430.000.000+ piezas en stock
Entrega rápida
Nederlands 
English 
Deutsch 
Français 
Italiano ![O-Ring-Stocks [ES]](https://www.o-ring-stocks.eu/upload/578/logo-o-ring-stocks-global-new.png){kind=logo}
Una junta tórica dinámica es un diseño fundamentalmente distinto de una junta estática. No es el mismo componente con una ranura diferente, sino un compromiso diferente: menos compresión para controlar la fricción, una calidad superficial más estricta para limitar el desgaste y una holgura más estrecha para evitar la extrusión con presión pulsante. Este artículo trata ambos tipos de instalación radial dinámica, los requisitos comunes que se aplican a ambos y la elección entre hidráulica y neumática.
En el sellado dinámico, las piezas de la máquina que deben sellarse se mueven entre sí. La forma de movimiento más habitual es alternativo, como en cilindros hidráulicos y neumáticos. A veces también hay un movimiento combinado de giro y traslación, como en determinados accionamientos hidráulicos. La junta tórica se mueve entonces con cada carrera: se estira, se desplaza y vuelve a su forma. La fricción es, por tanto, un parámetro de diseño y no un efecto secundario.
La compresión de una junta tórica dinámica es deliberadamente menor que en las aplicaciones estáticas. No porque se acepte una menor capacidad de sellado, sino porque una compresión mayor genera en cada carrera más fuerza de contacto, más fricción y más desgaste. El equilibrio entre una estanqueidad suficiente y una fricción aceptable determina el rango de diseño de la ranura.
Una menor compresión en dinámico significa: se requiere mejor acabado superficial, tolerancias más estrechas y, en neumática, lubricación intencionada.
La tabla siguiente muestra la diferencia. La compresión en las aplicaciones dinámicas es aproximadamente la mitad que en las estáticas. El requisito de rugosidad para la superficie de sellado es cuatro veces más estricto. Y en neumática, donde el medio no lubrica, son necesarias medidas adicionales.
|
Parámetro |
Estático |
Dinámico hidráulica |
Dinámico neumática |
|
Compresión (% de d2) |
15 a 30% |
9 a 16% |
7 a 13% |
|
Superficie de sellado Ra |
máx. 1,6 µm |
máx. 0,4 µm |
máx. 0,4 µm |
|
Holgura hasta 30 bar |
0,20 mm |
0,20 mm |
0,20 mm |
|
Holgura hasta 63 bar |
0,20 mm |
0,10 mm |
0,10 mm |
|
Lubricación |
No requerida |
Fluido hidráulico |
Recomendada (grasa/niebla) |
|
Desgaste |
Ninguno |
Presente |
Presente |
En aplicaciones hidráulicas, las juntas tóricas se utilizan para movimientos alternativos de pistones y vástagos. Son especialmente adecuadas cuando el espacio de montaje disponible es reducido y basta con un sellado sencillo y rentable. El medio, el fluido hidráulico, forma una película lubricante sobre la superficie de sellado que limita la fricción y protege la junta.
La compresión en hidráulica está entre el 9 y el 16% del diámetro de la sección. Como comparación: en la compresión radial estática es del 15 al 30%. Esa menor compresión reduce la fuerza de contacto y, con ello, la fricción por carrera. La desventaja es que hay menos margen para desviaciones en la geometría de la ranura o en la superficie de sellado. Por eso, compruebe siempre la profundidad de la ranura, la anchura y la calidad superficial antes del montaje.
Con presiones más altas, velocidades de carrera elevadas o cuando la vida útil debe superar 1 millón de ciclos, los sellos especiales para pistón y vástago son técnicamente la mejor opción. Una junta tórica todavía puede utilizarse como respaldo o en combinación, pero ya no como sellado primario.
Parámetros completos de la ranura y tabla de medidas: dimensiones de ranura para junta tórica en compresión radial dinámica: hidráulica.
Los sellados neumáticos con juntas tóricas trabajan a presiones de servicio más bajas que la hidráulica, normalmente entre 4 y 16 bar en sistemas industriales. Pero exigen más en cuanto a fricción. El aire no tiene efecto lubricante: no se forma ninguna película lubricante en la superficie de sellado. Toda fricción adicional consume fuerza del cilindro o altera la precisión de posicionamiento del accionamiento.
La compresión en neumática es, por tanto, la más baja de todos los tipos de montaje: del 7 al 13% del diámetro de la sección. Este valor se ha elegido deliberadamente tan bajo para limitar la fricción en seco. Sin embargo, una compresión más baja requiere una superficie de sellado más precisa: la junta dispone de menos fuerza de contacto para compensar pequeñas irregularidades superficiales. El requisito de rugosidad para la superficie de sellado es Ra máx. 0,4 µm, igual que en hidráulica. En sistemas de funcionamiento en seco, se recomienda encarecidamente la lubricación con grasa de silicona o niebla de aceite.
Parámetros completos de la ranura y tabla de medidas: dimensiones de ranura para junta tórica en compresión radial dinámica: neumática.
El twisting es el giro de la junta tórica dentro de la ranura durante un movimiento lineal alternativo. Se produce si la ranura es demasiado ancha, la compresión es demasiado baja o la calidad superficial es desigual a lo largo de la circunferencia. Entonces la junta rueda ligeramente en cada carrera, en lugar de deslizar. Después de cierto número de carreras, la junta ha girado un cuarto o media vuelta. Bajo una carga asimétrica, el caucho se estira entonces de manera desigual y se rompe.
El twisting es difícil de reconocer durante la inspección, porque una junta girada parece intacta por fuera. La grieta se encuentra en la parte interior de la junta. La prevención es más sencilla que la detección: mantenga la anchura de ranura b1 estrictamente dentro de tolerancias, no utilice nunca una ranura demasiado ancha y evite una compresión extremadamente baja a altas frecuencias de carrera.
Señales de twisting: desgaste en espiral en la superficie de sellado, grietas en el lado interior de la junta o fugas que empiezan después de un número fijo de carreras.
Tanto los sellados hidráulicos como los neumáticos con juntas tóricas comparten las mismas normas de acabado superficial y anchura de holgura. Junto con la geometría de la ranura, estos son los dos factores que determinan la vida útil de la junta.
El requisito de rugosidad para la superficie de sellado en aplicaciones dinámicas es cuatro veces más estricto que en estático. Una superficie demasiado rugosa desgasta la junta en cada carrera. En neumática sin lubricación, el desgaste ya aparece con valores que en hidráulica aún serían aceptables.
|
Superficie |
Dinámico Ra máx. |
Dinámico Rz máx. |
Dinámico Rmax |
|
Superficie de sellado |
0,4 µm |
1,2 µm |
1,6 µm |
|
Fondo de la ranura |
1,6 µm |
3,2 µm |
6,3 µm |
|
Flancos de la ranura |
3,2 µm |
6,3 µm |
10 µm |
En aplicaciones dinámicas con presiones pulsantes, el riesgo de extrusión es mayor que en aplicaciones estáticas. Por ello, la anchura máxima de la holgura es menor. En materiales de silicona, debe reducir a la mitad los valores de la tabla.
|
Presión (bar) |
70 Shore A (mm) |
80 Shore A (mm) |
90 Shore A (mm) |
|
hasta 30 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
|
30 a 63 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
|
63 a 80 |
no aplicable |
0,10 |
0,15 |
|
80 a 100 |
no aplicable |
no aplicable |
0,10 |
En aplicaciones dinámicas, la junta tórica se monta con más frecuencia que en aplicaciones estáticas: en cada revisión o mantenimiento, la junta se sustituye y la ranura se inspecciona de nuevo. El chaflán en el lado de inserción es importante en cada montaje. Sin chaflán, la junta se daña al deslizarse sobre el borde, aunque la fuerza sea baja y la junta sea blanda. Un chaflán de 15 a 20 grados, con la longitud z indicada en la tabla de medidas, evita esto por completo. Compruebe también que el chaflán esté libre de rebabas después del mecanizado.
La selección de materiales para juntas tóricas dinámicas sigue en gran medida la misma lógica que para las aplicaciones estáticas, pero con dos consideraciones adicionales: resistencia al desgaste y comportamiento frente a la fricción. Ambas varían según el material y tienen una influencia directa sobre la vida útil y el rendimiento del cilindro.
Consulte la guía de resistencia química y la guía de temperatura de materiales para su aplicación específica.
Una junta tórica es una solución sencilla y rentable para el sellado alternativo con presiones, velocidades y requisitos de vida útil moderados. Para exigencias más altas, los perfiles especiales de sellado son técnicamente más adecuados. Evalúelo por aplicación a partir de los tres criterios siguientes.
Velocidad de carrera superior a 0,5 m/s: la generación de calor por fricción aumenta rápidamente. Los sellos labiales y las juntas anulares de PTFE tienen un coeficiente de fricción menor y son más estables a mayores velocidades.
Vida útil superior a 1 millón de carreras: las juntas tóricas son menos adecuadas aquí debido a la formación de grietas por fatiga en el caucho. Los anillos en U, manguitos o sellos perfilados están diseñados para una larga vida útil con un alto número de ciclos.
Presión de trabajo superior a 250 bar: a esas presiones, incluso juntas de 90 Shore A sin anillos de respaldo están al límite. Los sellos especiales para pistón y vástago resisten mejor la extrusión a alta presión.
La geometría de la ranura es comparable, pero la compresión en neumática es ligeramente menor (del 7 al 13% frente al 9 al 16% en hidráulica). La mayor diferencia práctica es la lubricación: el fluido hidráulico lubrica la junta en cada carrera. El aire no lo hace. Por eso, en neumática se recomienda encarecidamente una lubricación intencionada.
Mantenga la anchura de la ranura b1 estrictamente dentro de las tolerancias especificadas. Una ranura demasiado ancha da a la junta espacio para rodar. Evite también una compresión extremadamente baja a frecuencias de carrera altas. Al sustituir la junta, compruebe siempre de nuevo la anchura de la ranura: el desgaste de la ranura aumenta b1 y eleva el riesgo de twisting.
La superficie de sellado debe ser Ra máx. 0,4 µm (Rz máx. 1,2 µm). Eso es cuatro veces más estricto que en aplicaciones estáticas. Una superficie más rugosa desgasta la junta en cada carrera, especialmente en neumática sin lubricación.
En uso dinámico, los límites son más bajos que en uso estático. Por encima de 63 bar con 70 Shore A, se recomiendan anillos de respaldo. Los anillos de respaldo siempre se colocan en el lado de baja presión de la ranura. En caso de presión pulsante, son deseables anillos de respaldo en ambos lados.
La junta en sí es la misma, pero la ranura no. Las ranuras estáticas tienen una t más profunda (mayor compresión) que las ranuras dinámicas para el mismo diámetro de sección. Usar una ranura estática para aplicaciones dinámicas provoca demasiada fricción y un desgaste acelerado. Utilice siempre la ranura correspondiente al tipo de montaje.
NBR tiene una buena resistencia al desgaste para la mayoría de los medios hidráulicos. FKM es algo menos resistente al desgaste que NBR, pero ofrece una mejor resistencia química. En neumática sin lubricación, EPDM tiene mejores características de funcionamiento en seco que NBR. Las juntas recubiertas de PTFE tienen la fricción más baja, pero son más vulnerables a sufrir daños durante el montaje.
Eso depende de la presión, de la velocidad de carrera, del medio, de la lubricación y de la calidad superficial de la superficie de sellado. En condiciones favorables, se pueden alcanzar cientos de miles de ciclos. A velocidades más altas, con lubricación insuficiente o con una superficie de sellado demasiado rugosa, la junta se desgasta considerablemente más rápido. Para aplicaciones con una vida útil requerida superior a 1 millón de ciclos, los perfiles de sellado especiales son una mejor opción.
