Guía de materiales para sellos

Los sellos hidráulicos se usan en aplicaciones industriales para evitar que un fluido o gas pase entre diferentes componentes de un cilindro, asegurando que el sistema funcione de manera eficiente y segura. Sin embargo, no todos los sellos son iguales y distintas aplicaciones pueden requerir diferentes tipos de sellos. En este blog analizamos los factores a considerar al elegir el sello adecuado, fabricado en el material apropiado, para adaptarse mejor a su aplicación.

Selección del sello adecuado:

Al seleccionar un sello hidráulico, es importante considerar su material y diseño para garantizar que funcione de forma eficaz, segura y fiable.

Temperatura:

La temperatura es uno de los factores más importantes a considerar al seleccionar sellos. El rango de temperatura del sello debe ser compatible con el entorno de operación. Si el sello se expone a temperaturas fuera de su rango, puede fallar prematuramente.

El rango de temperatura de un sello está determinado por el material del que está hecho. Diferentes materiales tienen distintas propiedades térmicas. Algunos materiales, como el caucho, son buenos para sellar a bajas temperaturas, mientras que otros materiales, como el metal, son mejores para sellar a altas temperaturas.

Además de la temperatura de funcionamiento, el sello también debe ser capaz de soportar las fluctuaciones de temperatura que puedan producirse en el entorno. Por ejemplo, un sello instalado en un ambiente con temperatura controlada puede no ser capaz de soportar las temperaturas extremas que pueden darse en exteriores.

Alta presión:

No todos los sellos pueden soportar alta presión. Por lo tanto, si busca sellar una aplicación de alta presión, es vital seleccionar un sello en un material que pueda hacerlo sin deformarse ni romperse. El diseño del sello debe ser capaz de crear un cierre hermético sin generar demasiado rozamiento y el sello debe estar correctamente lubricado para prevenir el desgaste.

Algunos de los tipos de sellos más comunes utilizados en aplicaciones de alta presión incluyen:

Juntas tóricas (O-rings): Las juntas tóricas están hechas de un material flexible que puede adaptarse a la superficie de la carcasa del sello. Están disponibles en una variedad de materiales, incluidos caucho, nitrilo y fluorocarbono.

Anillos en V (V-rings): Los anillos en V están hechos de un material más rígido que las juntas tóricas y pueden soportar mayores presiones. También están disponibles en una variedad de materiales, incluidos caucho, nitrilo y fluorocarbono.

Sellos de pistón: Los sellos de pistón se usan para sellar pistones en cilindros. Se fabrican en una variedad de materiales, incluidos caucho, nitrilo y fluorocarbono.

Compatibilidad con fluidos:

Si el sello no es compatible con el fluido utilizado en un sistema hidráulico, puede degradar el material del sello prematuramente, provocando fugas. Al evaluar la compatibilidad con fluidos se deben considerar numerosos factores, incluida la composición química del fluido, la temperatura y presión de funcionamiento, y el material del sello. La compatibilidad variará según el tipo de material. Por ejemplo, los elastómeros son generalmente compatibles con una amplia gama de fluidos, mientras que los plásticos y metales tienen una compatibilidad más limitada.

Diferentes materiales de sellos:

Nitrilo (NBR)

Propiedades: Los sellos de nitrilo tienen buena resistencia a la elongación hasta la rotura, a la abrasión y al efecto memoria por compresión (compression set), pero su flexibilidad se reduce algo a temperaturas bajas. Los sellos hechos de este material tienen baja resistencia al ozono y deben almacenarse con cuidado en la mayoría de los entornos.

Temperatura: El nitrilo puede soportar un rango de temperatura de -30°C a +100°C

Compatibilidad con fluidos: La mezcla copolimérica de nitrilo más común es el compuesto conocido como Buna-N. Con muy buena resistencia a aceites hidráulicos a base de petróleo, Buna-N también funciona bien con combustibles como diésel o gasolina.

PTFE

Propiedades: El PTFE tiene inercia química, alta resistencia al calor, flexibilidad a bajas temperaturas, bajo rozamiento en funcionamiento y características no adhesivas. Debido a la falta de resiliencia (memoria) del PTFE, normalmente se emplea un energizador para obtener el ajuste deseado. La mayoría de los sellos de PTFE, para conservar su tenacidad y flexibilidad, se refuerzan con fibras de vidrio cortas, destellos de bronce, grafito de carbono o una combinación de estos rellenos.

Temperatura: El PTFE puede soportar temperaturas superiores a 300°C, aunque a menudo se reducen por el relleno o el energizador empleado.

Compatibilidad con fluidos: Los sellos de PTFE son compatibles con la mayoría de los productos químicos, incluidas ácidos, bases y disolventes.

Etileno-Propileno (EPDM)

Propiedades: El Etileno-Propileno (EPDM) tiene buena resistencia al calor, bajo efecto memoria por compresión y buena flexibilidad a bajas temperaturas.

Temperatura: El rango de temperatura del Etileno-Propileno está entre -45°C y +150°C.

Compatibilidad con fluidos: El EPDM puede usarse para sellar fluidos hidráulicos a base de ésteres de fosfato como Skydrol, pero no es adecuado para fluidos a base de petróleo. El EPDM es altamente efectivo para su uso con vapor, acetona y ácidos y bases diluidos. Formulaciones especiales de EPDM pueden hacerse aptas para sistemas de frenos de automóviles.

Poliuretano (AU)

Propiedades: El poliuretano es muy resistente a la hinchazón por aceite, al ozono, a la oxidación, a la abrasión y presenta excelente resistencia al corte. Altamente elástico, los uretanos también presentan alta resistencia a la tracción y buenas propiedades de elongación. Formulado a partir de copolímeros de uretanos basados en éter o éster, este material se utiliza en una amplia gama de sellos, limpiadores, anillos de respaldo, cojines, topes y multitud de otros usos.

Temperatura: La mayoría de los sellos de uretano permanecen flexibles y eficaces en temperaturas entre -54°C y +93°C, con algunos capaces de soportar temperaturas intermitentes hasta +135°C.

Compatibilidad con fluidos: El poliuretano es compatible con sistemas hidráulicos que utilizan fluidos a base de petróleo.

Silicona (VMQ)

Propiedades: La silicona es un elastómero compuesto por silicio, oxígeno, hidrógeno y carbono. Tiene alta resistencia al calor seco, a la luz ultravioleta y al ozono. Este material no se recomienda para situaciones dinámicas debido a su pobre resistencia a la abrasión y sus altas características de fricción.

Temperatura: El rango de temperatura de la silicona es de -54°C a +204°C

Viton® - FPM / FKM equivalente a Viton®

Propiedades: Viton® (FPM / FKM equivalente) combina alta resistencia a la temperatura con excelente resistencia química. Este material no se recomienda para uso a bajas temperaturas ni en fluidos hidráulicos aeronáuticos.

Temperatura: El rango de temperatura de Viton® - FPM / FKM equivalente es de -20° a +400° F.

Compatibilidad con fluidos: Excelente para su uso con alcoholes y combustibles aromáticos, y altamente resistente a la luz ultravioleta y al ozono.

PEEK

Propiedades: El PEEK tiene excelente resistencia mecánica, resistencia a la fatiga y estabilidad en ambientes de alta temperatura, con un punto de fusión alrededor de 343°C y muy buena resistencia química.

Temperatura: La temperatura de funcionamiento recomendada para PEEK (Poliéter éter cetona) es de -54°C hasta +260°C

Compatibilidad con fluidos: El PEEK es compatible con casi cualquiera de los disolventes usados en HPLC.

Caucho de Nitrilo Butadieno Hidrogenado (HNBR)

Propiedades: El nitrilo hidrogenado, también conocido como nitrilo saturado, tiene excelente resistencia a muchos combustibles modernos, resistencia a radiaciones de alta energía y buena resistencia a la abrasión.

Temperatura: El rango de temperatura del HNBR es de -40°C a +150°C

Compatibilidad con fluidos: El HNBR se usa ampliamente en las industrias automotriz y petrolera y mantiene excelente resistencia a aceites de motor, gases sulfurosos, mezclas amina/aceite, combustibles oxidados y aceites lubricantes. El HNBR es resistente a fluidos hidráulicos a base de aceite mineral, grasas animales y vegetales, diésel, ozono, gases sulfurosos, ácidos diluidos y bases.

Polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE)

Propiedades: El UHMWPE (Polietileno de ultra alto peso molecular) tiene cadenas moleculares muy largas que ayudan a transferir la carga de manera más efectiva, fortaleciendo las interacciones intermoleculares. Esto da como resultado un material muy resistente, con la mayor tenacidad al impacto de cualquier termoplástico actualmente fabricado. Presenta muy alta resistencia a la abrasión, muestra absorción de agua nula, es autolubricante y tiene un coeficiente de fricción solo ligeramente superior al de la mayoría de los PTFE cargados.

Temperatura: El rango de operación recomendado para UHMWPE es de -200°C hasta aproximadamente +80°C

Compatibilidad con fluidos: El UHMWPE es estable en todos los fluidos hidráulicos, con alta resistencia a ácidos, bases y medios agresivos.

Seleccionar el material de sello adecuado es crucial para garantizar el funcionamiento eficiente y seguro de máquinas, dispositivos y sistemas. ¿No está seguro de lo que necesita? Póngase en contacto con nuestro equipo experto aquí en FPE Seals, que analizará sus requisitos según su aplicación y le ayudará a encontrar el sello adecuado para el trabajo.

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