As vedações de lábio de mola são usadas há muitos anos. As vedações de lábio de mola são usadas de maneira semelhante às vedações de elastômero convencionais , como anéis de vedação . As vedações de elastômero geralmente falham devido a condições que geralmente ocorrem em seu ambiente operacional, como corrosão química, temperaturas extremamente altas ou baixas, extrusão, fricção ou conjunto de compressão. No entanto, as vedações de lábio de mola têm estruturas diferentes e não funcionam como elastômeros convencionais para evitar a causa de tal falha de vedação. Essas vedações de lábio de mola incluem uma jaqueta feita de um polímero de alto desempenho que está associado a uma mola de metal ou dispositivo similar. Essas vedações são adequadas para várias aplicações, como vedações de haste e pistão, vedações de face e vedações de eixo rotativo.

O projeto básico de vedação de lábio de mola tem dois componentes: uma camisa em forma de U feita de material de vedação de polímero de alto desempenho e um dispositivo de carregamento de mola de metal. A camisa em forma de U é acionada por pressão, de modo que a pressão do fluido contido no elemento de vedação energiza o lábio de vedação, forçando a superfície de vedação do lábio contra o hardware de acoplamento. À medida que a pressão do fluido aumenta, a carga no lábio de vedação também aumenta para melhorar o contato final da vedação. A camisa é usinada em vez de moldada por injeção, de modo que o contorno externo da vedação pode ser facilmente aprimorado para um contorno de superfície específico. Graças aos materiais poliméricos e às camisas usinadas, essas vedações de lábio de mola são adequadas para quase todas as aplicações.

A mola da vedação energizada por mola é disposta na camisa para fornecer a força de deslocamento ao lábio de vedação. As molas são geralmente de aço inoxidável. Quando a pressão do fluido é insuficiente para compensar o lábio de vedação, a mola fornece toda a carga necessária para deslocar o lábio de vedação para o hardware circundante. Além disso, a mola compensa as variações na tolerância do bucim e o desgaste normal das vedações. Como um dispositivo de carregamento de vedação, as molas de metal são mais precisas do que outros dispositivos usados ​​para controlar o atrito, como anéis de vedação de elastômero. Três tipos de molas de metal são comumente usados: molas cantilever, molas helicoidais inclinadas e molas helicoidais. A classificação de carga das molas necessárias para uma aplicação específica pode ser ajustada de acordo com os requisitos de atrito linear ou torque da aplicação.

O material jacekt possui várias características típicas: baixo atrito, uso em alta velocidade, compatibilidade química geral, capacidade de baixa e alta temperatura, classificação de alta pressão e elasticidade permanente, antienvelhecimento, corrosão e deformação permanente por compressão. Existem vários tipos de polímeros que fornecem essas propriedades: resina de politetrafluoretileno (PTFE), outros fluoropolímeros, como copolímeros de etileno/tetrafluoretileno (ETFE), compostos de elastômero termoplástico (TPE), compostos de polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMWPE) e alto módulo termoplásticos como polieteretercetona (PEEK).

No entanto, em aplicações onde existem meios corrosivos perto dos anéis de vedação, mesmo o aço inoxidável da mais alta qualidade pode ser corroído. Se o material da mola se deteriorar a ponto de não contribuir mais para a vedação do anel de vedação, pode ocorrer falha de vedação. Ambientes corrosivos são igualmente destrutivos para materiais elastômeros. Embora se saiba que as molas são embutidas em vedações de elastômero para reter as molas, esse método só oferece proteção de borda para ambientes corrosivos. Além disso, a incorporação de molas no polímero limitará a eficácia das molas e exigirá que as vedações de polímero sejam fabricadas por moldagem por injeção, em vez de métodos de processamento e fabricação mais precisos.

Portanto, é necessária uma vedação do ambiente de corrosão mais eficaz.