¿Cómo afecta el material de las juntas de estanqueidad al rendimiento de sellado?

El material de una sello de aceite afecta directamente la capacidad del labio de sellado para mantener sus propiedades bajo condiciones reales de funcionamiento. Influye en la resistencia al fluido de trabajo, el comportamiento ante la temperatura, la flexibilidad, el desgaste y el envejecimiento. Por esta razón, la elección del material adecuado puede ser tan importante como la elección de las dimensiones correctas de la junta de aceite.

Una junta de aceite funciona mediante un labio flexible que permanece en contacto con un eje en movimiento. Ese labio no puede fabricarse simplemente con cualquier material elastomérico. Debe deformarse suficientemente durante la instalación, mantener el contacto durante la rotación del eje y tolerar el lubricante y la temperatura a su alrededor.

Aquí es donde cobran importancia las diferencias entre los materiales.

El NBR se utiliza ampliamente para sellos de aceite de uso general porque presenta buena compatibilidad con muchos aceites minerales, grasas y lubricantes a base de petróleo. Asimismo, ofrece propiedades mecánicas útiles para sellado dinámico. Cuando la temperatura de funcionamiento y el medio se encuentran dentro del rango adecuado para este material, el NBR puede ser una opción práctica para maquinaria industrial, motores, cajas de engranajes y muchas aplicaciones generales de sellado rotativo.

El FKM ocupa una posición distinta en la selección de materiales. Suele considerarse cuando el sello está expuesto a temperaturas más elevadas o a fluidos que exigen una mayor resistencia química. En tales situaciones, el FKM puede conservar propiedades de sellado útiles allí donde un compuesto convencional de NBR podría no ofrecer el rendimiento requerido en servicio. No obstante, esto no significa que el FKM deba sustituir automáticamente al NBR en todas las aplicaciones. Las condiciones de funcionamiento deben determinar el material.

La temperatura es especialmente importante porque las propiedades del caucho cambian conforme varía la temperatura de funcionamiento. El exceso de calor puede acelerar el envejecimiento y afectar la elasticidad. Si el labio de sellado se vuelve demasiado rígido o pierde su capacidad para seguir adecuadamente el eje, las condiciones de contacto pueden deteriorarse. Por otro lado, el material también debe mantenerse adecuado a la temperatura mínima de funcionamiento. Un sello que funciona bien cuando está caliente puede comportarse de forma distinta durante el arranque en frío.

El propio fluido plantea otra cuestión relativa a la selección del material. Dos máquinas pueden operar a la misma temperatura y velocidad de eje, pero utilizar lubricantes distintos. Por tanto, sus requisitos de sellado pueden diferir. Los aditivos para aceites, los fluidos sintéticos, los combustibles, los medios acuosos y otros productos químicos pueden interactuar de forma diferente con los elastómeros. Un material con buena resistencia al aceite no es automáticamente adecuado para todos los fluidos.

La resistencia al desgaste también es importante porque el labio actúa contra un eje en movimiento. Durante el funcionamiento, se generan fricción y calor en el área de contacto. Si el material no está adecuadamente adaptado a la velocidad, a la lubricación o al estado del eje, el desgaste puede acelerarse. En otras palabras, la selección del material está vinculada al diseño mecánico del sello y no constituye una elección independiente. El rendimiento del sello radial para ejes se ve afectado por las condiciones combinadas de material, velocidad, lubricación, temperatura y acabado superficial del eje.

El material también puede influir en lo que ocurre a medida que el sello envejece. Cambios en la elasticidad, hinchazón, endurecimiento o deformación permanente pueden alterar el contacto del labio con el eje. Por esta razón, seleccionar un sello para aceite únicamente según sus dimensiones puede provocar problemas. Un sello puede ajustarse correctamente al eje y a la carcasa, pero aun así resultar inadecuado para el lubricante o la temperatura reales.

Por ejemplo, una junta de NBR y una junta de FKM pueden tener dimensiones nominales idénticas y la misma estructura básica de TC, pero no son intercambiables en todas las aplicaciones. Las dimensiones determinan si la junta se ajusta mecánicamente; el material determina si el elemento de sellado puede soportar el entorno de trabajo.

Por lo tanto, el material de la junta para aceite afecta el rendimiento del sellado al controlar cómo responde el labio de sellado a la combinación real de fluido, temperatura, velocidad y contacto mecánico. La selección correcta del material no significa elegir el compuesto más caro ni el técnicamente más exigente. Significa adaptar el elastómero a las condiciones reales a las que estará sometida la junta.