Implementação do processo de vulcanização de vedações de rolamentos para o setor de geração de energia eólica - Coelho, Luiz Eduardo Magalhães [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
O avanço da energia eólica no Brasil, que já representa 16,4% da matriz elétrica nacional, demanda elevada confiabilidade dos rolamentos de giro de grande porte em aerogeradores, cuja proteção depende de vedações de elastômero NBR produzidas linearmente e unidas em anéis por vulcanização, etapa crítica cujo mau desempenho implica riscos operacionais e financeiros significativos. Este trabalho apresenta a implementação e validação do processo de união por vulcanização dessas vedações, abrangendo o estudo detalhado do processo, a determinação da resistência à tração do elastômero NBR e a padronização operacional por meio de instruções de trabalho e capacitação dos operadores. Fundamentado na literatura sobre vulcanização, processo químico que forma ligações cruzadas com enxofre e confere elasticidade e resistência à borracha, o estudo utiliza elastômero NBR, valorizado por sua resistência a óleos, e emprega ensaios de tração conforme DIN 53504 com corpos de prova tipo “gravata borboleta” para validar o desempenho mecânico das uniões. A metodologia contempla a aplicação da prensa hidráulica Standard Press 110-00-150 (Normec) para unir perfis de NBR com filme elastomérico rico em enxofre, definindo receitas de vulcanização entre 180 °C e 200 °C, cujos resultados serão validados por laboratório externo e comparados aos requisitos mínimos da norma interna da fabricante de rolamentos, assegurando a qualidade e a longevidade das vedações no ambiente eólico.

The growth of wind energy in Brazil, currently accounting for 16.4% of the national power matrix, demands high reliability of large slewing bearings in wind turbines, whose protection depends on NBR elastomer seals manufactured linearly and subsequently joined into rings by vulcanization—a critical step whose failure poses significant operational and financial risks. This work presents the implementation and validation of the vulcanization bonding process for these seals, encompassing a detailed study of the process, the determination of the tensile strength of NBR elastomer, and the operational standardization through work instructions and operator training. Grounded in the literature on vulcanization— the chemical process in which sulfur-induced crosslinking provides rubber with the required elasticity and strength— the study employs NBR (Nitrile Butadiene Rubber), valued for its oil resistance, and evaluates mechanical performance through tensile tests following DIN 53504 using “butterfly”-type specimens. The methodology includes the use of the Standard Press 110-00-150 (Normec) hydraulic press to bond NBR profiles with a sulfur-rich elastomeric bonding film, defining vulcanization recipes between 180 °C and 200 °C. The process will be validated by tensile tests conducted in an external laboratory, with results compared to the minimum strength requirements of the bearing manufacturer’s internal standard, ensuring the quality and longevity of the seals in wind-energy applications.
Implementation of the vulcanization process for bearing seals for the wind power generation sector
Keywords: Energia Eólica; Rolamentos; Vedação NBR; Vulcanização; Ensaio de Tração; DIN 53504; Wind Energy; Slewing Bearings; NBR Seal; Vulcanization; Tensile Test