Los 5 mejores elastómeros para aplicaciones de juntas y sellos
¿Qué son los elastómeros? El término deriva de "elástico", una de las propiedades fundamentales del caucho. Las palabras "caucho" y "elastómero" se usan indistintamente para referirse a polímeros con viscoelasticidad, comúnmente denominados "elasticidad". Las propiedades inherentes de los elastómeros incluyen flexibilidad, alto alargamiento y una combinación de resiliencia y amortiguación (la amortiguación es una propiedad del caucho que hace que convierta la energía mecánica en calor cuando se somete a deflexión). Este conjunto único de propiedades convierte a los elastómeros en un material ideal para juntas, sellos, aisladores y similares.
A lo largo de los años, la producción de elastómeros ha migrado del caucho natural obtenido del látex de los árboles a variaciones de compuestos de caucho de alta ingeniería. Al crear estas variaciones, se logran propiedades específicas con la ayuda de aditivos como cargas o plastificantes o variando las proporciones de contenido dentro de la estructura del copolímero. La evolución de la producción de elastómeros crea una infinidad de posibilidades de elastómeros que pueden diseñarse, fabricarse y ponerse a disposición en el mercado.
Para elegir el material correcto, primero se deben examinar los criterios comunes para el rendimiento del elastómero en aplicaciones de juntas y sellos. Al seleccionar un material eficaz, los ingenieros a menudo tendrán que tener en cuenta multitud de factores. Es necesario considerar cuidadosamente las condiciones de servicio, como el rango de temperatura de funcionamiento, las condiciones ambientales, el contacto químico y los requisitos mecánicos o físicos. Dependiendo de la aplicación, estas condiciones de servicio pueden afectar en gran medida el rendimiento y la esperanza de vida de una junta o sello de elastómero.
Con estas nociones en mente, examinemos cinco de los elastómeros más comúnmente empleados para aplicaciones de juntas y sellos.
1)Buna-N/Nitrilo/NBR
Todos términos sinónimos, este copolímero de caucho sintético de acrilonitrilo (ACN) y butadieno, o caucho de nitrilo butadieno (NBR), es una opción popular que a menudo se especifica cuando hay gasolina, aceite y/o grasas presentes.
Propiedades principales:
Rango de temperatura máxima de ~ -54°C a 121°C (-65° – 250°F).
Muy buena resistencia a aceites, disolventes y combustibles.
Buena resistencia a la abrasión, flujo en frío, resistencia al desgarro.
Preferido para aplicaciones con Nitrógeno o Helio.
Poca resistencia a los rayos UV, el ozono y la intemperie.
Poca resistencia a cetonas e hidrocarburos clorados.
Utilizado con mayor frecuencia en:
Aplicaciones de manejo de combustible aeroespacial y automotriz
Costo relativo:
Bajo a moderado
2) EPDM
La composición del EPDM comienza con la copolimerización de etileno y propileno. Se añade un tercer monómero, un dieno, para que el material pueda vulcanizarse con azufre. El compuesto obtenido se conoce como monómero de etileno propileno dieno (EPDM).
Propiedades principales:
Rango de temperatura máxima de ~ -59°C a 149°C (-75° – 300°F).
Excelente resistencia al calor, al ozono y a la intemperie.
Buena resistencia a sustancias polares y al vapor.
Excelentes propiedades de aislamiento eléctrico.
Buena resistencia a cetonas, ácidos diluidos ordinarios y álcalis.
Poca resistencia a aceites, gasolina y queroseno.
Poca resistencia a hidrocarburos alifáticos, disolventes halogenados y ácidos concentrados.
Utilizado con mayor frecuencia en:
Ambientes refrigerados/cámaras frías
Aplicaciones de sistemas de refrigeración para automóviles y burletes
Costo relativo:
Bajo – Moderado
3) neopreno
La familia de cauchos sintéticos del neopreno se produce mediante la polimerización del cloropreno y también se conoce como policloropreno o cloropreno (CR).
Propiedades principales:
Rango de temperatura máxima de ~ -57°C a 138°C (-70° – 280°F).
Excelentes propiedades resistentes al impacto, la abrasión y las llamas.
Buena resistencia al desgarro y deformación por compresión.
Excelente resistencia al agua.
Buena resistencia a la exposición moderada al ozono, los rayos UV y la intemperie, así como a aceites, grasas y disolventes suaves.
Poca resistencia a ácidos fuertes, disolventes, ésteres y cetonas.
Poca resistencia a los hidrocarburos clorados, aromáticos y nitro.
Utilizado con mayor frecuencia en:
Aplicaciones en ambientes acuáticos
Electrónico
Costo relativo:
Bajo
4) silicona
Los cauchos de silicona son vinilmetilpolisiloxanos con alto contenido de polímeros, denominados (VMQ), que funcionan muy bien en entornos térmicos desafiantes. Debido a su pureza, los cauchos de silicona son especialmente adecuados para aplicaciones higiénicas.
Propiedades principales:
Rango de temperatura máxima de ~ -100 °C a 250 °C (-148 ° – 482 °F).
Excelente resistencia a altas temperaturas.
Excelente resistencia a los rayos UV, al ozono y a la intemperie.
Muestra la mejor flexibilidad a bajas temperaturas de los materiales enumerados.
Muy buenas propiedades dieléctricas.
Poca resistencia a la tracción y al desgarro.
Poca resistencia a disolventes, aceites y ácidos concentrados.
Mala resistencia al vapor.
Utilizado con mayor frecuencia en:
Aplicaciones de alimentos y bebidas
Aplicaciones en entornos farmacéuticos (excepto esterilización por vapor)
Costo relativo:
Moderado – Alto
5) Fluoroelastómero/Viton®
Los fluoroelastómeros Viton® se clasifican bajo la designación FKM. Esta clase de elastómeros es una familia compuesta por copolímeros de hexafluoropropileno (HFP) y fluoruro de vinilideno (VDF o VF2).
En los grados avanzados se observan terpolímeros de tetrafluoroetileno (TFE), fluoruro de vinilideno (VDF) y hexafluoropropileno (HFP), así como especialidades que contienen perfluorometilviniléter (PMVE).
FKM es conocido como la solución preferida cuando se requieren altas temperaturas y resistencia química.
Propiedades principales:
Rango de temperatura máxima de ~ -30°C a 315°C (-20° – 600°F).
La mejor resistencia a altas temperaturas.
Excelente resistencia a los rayos UV, al ozono y a la intemperie.
Poca resistencia a cetonas, ésteres de bajo peso molecular.
Poca resistencia a alcoholes y compuestos que contienen nitro.
Poca resistencia a las bajas temperaturas.
Utilizado con mayor frecuencia en:
Aplicaciones de sellado acuático/buceo
Aplicaciones de combustible automotriz con altas concentraciones de biodiesel
Aplicaciones de sellos aeroespaciales como soporte de sistemas hidráulicos, de combustible y de lubricantes
Costo relativo:
Alto
Hora de publicación: 15-abr-2020