Juntas tóricas

Aspectos generales

Una junta tórica es un elemento sellante circular con un perímetro cerrado que evita el escape o la pérdida de sustancias. Se trata de un elemento que necesita muy poco espacio para el montaje y que se instala sin problemas. Por eso, la junta tórica es el tipo de junta más frecuente­ en el mercado. Otras ventajas que aporta son su fiabilidad operativa y sus reducidos costes de fabricación.

Descripción

Las juntas tóricas ttv se fabrican y controlan siguiendo la nueva norma DIN 3601 (anteriormente 3771). Su fabricación se realiza por vulcanizado sin impacto ni juntas en moldes de inyección o prensado pre-calentados. Como materia prima para su fabricación se utilizan fundamentalmente distintos materiales elastoméricos.

El etiquetado de las juntas tóricas se compone de tres elementos:
» d1 = Diámetro interior (mm)
» d2 = Grosor de filamento (mm)
» Denominación de la materia prima y de su dureza (elasticidad)

Funcionamiento

La junta tórica convence por una forma extremadamente simple así como por su sencillo funcionamiento. El efecto sellante de una junta­tórica se crea mediante la deformación de su sección en un rebaje donde va alojada.

De este modo, el hueco a sellar en la base de la ranura y en la cara de contacto y/o de sellado queda cerrado. Con ello se genera presión sobre la superficie, haciendo posible así el efecto sellante. La deformación máxima de la sección de la junta tórica depende ante todo de la profundidad del rebaje donde está alojada. Si el dimensionado del rebaje y el material elegido son adecuados, la junta puede usarse de forma dinámica y/o estática dentro del rango de temperatura del material.

En estado operativo, la presión de la sustancia aumenta la deformación de la junta y con ello su efecto sellante. Si la presión desaparece por completo, la deformación vuelve de nuevo al estado durante el montaje.

NOTA IMPORTANTE

El grosor del filamento siempre debe ser mayor que el espacio donde está instalada.

El nivel de compresión se indica como valor porcentual. El nivel ­de compresión es la proporción porcentual del grosor l 2 en que la junta se contrae una vez instalada. De esta forma la compresión está en relación directa con la profundidad del rebaje. A compresión porcentual igual, aumenta­ la fuerza de deformación si el grosor del filamento 2 también aumenta. Para compensar estas se reduce la compresión porcentual­ con el aumento del grosor del filamento.

La presión existente en el sistema puede resultar también ventajosa para la junta. La presión ejerce también fuerza en la junta tórica, lo que aumenta el efecto de presión en determinadas zonas. La presión entonces presione la junta tórica hacia el lado del rebaje opuesto al de la presión. Para evitar que la junta tórica se mueva en su alojamiento, el mismo debe tener un tamaño reducido. Si el sellado es radial se debe mantener una tolerancia de H8/f7 y en sellados axiales H11/h11.

Si esto no puede asegurarse o se esperan altas presiones se deberá seleccionar una junta tórica con la mayor dureza posible. De lo contrario, la junta puede moverse en el rebaje o extrusionarse, destruyendo así la junta.

Aplicaciones

Las juntas tóricas se utilizan en dos campos de aplicación principales:
» sellado estático de componentes de maquinaria en reposo
» sellado dinámico de componentes de maquinaria en movimiento

Sellado estático
Las juntas tóricas resultan óptimas para el sellado de elementos de maquinaria que no se mueven en contacto entre sí. Aquí es posible hacer el sellado de presiones hasta 1000 bares, siempre y cuando el espacio de alojamiento este construido correctamente y se haya elegido el material correctamente(en caso de dudas se puede recurrir al uso de anillos adicionales).

Sellado dinámico
En aplicaciones dinámicas, las juntas tóricas se utilizan con éxito como elemento aislante. Siempre teniendo en cuenta que se trata de aplicaciones a baja presión y velocidades reducidas o en espacios de montaje reducidos. Al producirse cierta resistencia por fricción en movimientos p. ej. en componentes hidráulicos o neumáticos se selecciona una compresión menor que en sellados estáticos. Para evitar pérdidas de fricción o desgaste prematura de la junta debidos al secado deberá siempre asegurarse una buena lubricación.

Los espacios de instalación tanto para movimientos traslacionales como espirales deben ser iguales. En los campos de aplicación de neumática e hidráulica las diferencias radican sin embargo en las distintas condiciones de presión y estados de lubricación.

Materiales

Los criterios primarios de selección de material son la temperatura de uso y las propiedades del medio (lubricante, entorno). Al ser relevantes para la vida útil de la junta, los valores mecánicos de una mezcla elastomérica deben tenerse en cuenta siempre.

En la lista de resistencia ttv encontrará más información sobre la resistencia a distintas sustancias/medios de cada uno de los materiales. Los materiales de goma para aplicaciones técnicas deben respetar una receta exacta. Comparando los medios de sellado en todas las sustancias contenidas en la mezcla, el polímero es el componente más débil en lo relativo a su resistencia química. Por tanto, la selección del material correcto se limita por ello a menudo a elegir correctamente el polímero de base. En la práctica es posible modificar las propiedades de la mezcla alterando otros agentes que influyen sobre la receta, como p. ej. el tipo y la cantidad de plastificante y sustancias de relleno.

Las propiedades del polímero en sí no son garantía alguna de un sellado seguro, ­aunque sí que es un requisito previo importante.

SustanciaProporción en %
Caucho (polímero)40
Materiales de relleno35
Plastificante20
Aditivo de tratamiento1.3
Antienvejecedor1.3
Activadores1
Reticuladores0.7
Aceleradores0.7

 

Ingredientes de la mezcla en una receta ejemplo

Temperatura y entorno

Materiales principalesRango de resistencia de temperaturaCampo de aplicación
Nitril NBR-30°C+120°CAceite hidráulico, grasa pesada, hidrocarburo, aceite, grasas, aceite vegetal, agua, butano, aire comprimido
HNBR-35°C+150°COzono, UV, agua templada, aceite con contenido en azufre
Cloropreno CR-40°C+120°CAire, ozono, agua hasta 80 ºC, aceite vegetal, oxígeno, soda, cloro, alcohol graso, gas refrigerante, Ramo alimentario, CO2
Etileno / propileno EP-45°C+110°CPuede estar en contacto con alimentos (si hay reticulación peroxidal) Agua, bebidas, Uso con líquidos inflamables, vapor, diferentes ácidos, soda, glycol, ozono, agua templada
Silikon VMQ-60°C+225°CTemperaturas altas y bajas, aire, oxígeno, gas inerte, ácidos y bases débiles, ozono
Carburo de flúor FKM -15°C+240°CBuena resistencia al aceite, líquidos hidráulicos, disolventes, aceites y sustancias químicas inflamables y ozono
PTFE-150°C+260°CExcelente resistencia química, buen aislante eléctrico, coeficiente de fricción bajo

Otros materiales y mezclas son posibles por encargo.

 

 

Juntas tóricas con tratamiento de superficie

Como las sustancias elastoméricas presentan superficies típicamente rugosas y adherentes ­a menudo es necesario mejorar el coeficiente de fricción de las juntas tóricas. Gracias a distintos métodos de intensificación progresiva puede lograrse una reducción de la fricción, tanto para facilitar el montaje como para prolongar la vida útil.

Tipo de tratamiento DescripciónColor / Estado
A corto plazo SiliconizadoSe inyecta una capa de silicona en las piezas a tratar!Brillante, graso, transparente
Intensificaciones progresivas Tratamiento con molibdeno Recubrimiento por enrollado con polvo de molibdeno Plateado
A largo plazo Tratamiento con talcoRecubrimiento por enrollado con polvo de talcoSeco, blanco
Recubrimiento con polvo PTFERecubrimiento por enrollado con polvo PTFESeco, blanco


También es posible lograr reducciones de la fricción aún mejores y durante más tiempo usando sustancias de intensifiquen el deslizamiento en la mezcla elastomérica, como p. ej. disulfito de molibdeno (MoS2) o PTFE.

Juntas tóricas sometidas a presión

La tendencia a la extrusión / desviación del alojamiento depende en gran medida de la medida de la separación entre los respectivos componentes de la máquina. sta separación depende de factores como el proceso de procesamiento y/o fabricación y de las tolerancias.

NOTA IMPORTANTE

La medida de la separación debe mantenerse siempre lo menor posible.
Un rebaje/ranura de sellado excesivo puede dar lugar a una salida de la junta de su alojamiento y causar su destrucción.

Las juntas tóricas con una dureza de 90 Shore A permiten trabajar con tamaños de rebaje mayores que usando juntas tóricas de 70 Shore A.