Cómo elegir una junta de estanqueidad
Las juntas de estanqueidad, también denominadas comúnmente arandelas de estanqueidad o sellos, ayudan a evitar las fugas en la unión de una tubería o componente. Para lograr un sellado exitoso, la junta debe ser lo suficientemente flexible como para ajustarse a ambas superficies de contacto y resistir la extrusión, la fluencia y el reventón. Las fuerzas de apriete actúan sobre la superficie de la junta, apretándola y forzándola a ajustarse a los defectos de la brida, lo que da lugar a un sellado.
Las juntas de estanqueidad se fabrican con diversos materiales que les permiten mantener su integridad funcional en entornos específicos. Los entornos operativos pueden incluir fluctuaciones extremas de temperatura, exposición continua a materiales corrosivos o exposición a materiales abrasivos. Sea cual sea el caso de uso, existen juntas de estanqueidad específicas para cada aplicación.
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Elección del tipo de junta
Para elegir la junta adecuada para una aplicación, la eliminación de los materiales es el primer paso. Cuanto más extremo sea el caso de uso, más específica será la elección. A continuación se ofrece una visión general de los materiales utilizados en las juntas de estanqueidad y sus propiedades únicas.
PVC
El PVC es un material rentable y duradero que tiene excelentes propiedades de absorción de impactos y vibraciones. Gracias a un rango de presión de -0,95 a 16 bar (-13,77 a 232 PSI), este material más blando y maleable tiene un amplio potencial, incluidas las aplicaciones de vacío. A continuación se detallan las principales características de la junta de estanqueidad de PVC:
Pros
- Resistente a la abrasión y al desgaste
- Compresible y flexible
- Estabilidad UV superior
- Excelentes propiedades de absorción de impactos y vibraciones
Contras
- Rango de temperatura limitado -30°C a +60°C (-22 a 140°F)
- El PVC no debe utilizarse con ésteres, compuestos aromáticos, hidrocarburos clorados y algunos ácidos inorgánicos concentrados.
Figura 1: Arandelas de sellado de goma
PTFE
El politetrafluoroetileno (PTFE), también conocido como teflón, es conocido principalmente por su resistencia al calor y sus propiedades antiadherentes. Cuando se utiliza PTFE como material de elección para una junta, hay que tener en cuenta que una vez apretada, la junta debe volver a apretarse después de 24 horas. Una característica del PTFE es que fluye bajo presión.
Pros
- Puede utilizarse en un amplio rango de temperaturas de -200°C a +250°C (-328 a 482 °F), incluso a temperaturas superiores a este rango, hasta 300°C (572 °F), no se producen descomposiciones apreciables.
- La resistencia a la presión del PTFE depende de la temperatura, pero el material mantiene una cierta compresión incluso cerca del cero absoluto de -273,15°C (-459,67 °F).
- Excelente integridad de sellado
- El PTFE tiene una excelente resistencia química a casi todos los productos químicos y disolventes.
- Propiedades de baja fricción y antiadherencia excepcionales
- No es tóxico ni inflamable
Contras
- El PTFE tiene una dureza Shore entre D50 y D60. Esta dureza hace que sea más difícil de sellar. Por lo tanto, el PTFE no se recomienda si las temperaturas o presiones no lo requieren
- Los hidrocarburos fluorados provocan una hinchazón reversible.
- Los aceites altamente fluorados tienen un efecto disolvente a temperaturas superiores a 300°C (572 °F).
Poliamida (Nylon)
La poliamida, más conocida como nylon, destaca por su resistencia al desgaste, su excelente capacidad de amortiguación y su baja tendencia a la fluencia. Además, el nailon tiene una gran resistencia a la compresión y a la tracción, buenas propiedades de absorción de impactos y resistencia a los mismos, es un buen aislante eléctrico y puede utilizarse en aplicaciones de vacío.
Pros
- La presión de funcionamiento es de -0,95 a 16 bar (-13,77 a 232 PSI), por lo que es adecuada para el vacío
- Resistente a los hidrocarburos y a los agentes lubricantes
- Estabilidad dimensional
Contras
- Punto de fusión más bajo que el PTFE
- Aunque la poliamida puede funcionar a bajas temperaturas de -40°C (-40 °F), no debe utilizarse a temperaturas superiores a +80°C (176 °F)
Cobre
El cobre se utiliza habitualmente por su conductividad eléctrica y sus propiedades de absorción del calor. Las juntas de sellado de cobre se utilizan ampliamente en las industrias de los deportes de motor de alto rendimiento debido a su alta tolerancia al calor, mientras que son maleables bajo presión ofreciendo mayores cualidades de sellado.
Pros
- Con un punto de fusión de 1085 °C (1985 °F) el cobre tiene una tolerancia al calor extremadamente alta
- Maleable bajo presión que ofrece una alta calidad de sellado
- Reutilizable si no está dañado
Contras
- El cobre no debe utilizarse en ambientes muy ácidos
Aluminio
El aluminio tiene propiedades únicas que lo convierten en uno de los metales más utilizados del mundo. Este material tiene una propiedad dúctil, lo que significa que puede adoptar formas intrincadas sin dañarse ni deteriorarse. En las formas adecuadas, el aluminio puede soportar enormes fuerzas y es increíblemente duradero. El aluminio forma naturalmente una fina capa superficial de óxido de aluminio en contacto con el oxígeno a través de la oxidación, creando una barrera física contra la corrosión o la oxidación posterior en muchos entornos, incluido el contacto con otros metales.
Pros
- Buena resistencia a la corrosión de los ácidos orgánicos, excepto los ácidos nítricos
- Temperatura estable de -100°C a +200°C (-148 a 392 °F)
- Resistente a la oxidación
- Respuesta térmica mínima.
Contras
- No todos los tipos de aluminio. El aluminio es propenso a reaccionar con otros metales, algo que hay que tener en cuenta cuando se utilizan juntas de aluminio.
Fibra Vulcanizada
Las fibras vulcanizadas son fibras naturales que han sido tratadas térmicamente para formar una goma dura. Es uno de los plásticos más antiguos que se han desarrollado y se utiliza en una gran variedad de aplicaciones, como arandelas y juntas. El uso de fibras vulcanizadas tiene muy pocos inconvenientes, ya que tienen una increíble resistencia a la presión, a los productos químicos, a la penetración de disolventes y aceites, y tienen una gran integridad.
Pros
- Su producción es más respetuosa con el medio ambiente que la de otros materiales
- Extremadamente versátil
- Resiste una fuerte presión
- Compresible
- Alta resistencia a la penetración de la mayoría de los disolventes orgánicos, aceites y derivados del petróleo
- Proporciona altos niveles de integridad eléctrica, química y mecánica en una amplia gama de temperaturas
Contras
- La resistencia está ligada al tipo de fibra de la que está hecha la junta, al tamaño y al grosor.
Elegir el tamaño correcto de la junta
El tamaño de la junta, así como su capacidad para soportar la degradación y los daños, influyen en su capacidad para impedir la salida de gases o fluidos. Dado que las dos superficies no están exactamente enrasadas o rectas, habrá huecos por los que pueden escaparse los gases o el agua. Las juntas rellenan los espacios comprimiéndose entre las dos superficies, bloqueando eficazmente cualquier vía de fuga.
Seleccionar una talla no es un ejercicio de adivinación visual. Más bien, es la disciplina de considerar tanto las superficies de unión, como la apertura de flujo y el tipo de unión. Considere la posibilidad de utilizar un calibre para medir los requisitos exactos.
Consultar a un especialista
Una buena sugerencia es buscar el consejo de un especialista en flujo de fluidos. Para cada uno de los tipos de materiales enumerados anteriormente existen variaciones en los compuestos y métodos de producción, cada uno de ellos diseñado para aplicaciones específicas. Hablar con un especialista reduce exponencialmente el riesgo de fracaso. En Tameson tenemos acceso continuo a los últimos desarrollos y soluciones en evolución y podemos ofrecerle el mejor asesoramiento para satisfacer sus necesidades.