¿Qué material para juntas de aceite debe utilizarse en un motor?

Para muchas aplicaciones convencionales de motores, el caucho nitrilo-butadieno (NBR) es un material práctico para juntas tóricas cuando la temperatura de funcionamiento, el lubricante y las condiciones ambientales se encuentran dentro de su rango operativo. Cuando la posición de sellado está expuesta a temperaturas más elevadas, fluidos exigentes o condiciones que superan el rango normal del NBR, suele considerarse como alternativa el caucho fluorado (FKM). La elección correcta depende de la ubicación real de la junta y de las condiciones operativas, y no únicamente de la palabra «motor».

Un motor contiene varios puntos de sellado, y no todos experimentan el mismo entorno.

Comience con la temperatura en la ubicación de la junta

La temperatura alrededor de una junta tórica no necesariamente coincide con la temperatura de funcionamiento general del motor.

Una junta colocada cerca de un área relativamente fría puede experimentar condiciones muy distintas respecto a otra instalada cerca de un eje giratorio caliente u otra pieza de alta generación térmica.

A medida que aumenta la temperatura, las propiedades del caucho pueden cambiar. El material puede volverse más duro, más blando, menos elástico o más susceptible al envejecimiento, según su formulación y el tiempo de exposición.

Esta es una razón por la que el FKM se selecciona a menudo para aplicaciones exigentes de sellado a altas temperaturas. Por ejemplo, los productos comerciales de sellos rotativos para ejes están disponibles tanto en NBR como en FKM, según el entorno operativo requerido.

La pregunta importante no es, por tanto, simplemente:

«¿Es esto un motor?»

Una pregunta más adecuada es:

«¿A qué temperatura opera realmente el sello durante la operación continua?»

El NBR suele ser un punto de partida razonable

El NBR se utiliza ampliamente en sellos de aceite convencionales debido a su equilibrio entre resistencia al aceite, propiedades mecánicas, elasticidad y viabilidad en la fabricación.

Para motores que funcionan con lubricantes convencionales y temperaturas de sellado moderadas, el NBR puede ofrecer una combinación adecuada de rendimiento de sellado y durabilidad.

Esta es una razón por la que los catálogos estándar de sellos radiales suelen incluir el NBR como opción básica de material.

Sin embargo, seleccionar el NBR únicamente porque es común no es suficiente. Siguen siendo necesarias consideraciones sobre el tipo de aceite, la temperatura, la velocidad del eje, la presión y las condiciones operativas previstas.

Cuando el FKM adquiere mayor relevancia

El FKM suele considerarse cuando la aplicación exige mayores prestaciones en resistencia a la temperatura, compatibilidad con fluidos o resistencia a largo plazo frente a condiciones operativas severas.

En un motor, esto puede volverse relevante cuando el sello se ubica cerca de una zona de alta temperatura o cuando las condiciones ambientales superan lo que un compuesto convencional de NBR está diseñado para soportar.

No obstante, el FKM no es automáticamente la solución adecuada solo por ser un material de mayor calidad. La selección del material siempre debe tener en cuenta la aplicación completa.

Un compuesto de sello debe funcionar simultáneamente con el lubricante, la velocidad del eje, el rango de temperatura, la presión y el diseño mecánico.

La velocidad del eje también es importante

Un junta de aceite del motor no es una junta estática.

El labio de sellado interactúa continuamente con un eje en movimiento. A medida que aumenta la velocidad de rotación, el calor por fricción y el movimiento del labio cobran mayor importancia.

Por tanto, el diseño del labio es tan importante como la composición de caucho. Un material adecuado combinado con un diseño inadecuado del labio puede seguir dando lugar a un rendimiento deficiente en el sellado.

Las juntas de eje radial están diseñadas específicamente teniendo en cuenta esta relación dinámica entre el eje y el labio de sellado.

El material es solo una parte de la solución

Al seleccionar una junta de sellado para motor, resulta tentador centrarse únicamente en NBR frente a FKM. En realidad, deben evaluarse conjuntamente varias variables:

Temperatura de funcionamiento en la ubicación de la junta

Compatibilidad con el lubricante y otros fluidos

Diámetro del eje y velocidad de rotación

Estado superficial del eje

Presión posible

Exposición al polvo o a la humedad

Espacio disponible para instalación

Condiciones de servicio previstas

Incluso el mismo modelo de motor puede utilizar construcciones de juntas diferentes en distintas posiciones.

Por lo tanto, si la aplicación es un eje giratorio lubricado con aceite convencional y opera dentro de un rango de temperatura moderado, el NBR podría ser una opción adecuada. Si el entorno de sellado se vuelve más caliente o más exigente desde el punto de vista químico, merece considerarse el FKM.

El mejor material para juntas de aceite de motor es, por tanto, aquel que coincide con el entorno real de sellado, no simplemente el material con la calificación más alta de temperatura.