Quanto Tempo os Laços Duram do Lado de Fora?

Se você colocar um fecho de nylon branco em uma cerca e puxar após um ano de instalação, a expectativa é que ele esteja quebrado. No entanto, ao utilizar o fecho correto (preto) em sua cerca, esse fecho deve durar mais do que seus postes. Isso não se deve apenas à marca ou sorte; em vez disso, é devido à cor e à composição do material do fecho, bem como à pressão que ele suportou em seu ambiente ao longo do tempo.

O artigo também fornece detalhes com números para mostrar quanto tempo os fechos podem sobreviver em condições externas, como eles são influenciados pelo ambiente e como selecionar fechos que terão uma vida útil esperada de pelo menos 10 anos.

Um fecho de nylon padrão que é produzido usando materiais padrão tem uma vida útil de aproximadamente 6 a 12 meses enquanto está exposto aos elementos; no entanto, um fecho de nylon 6/6 tratado com UV, na cor preta, pode ter uma vida útil mais longa; dependendo da geografia, a duração estimada de uso pode variar de 5 a 10 anos (sul), 3 a 5 anos (deserto), até 10 a 15 anos (norte). Em termos de exposição ambiental, um fecho de nylon estabilizado para clima, como um feito de nylon 12, geralmente tem uma vida útil estimada de cerca de 12 anos. Outros materiais, como ETFE, têm vidas úteis estimadas superiores a 15 anos, e fechos de aço inoxidável geralmente têm uma vida útil de mais de 20 anos devido à proteção dos materiais contra radiação UV e temperaturas elevadas.

A resposta curta: quanto tempo os fechos externos duram

O número mais útil a lembrar é, na verdade, duas ordens de magnitude. Um fecho de nylon típico não protegido durará meses, enquanto o tipo certo pode durar anos. A diferença entre eles é uma escolha de cor e aditivos. Existem diferenças nas informações relatadas por vários fabricantes. Isso se deve ao fato de que essas informações são obtidas de maneiras diferentes (alguns pesquisadores realizam testes de envelhecimento acelerado de acordo com ASTM G154 ou ISO4892, outros se baseiam em retornos de campo) e nem todos os fabricantes chegam aos mesmos resultados. Esses testes em campo tendem a ser mais favoráveis para os fechos estabilizados que operam em climas frios e mais negativos para regiões caracterizadas por condições quentes, razão pela qual é melhor fornecer uma faixa em vez de um único número.

Quanto aos resultados, todas as fontes concordam que o nylon estabilizado com UV é superior ao nylon comum em quase dez vezes mais. O aço inoxidável vence qualquer material plástico em termos de longevidade e temperatura, mas custa muito mais e é mais pesado, exigindo tensionamento.

O que realmente mata um fecho ao ar livre

Não é preciso dizer que a luz do sol “causa desgaste” no plástico; o que acontece é que as cadeias poliméricas que fornecem resistência ao nylon são quebradas. O mecanismo de foto-oxidação é responsável por isso, com três fases observáveis: a abraçadeira muda de cor, depois fica menos flexível e, finalmente, apresenta pequenas fissuras, geralmente surgindo primeiro na área do fecho, onde há menos material e muito estresse. Uma vez que a abraçadeira perde sua capacidade de dobrar, ela já falhou em sua função, mesmo que pareça estar em boas condições.

Dois processos adicionais pioram a situação. O primeiro é o ciclo de umidade: o nylon absorve um certo nível de água da atmosfera e depois perde essa umidade quando exposto ao sol, o que leva a uma condição permanente de secura e rigidez. O segundo processo é o ciclo térmico, quando a tira que envolve o cabo se expande e contrai diariamente, formando microfissuras nos raios das curvas. Se a abraçadeira estiver em um telhado quente ou em um deserto ensolarado, o calor acelera todos esses processos, às vezes duas ou três vezes mais do que em uma sombra mais fresca.

O resultado da degradação não é um processo de deterioração gradual que pode ser observado. Não, quando a abraçadeira é usada, ela pode manter sua forma enquanto perde até 80% de sua resistência à tração e então se rompe devido ao aumento súbito de carga que nunca foi aplicado antes, como uma rajada de vento ou uma pessoa apoiando-se nela.

Vida útil ao ar livre por material

Esta é uma tabela para ter em mente. Ela mostra o tempo que os materiais levam para se degradar quando permanecem em um local externo por um período relativamente constante. Note, porém, que a forma como cada material falha é diferente. Por exemplo, os plásticos se degradam, mas o aço falha por meio de manchas de ferrugem ou por ser cortado do que quer que estivesse segurando.

A seleção do material também determina as propriedades químicas da abraçadeira. O polímero principal de quase todas as abraçadeiras é o nylon 6/6, que oferece um excelente compromisso entre resistência à tração, flexibilidade e características elétricas, mas o nylon 6/6 é higroscópico e não é resistente à luz solar por si só. O restante do quadro — do que são feitos os zip ties, e quais aditivos alteram seu comportamento — é decidido na fase da resina, razão pela qual dois laços pretos de dimensões idênticas podem diferir em anos de serviço.

Por que o preto dura mais que o branco

Ao entrar em qualquer instalação profissional, pode-se ver que basicamente todos os fixadores externos são pretos. Isso não é uma questão de escolha estética. O fixador preto estabilizado por UV inclui o pigmento de negro de carbono que previne quaisquer efeitos prejudiciais da radiação ultravioleta, absorvendo-a e convertendo a energia em calor antes que a radiação ultravioleta comece a destruir as cadeias poliméricas. O método é barato, eficiente e — o que é muito importante — tridimensional: caso o fixador adequadamente produzido seja aplicado, o estabilizador seria distribuído por todo o material, de modo que uma ativação por arranhões ou riscos não descobriria o núcleo não protegido, como aconteceria com revestimentos de superfície mais tradicionais.

Em contraste, fixadores brancos, marfim, vermelhos, azuis, amarelos e verdes não têm nenhuma proteção semelhante, a menos que aditivos estabilizadores de UV adicionais sejam usados pelo produtor, o que raramente ocorre com a linha de produção de baixo custo. Portanto, o verdadeiro teste dos fixadores externos é baseado nas informações fornecidas na embalagem, em vez da cor: “resistência UV”, “classificado para uso externo”, ou a publicação da ficha técnica de resistência às intempéries. Se um laço é genuinamente resistente a UV é determinado por essa afirmação e pelo padrão ao qual foi testado, que é a questão laços de cabo resistentes a UV precisam responder no papel antes de responderem em um poste — e um laço preto sem reivindicação de UV no rótulo é o erro mais comum em instalações externas, porque a cor parece certa e, portanto, ninguém verifica.

Quando se trata da cor verde, a única exceção notável é o nylon verde estabilizado por UV como um produto externo autêntico que é ideal para laços de plantas onde a camuflagem na vegetação é fundamental. A única desvantagem é que ele está na extremidade inferior do espectro, durando apenas cerca de 3-5 temporadas em comparação com 5-10 temporadas para uma variante preta da mesma qualidade.

Vida útil externa por cenário

Números genéricos tornam-se úteis uma vez que você os relaciona à instalação. O principal estressor muda de local para local, e geralmente não é apenas UV.

Apenas preste atenção em quantas vezes a resposta real para uma instalação permanente é aço inoxidável. Amarras plásticas podem ser chamadas de consumíveis em qualquer aplicação externa de longo prazo. Em contraste, amarras de aço podem ser qualificadas como infraestrutura. A comparação entre amarras de aço inoxidável e amarras de nylon gira exatamente em torno dessa linha — uma é projetada para ser cortada e substituída, a outra para ser esquecida — e é uma distinção mais útil na aquisição do que os números de vida útil em si, porque estabelece o cronograma de manutenção antes que a primeira amarração seja instalada.

A marca faz diferença?

No entanto, há menos aqui do que é material, e muito menos do que a maior parte das conversas de venda implica. O que é diferente entre os fabricantes é o grau do polímero e o pacote de aditivos, a diferença entre compor o estabilizador na resina ou aplicar um tratamento de superfície. Um bom fornecedor indica o grau do material (nylon 6/6 ou PA66), a garantia UV, a classificação de tensão em libras e quilogramas, e muitas vezes os resultados de envelhecimento acelerado, onde uma lista de produtos tem apenas uma imagem e um preço. A ficha técnica, em vez do logotipo, mostra o que é provavelmente a vida útil no campo das juntas.

O preço reflete esse fato com precisão. Amarras UV pretas de grau certificado de fabricantes respeitáveis são mais caras, e empresas como a igoto fornecem os mesmos níveis de nylon 6/6 a um preço muito reduzido, desde que o comprador verifique o grau do material e a garantia UV; muitas vezes, é apenas a distribuição e aplicação do inox que é paga pela diferença existente para instaladores que trabalham com muitas amarras.

Limites de temperatura e o fator de calor

Embora o UV seja a principal preocupação ao ar livre, o calor limita quão alta a temperatura pode ir, já que nenhuma quantidade de estabilizadores ajudará. O nylon 6/6 padrão tem uma temperatura de serviço contínua de aproximadamente 85°C (185°F), amolece muito antes de derreter e derrete a uma temperatura aproximada de 250-260°C (480-500°F). O nylon estabilizado por calor eleva esse limite para cerca de 125°C (257°F), enquanto o aço inoxidável tem uma temperatura de operação de 538°C (1.000°F) e é à prova de fogo. Onde uma amarração deixa de ser resistente ao calor na prática é uma questão separada de onde ela derrete, e a classificação contínua em vez do ponto de fusão é o número a ser verificado em relação ao ambiente de serviço real.

Falhas de natureza real ocorrem na zona entre o ponto de fusão e a temperatura de funcionamento. Uma braçadeira em uso irá deformar e ceder muito antes de ter a chance de derreter, seja ao redor do coletor de escape ou em uma linha de processo quente ou onde quer que esteja sob luz solar direta. O frio causa o efeito oposto. Os nylons são utilizáveis em temperaturas até cerca de -40C, mas este material é menos resistente a choques. Portanto, uma braçadeira que já teve sua resistência enfraquecida pela degradação UV irá quebrar muito mais facilmente quando exposta a uma baixa temperatura de -10C em comparação com uma alta temperatura de +20C.

Sinais de alerta de que suas braçadeiras estão falhando

Reconhecer a falha de braçadeiras externas pode ser fácil se você souber quais sinais observar e uma inspeção de cinco minutos é preferível a uma chamada em janeiro. Aqui estão quatro sinais principais que devem ser observados, listados em ordem de importância.

• Pó branco. Toque a superfície da braçadeira com seu dedo. Se você ver um depósito branco em pó, isso indica que o carbono negro está se desgastando e a parte de nylon está sendo exposta. É o primeiro sinal que pode ser confiável.
• Desbotamento da cor. Se a sua braçadeira preta está ficando cinza ou a sua colorida está ficando amarela, isso significa que a oxidação começou. A braçadeira logo quebrará, embora ainda possa parecer sólida.
• Rachaduras na superfície. Observe os pontos de dobra e a área ao redor de uma cabeça de bloqueio em busca de rachaduras. Se fraturas finas se desenvolverem nessas áreas, a braçadeira perdeu sua integridade estrutural.
• Ceder e deformar. Cabos que cederam ou braçadeiras que se esticaram sem quebrar são um sinal de superaquecimento e carga excessiva. Em outras palavras, a instalação perdeu sua aderência, e a re-tensionamento não resolverá o problema.

É possível usar uma regra operacional vital: a idade do elemento é a mesma em toda a instalação, então se uma braçadeira mostrar pó branco, isso significa que todas as outras braçadeiras do mesmo lote também envelheceram. Assim, você deve substituí-las em lotes.

Como obter mais anos de uma instalação externa

Apenas seis escolhas fazem a maior parte das mudanças acontecerem, e todas essas escolhas ocorrem antes do início da construção e não depois.

• Opte por materiais pretos e à prova de UV, juntamente com a prova que vem com o pacote. A aparência do material por si só não significa que ele é de alta qualidade.
• Faça o tamanho da braçadeira maior do que o necessário. Quando uma braçadeira opera a 30% de sua força real em vez de 80%, a longevidade é muito maior devido ao fato de que as deformações arruinam a braçadeira excepcional ao longo dos anos.
• Use bases de suporte ou espaçadores. Uma braçadeira presa diretamente a um lugar quente ou a algumas bordas afiadas quebra cedo, enquanto a montagem correta previne tanto o superaquecimento quanto a abrasividade.
• Use o material certo para o ambiente certo. A qualidade melhorada compensa, portanto, não deve haver busca por isso.
• Não reutilize os laços. Após serem tensionados e cortados, já estão danificados mesmo sem serem detectados.
• É essencial registrar a data de instalação. Como a falha ocorre no lote, a substituição pode ser planejada em vez de ser inesperada.

Onde a instalação é permanente por design — uma instalação no telhado, um encaixe marinho, uma peça de sinalização destinada a durar tanto quanto o edifício — a maneira mais simples de tornar toda a questão da vida útil irrelevante é parar de especificar plástico. Para tudo o mais, as seis decisões acima se aplicam ao processo ordinário de seleção de laços de cabo quase sem modificação: ambiente primeiro, carga em segundo, preço por último. Acertar essa ordem e a decisão sobre o material, não o cronograma de manutenção, é o que determina se alguém visitará a instalação novamente no próximo ano.

Perguntas Frequentes

Quanto tempo os laços de zip duram ao sol?

A vida útil do cabo de nylon preto varia entre cinco e 10 anos em condições de temperatura média (temperadas). Isso reduz para menos de três anos em condições climáticas áridas/altitude. Portanto, a vida útil dos laços coloridos/naturais típicos que não possuem propriedades estabilizadas contra UV (como juta) geralmente ficará entre seis e 12 meses, pois esses materiais se ressecam (ficam quebradiços). Em contraste, os laços de aço inoxidável não são afetados pela luz solar e, portanto, espera-se que durem mais de 20 anos.

Como sei se os laços de zip são resistentes a UV?

A embalagem marcada como “resistente a UV” ou “classificada para uso externo” é indicada juntamente com a classificação de nylon 6/6 ou P66; os laços de cabo pretos são feitos com materiais pretos compostos com a adição de negro de carbono e, assim, têm algum grau de resistência a UV. Isso não deve ser o caso para um laço de cabo preto de baixo preço, no entanto. Um laço de cabo preto de baixa qualidade pode simplesmente ser um laço de cabo branco tingido de preto, onde o material base não é tratado com nenhuma proteção UV. Distribuidores bem conhecidos estocam tanto informações sobre resistência a UV quanto dados de testes de envelhecimento acelerado com base nas normas ASTM G154 e ISO 4892-3.

Quanto tempo os laços de zip normalmente duram?

Geralmente, uma faixa têxtil auto-montável terá um longo período de vida útil dentro de casa e pode durar toda a vida útil do dispositivo montado. Mas o período médio de serviço para uma faixa não estabilizada ao ar livre, por outro lado, variará de seis meses a um ano, dependendo das condições ambientais. Uma faixa estabilizada preta pode ter uma média de 12-15 anos e até mais de 20 anos de vida útil em condições climáticas moderadas ou extremas. No entanto, a vida útil real da faixa pode ser significativamente encurtada devido a carga, calor excessivo e abrasão.

A que temperatura um laço zip derrete?

O nylon 6/6 padrão tem um ponto de fusão que varia de 250 a 260 graus Celsius (480 a 500 graus Fahrenheit), mas sua usabilidade é limitada até que a temperatura chegue a uma faixa de 85 graus Celsius (185 graus Fahrenheit), onde começa o processo de amolecimento e fluência que ocorre antes de seu ponto de fusão. O nylon estabilizado por calor pode ser utilizado quando operado a uma temperatura aproximada de 125°C (257°F). O ETFE tem uma faixa de temperatura utilizável de cerca de 180°C (356°F) e o PEEK pode operar a temperaturas em torno de 260°C (500°F), enquanto as temperaturas que os aços inoxidáveis podem operar podem chegar a temperaturas em torno de 538°C (1000°F) devido à sua natureza de serem resistentes ao fogo.

Referências

• ASTM International — ASTM G154: Prática Padrão para Operação de Aparelho de Lâmpada Ultravioleta Fluorescente (UV) para Exposição de Materiais
• ISO — ISO 4892-3: Plásticos — Métodos de Exposição a Fontes de Luz de Laboratório (lâmpadas UV fluorescentes)
• UL Solutions — UL 746C: Materiais Poliméricos — Uso em Avaliações de Equipamentos Elétricos
• HellermannTyton — Dados Técnicos de Abraçadeiras e Classificações para Uso Externo
• Panduit — Abraçadeiras para Uso Externo e Dados de Desempenho em Exposição ao Tempo

Conclusão

Existem quatro fatores que afetam a quantidade de tempo que as abraçadeiras permanecem funcionais quando usadas externamente: o tipo de abraçadeira, a maneira como a abraçadeira é fabricada para ser resistente a UV, o clima e a carga suportada pela abraçadeira. O nylon não estabilizado durará apenas alguns meses em comparação com o nylon preto estabilizado por UV, que tem uma vida útil de cinco a dez anos em climas temperados. As abraçadeiras de nylon 12, ETFE e aço inoxidável têm o potencial de durar mais de doze anos; no entanto, as abraçadeiras de aço são o único material que oferece garantia para instalação permanente ao ar livre. Portanto, ao selecionar materiais resistentes a UV para uso externo, é importante considerar que uma abraçadeira quebrada ainda parece estar intacta e pode suportar até 80% de sua carga. Portanto, é importante que os usuários sejam educados sobre como reconhecer sinais de deterioração e como realizar substituições em lote quando necessário.