Qué es una Junta Tórica y Para qué Sirve

Una junta tórica es una junta mecánica circular que se utiliza para crear un sello sin fugas entre dos componentes. La junta tórica se asienta en una ranura y se comprime durante el montaje entre dos o más piezas, creando un sellado fiable en la interfaz. Las juntas tóricas se utilizan habitualmente en diseños mecánicos, ya que son fáciles de fabricar, baratas y tienen requisitos de montaje sencillos. Este artículo explica qué es una junta tórica, cómo funciona y sus tipos.

Índice de contenidos

• ¿Qué es una junta tórica?
• Principio de funcionamiento
• Ventajas
• Juntas tóricas estáticas y dinámicas
• Materiales de las juntas tóricas
• Selección de una junta tórica
• Aplicaciones
• Preguntas frecuentes

¿Qué es una junta tórica?

Las juntas tóricas son lazos elásticos circulares que sirven de sellado tanto para aplicaciones fijas como móviles. Su función principal es proporcionar un mecanismo de sellado entre estructuras, como tuberías, tubos, pistones y cilindros. En función del uso previsto, las juntas tóricas se fabrican con distintos materiales y son muy flexibles.

Las juntas tóricas se utilizan en diversas aplicaciones, desde sistemas hidráulicos y neumáticos hasta motores de automoción y componentes aeroespaciales. Su resiliencia les permite mantener su forma y sus propiedades de sellado a lo largo del tiempo, incluso tras repetidas compresiones y descompresiones.

Principio de funcionamiento

Una junta tórica está formada por la junta tórica y un prensaestopas, que es el lugar donde va la junta tórica. El prensaestopas suele ser una ranura o canal cortado en un componente metálico o de plástico, como un cilindro o el cuerpo de una válvula, donde se coloca y comprime la junta tórica entre dos superficies de contacto. El prensaestopas garantiza que la junta tórica esté bien colocada y sellada para evitar fugas de fluidos o gases.

• Cuando se comprime entre las dos superficies de contacto, el material de la junta tórica se deforma y rellena cualquier hueco o imperfección. Esto crea una barrera que resiste la fuga de fluidos incluso a presiones extremadamente altas o bajas.
• Los materiales de los que están hechas las juntas tóricas (elastómeros) son elásticos por naturaleza y recuperan su forma original. Por lo tanto, cuando cesa la presión, vuelven a su posición original, manteniendo el sellado y estando listas para el siguiente ciclo.

Ventajas

Las juntas tóricas ofrecen varias ventajas sobre otros métodos de sellado, como su capacidad para crear un sellado fiable y sin fugas en diversas aplicaciones. Algunas de las ventajas son:

• Las juntas tóricas sellan en una amplia gama de presiones, tolerancias y temperaturas
• Fácil de usar
• No causa daños estructurales al equipo durante o después del montaje
• Mayoritariamente reutilizable
• Ligero y compacto
• El fallo de la junta tórica lleva tiempo y puede identificarse fácilmente
• Rentable

En un entorno industrial, el desgaste de una junta tórica puede tener un impacto significativo en la productividad. Por lo tanto, se recomienda garantizar un suministro suficiente de juntas tóricas de repuesto en los tamaños adecuados; esto permite la sustitución inmediata de una junta tórica desgastada. Las juntas tóricas se clasifican generalmente por su función y los materiales utilizados para fabricarlas.

Juntas tóricas estáticas y dinámicas

Junta tórica estática

Una junta tórica estática crea un sellado fiable y estanco entre dos piezas fijas, como una tubería y un racor. Para ello, se corta una ranura en la superficie plana y se inserta en ella una junta tórica de la dimensión y el tamaño adecuados. Posteriormente, la junta tórica es comprimida en su lugar por una segunda superficie plana (la superficie que ejerce presión sobre la junta tórica). Una vez establecida la conexión, la aplicación permanece estática y la junta tórica permanece inmóvil y no se mueve.

Junta tórica dinámica

Una junta tórica dinámica crea un sello entre dos superficies en movimiento relativo o que se mueven una contra otra. Estas juntas tóricas se utilizan normalmente en aplicaciones con movimiento o rotación, como en motores, sistemas hidráulicos y neumáticos y otros dispositivos mecánicos. A diferencia de las aplicaciones estáticas, las dinámicas hacen que las juntas tóricas se desgasten más rápidamente en movimiento constante. Por lo tanto, es esencial lubricar las juntas tóricas dinámicas con regularidad para garantizar su longevidad y eficacia. En comparación con las juntas tóricas estáticas, los materiales de las juntas tóricas dinámicas deben ser:

• Stronger
• Más difícil
• Más resistente a la fricción y la abrasión

Las juntas tóricas dinámicas se utilizan habitualmente para crear juntas reciprocantes o rotativas.

• Sello alternativo: Una junta alternativa se utiliza en aplicaciones con movimiento de vaivén o alternativo, como pistones o cilindros. Las juntas reciprocantes están diseñadas para mantener la estanqueidad entre dos superficies que se mueven en direcciones opuestas, a la vez que soportan la fricción y el desgaste resultantes de este movimiento.
• Sello giratorio: Una junta rotativa mantiene la estanqueidad entre dos superficies que giran una contra otra, como en un eje o un cojinete. Las juntas rotativas están diseñadas para evitar las fugas de fluidos a la vez que soportan la fricción y el desgaste resultantes de la rotación.

Materiales de las juntas tóricas

Las juntas tóricas se utilizan con frecuencia en aplicaciones de alta presión en las que la presión deforma la junta tórica dentro de la ranura, lo que produce una tensión mecánica uniforme en la superficie. Mantener un gradiente de presión por debajo de la tensión nominal de la junta tórica es crucial para evitar fugas o filtraciones. Sin embargo, en algunos casos los fallos mecánicos pueden provocar la extrusión y destrucción de la junta tórica. Para evitarlo, es necesario seleccionar el material adecuado para cada aplicación. Estos materiales incluyen una gama de compuestos de caucho, silicona y polímeros. La selección de materiales para la fabricación de juntas tóricas se basa en su capacidad para presentar características específicas como la elasticidad y la resistencia, que son cruciales debido a los entornos críticos y exigentes en los que se suelen utilizar las juntas tóricas.

FKM (Viton)

• Buena resistencia química, propiedades mecánicas y resistencia a la compresión
• Diseñado para funcionar entre -10 °C y 120 °C (-14 - 248 °F)
• Buena resistencia a aceites y disolventes como alifáticos, aromáticos y halocarbonos, ácidos, aceites animales y vegetales; no resistente al metanol.
• Poca resistencia al agua caliente y al vapor, ya que el FKM se hincha a altas temperaturas
• No apto para disolventes polares, determinados ésteres y éteres y líquido de frenos a base de glicol.

EPDM (monómero de etileno propileno dieno)

• Apto para agua, vapor, cetonas, alcoholes, líquidos de frenos, ácidos/álcalis en bajas concentraciones
• Muy buena resistencia a la intemperie y al ozono
• Poca resistencia a aceites, grasas y disolventes e inadecuado para hidrocarburos aromáticos

NBR (caucho nitrilo butadieno)

• También conocido como acrilonitrilo butadieno o Buna-N
• Buena resistencia a la compresión, al desgarro y al desgaste
• Compatible con productos derivados del petróleo, disolventes y alcohol
• Sensible a las influencias meteorológicas, resistencia moderada a la temperatura, inadecuado para líquido de frenos y disolventes polares

PTFE (Politetrafluoroetileno)

• Excepcional resistencia química
• Diseñado para funcionar entre -20 °C y 180 °C (-4 - 356 °F)
• Los anillos de PTFE son blancos por naturaleza y resisten una amplia gama de sustancias, como productos químicos, ácidos, aceites y vapor.
• El PTFE posee una gran tenacidad y resistencia a la abrasión; sin embargo, no se puede comprimir fácilmente, lo que puede dar lugar a un sellado menos eficaz.

Silicona

• Resistente a los efectos nocivos de aceites, productos químicos, calor, ozono y disolventes
• Flexible incluso a bajas temperaturas
• Funciona en un intervalo de temperaturas de -60 °C a 225 °C (-76 - 437 °F), mientras que los tipos diseñados específicamente pueden soportar temperaturas de -100 °C a 300 °C (-148 - 572 °F).

Selección de una junta tórica

He aquí una guía paso a paso sobre cómo seleccionar una junta tórica para una aplicación concreta.

• Determine el material de la junta tórica: Determine el material de la junta tórica en función de los requisitos de la aplicación, como la temperatura, la presión y el medio. Conseguir una junta tórica de repuesto puede ser difícil si no se conoce el material de la junta tórica existente. Utilice una prueba de indicador de goma para determinar el material.
• Mida el tamaño de la junta tórica: Las juntas tóricas suelen especificarse por su diámetro interior, diámetro exterior y anchura de la sección transversal. A veces, las juntas tóricas de tamaños estándar pueden no ser adecuadas para los requisitos específicos de los sistemas existentes; en este caso, utilice juntas tóricas hechas a medida. Lea nuestro artículo sobre tamaños de juntas tóricas para obtener más información.
• Determinar la dureza: La dureza de la junta tórica determina su capacidad para resistir la extrusión y la deformación. La dureza se mide en un durómetro y puede oscilar entre 30 y 90. Por ejemplo, una junta tórica con una lectura de durómetro de 60 es más blanda que una de 70, mientras que una de 90 es más rígida que una de 70.
• Normas internacionales: Las juntas tóricas se fabrican de conformidad con diversas normas internacionales, como ISO, DIN y JIS. Estas normas garantizan que las juntas tóricas tengan dimensiones, tolerancias y propiedades de material uniformes, lo que las hace intercambiables y compatibles con diferentes aplicaciones. Algunos ejemplos de estas normas específicas para juntas tóricas son ISO 3601, DIN 3771 y JIS-B2401.
• Casos especiales: Existen varios tipos de juntas tóricas diseñadas para conexiones o aplicaciones específicas. Por ejemplo, las juntas tóricas de brida SAE (Society of Automotive Engineers) están diseñadas para encajar en las conexiones de brida SAE utilizadas habitualmente en sistemas hidráulicos.

Aplicaciones

La versatilidad y fiabilidad de las juntas tóricas las convierten en un componente esencial en muchas industrias y aplicaciones. He aquí algunos ejemplos:

• Aeroespacial y aviación: motores de aviación, sistemas hidráulicos y otros componentes críticos
• Productos sanitarios: equipos médicos como jeringuillas, bombas y válvulas
• Fontanería: tuberías, grifos, válvulas y otros componentes de fontanería para evitar fugas.
• Hidráulica y neumática: crean un sellado entre piezas móviles como cilindros, actuadores y pistones.
• Procesado de alimentos y bebidas: equipos de procesado para evitar la contaminación y garantizar la higiene
• Electrónica: componentes electrónicos como conectores e interruptores para evitar la entrada de humedad y polvo.
• Aplicaciones domésticas comunes: Puertas, ventanas y contenedores para evitar fugas y mantener cierres herméticos o estancos.

Preguntas frecuentes

¿Cómo identificar el material de una junta tórica?

Utilice una prueba de indicador de caucho para determinar el material de la junta tórica existente; esto ayuda a obtener un reemplazo de junta tórica adecuado.

¿Cuáles son los distintos tipos de materiales de las juntas tóricas?

FKM, EPDM, NBR, PTFE y silicona son los materiales más utilizados para fabricar juntas tóricas.