e operação
- Não deixe juntas paradas sob alta temperatura por longos períodos.
- Troque vedações a cada desmontagem. Lubrifique com graxa compatível ao fluido.
- Inspecione coxins por abatimento e rachaduras. Troque aos primeiros sinais.
- Planeje reapertos programados em flanges críticos após comissionamento.
- Monitore vibração, vazamentos e ruídos. Pequenas mudanças indicam aumento do set.
Checklist rápido
- Material certo para fluido e temperatura, com baixo compression set.
- Squeeze correto, folgas adequadas e anéis de suporte quando preciso.
- Cura controlada e pós-cura aplicada em peças críticas.
- Teste nas condições reais e critérios claros de aceitação.
- Rotina de inspeção, reaperto e troca preventiva bem definida.
Conclusão
Compression set não é detalhe. Ele define a vedação, a rigidez dos coxins e a vida útil das peças.
Para reduzir falhas, combine material certo com o meio e a temperatura. Ajuste o squeeze, as folgas e use anéis de suporte quando preciso.
Controle mistura, cura e pós-cura. Teste nas condições reais, seguindo ASTM D395 ou ISO 815, e registre método, tempo e temperatura.
Compare fornecedores com o mesmo protocolo e use um checklist simples. Assim, você corta retrabalho, evita vazamentos e prolonga a vida do sistema.
FAQ — Compression set, vedações e coxins
O que é compression set e por que ele importa?
É a deformação permanente após compressão. Se for alto, a vedação perde força e pode vazar. Em coxins, causa abatimento e mais vibração.
Como medir o compression set de forma correta?
Use ASTM D395 ou ISO 815. Comprima a amostra, aqueça por tempo definido e meça após a recuperação. Registre método, temperatura e tempos.
Qual elastômero costuma ter menor set em alta temperatura?
FKM e HNBR vão bem com calor e óleo. VMQ precisa de pós-cura. Para água e glicóis, EPDM funciona em calor moderado.
Como reduzir vazamentos causados por compression set?
Escolha material compatível e com baixo set. Ajuste o squeeze, use backup rings e torque correto. Teste nas condições reais.
Compression set é igual a relaxação de tensão?
Não. Compression set é quanto a peça não volta ao tamanho. Relaxação é a perda de força ao longo do tempo, mesmo sem mudar a deformação.
Quando trocar vedações e coxins na prática?
Troque vedações a cada desmontagem ou ao primeiro sinal de vazamento. Substitua coxins com abatimento, rachaduras ou aumento de vibração. Siga o manual do equipamento.
Última atualização em 12 de dezembro de 2025
