Cómo elegir el caucho o silicona adecuado según las condiciones de trabajo
La elección del elastómero condiciona el comportamiento y la vida útil de una pieza industrial. Temperatura, aceites, productos químicos, humedad, radiación UV, desgaste o movimiento son algunos de los factores que deben analizarse antes de seleccionar un material.
No existe un caucho o silicona universalmente adecuado para todas las aplicaciones. Familias como EPDM, NBR, FKM y silicona presentan propiedades diferentes y pueden responder mejor o peor en función de las condiciones de trabajo de cada pieza.
Por eso, la selección del material debe partir de las necesidades concretas de la aplicación y de los requisitos que debe cumplir la pieza.
¿Cómo afectan las condiciones de trabajo a los elastómeros?
Los elastómeros industriales pueden presentar comportamientos diferentes frente a la temperatura, la humedad, la radiación UV, los aceites o los agentes químicos.
Analizar estas condiciones permite determinar qué propiedades debe tener el material antes de definir la solución de fabricación.
Temperaturas altas y bajas
La temperatura puede afectar a propiedades como la elasticidad, la resistencia mecánica y la deformación permanente del elastómero.
Además, no presenta las mismas exigencias una pieza que trabaja de forma continua a una determinada temperatura que otra sometida a variaciones o picos térmicos puntuales.
Dentro de los cauchos existen diferentes familias, como NBR, EPDM o FKM, mientras que la silicona presenta unas características específicas frente a los cambios de temperatura.
La silicona destaca por su comportamiento ante temperaturas altas y bajas y puede ser una opción adecuada cuando la aplicación requiere estabilidad frente a variaciones térmicas y envejecimiento.
Humedad, radiación UV e intemperie
Las condiciones ambientales también pueden influir en la selección del elastómero.
El EPDM presenta una elevada resistencia al envejecimiento, la intemperie, el ozono, el agua caliente y el vapor. La silicona también ofrece una elevada resistencia frente al ozono, la intemperie y la radiación ultravioleta.
En aplicaciones exteriores, estas propiedades deben analizarse junto con el resto de condiciones de funcionamiento para determinar el material más adecuado.
¿Qué caucho elegir para aceites y productos químicos?
La resistencia frente a aceites y productos químicos depende del tipo de sustancia, la temperatura, el tiempo de exposición y las características concretas del elastómero.
Por eso, seleccionar un caucho resistente a químicos requiere analizar la compatibilidad del material con el entorno real de trabajo.
NBR para aceites e hidrocarburos
El NBR es uno de los elastómeros utilizados cuando la resistencia frente a aceites e hidrocarburos alifáticos es una de las principales necesidades de la aplicación.
Su comportamiento puede variar en función de la formulación y del contenido de acrilonitrilo. Esta resistencia debe valorarse junto con sus limitaciones frente al ozono, la intemperie y determinados productos químicos.
EPDM para agua, vapor e intemperie
El EPDM presenta una buena resistencia al agua caliente y al vapor, además de una elevada resistencia al ozono, la intemperie y numerosos productos químicos no hidrocarbonados.
Sin embargo, no resulta adecuado para determinadas aplicaciones con gasolinas, grasas, aceites y disolventes hidrocarbonados.
FKM para temperaturas y exigencias químicas elevadas
El FKM combina resistencia al calor con un buen comportamiento frente a aceites y determinadas sustancias químicas a temperaturas elevadas.
También presenta buena resistencia al ozono, la intemperie y los rayos UV. Como cualquier elastómero, tiene también limitaciones de compatibilidad que deben comprobarse según las sustancias presentes en la aplicación.
Silicona frente a agentes químicos
La silicona puede presentar una buena resistencia frente a determinados agentes químicos, aunque su comportamiento depende de la sustancia y de las condiciones de contacto.
Por este motivo, cuando una pieza va a estar expuesta a aceites, productos químicos u otros fluidos, la compatibilidad debe comprobarse para las condiciones concretas de la aplicación.
Caucho resistente al calor o silicona: ¿qué material elegir?
Tanto determinadas familias de caucho como la silicona pueden utilizarse en aplicaciones con temperaturas elevadas. Sin embargo, la temperatura máxima de trabajo no debería ser el único criterio de selección.
El material debe responder al conjunto de condiciones a las que estará sometida la pieza.
Cuando la temperatura es una de las principales exigencias
La silicona destaca por su amplio rango de temperaturas de trabajo y por su comportamiento ante variaciones térmicas importantes. También ofrece una elevada resistencia al envejecimiento, al ozono, a la intemperie y a la radiación UV.
El FKM, por su parte, puede ser una opción adecuada cuando, además de resistencia térmica, la pieza necesita un buen comportamiento frente a aceites y determinados productos químicos.
Otros elastómeros, como el caucho acrílico, pueden combinar resistencia a aceites calientes y temperaturas elevadas en aplicaciones específicas.
Cuando intervienen otras condiciones de servicio
La resistencia térmica pierde importancia si el material no responde adecuadamente al resto de requisitos de la aplicación.
Una pieza sometida a movimiento, abrasión, aceites, humedad o radiación UV necesita un elastómero compatible con el conjunto de estas condiciones.
Por eso, la selección del material no debe basarse únicamente en la temperatura máxima que puede soportar, sino en cómo se comportará el material en las condiciones reales de trabajo.
¿Cómo seleccionar el material adecuado para una aplicación industrial?
La selección de materiales elastoméricos debe partir de las condiciones reales de funcionamiento y de las propiedades que necesita la pieza.
Analizar las condiciones de trabajo
Antes de seleccionar el elastómero es necesario conocer, entre otros aspectos:
- Temperatura habitual de funcionamiento.
- Posibles picos o variaciones de temperatura.
- Productos, fluidos o sustancias en contacto.
- Presión de trabajo.
- Movimiento y fricción.
- Humedad y exposición al exterior.
- Radiación UV y ozono.
- Desgaste y número de ciclos.
- Requisitos específicos de la pieza.
Cuanto más precisa sea esta información, más adecuada podrá ser la selección del material para la aplicación.
Seleccionar el elastómero según la aplicación
Una misma familia de elastómeros puede presentar diferentes formulaciones para responder a necesidades concretas. Las propiedades finales dependen de la combinación del elastómero base y de los componentes utilizados en la formulación.
El objetivo es encontrar el equilibrio entre las propiedades que necesita la pieza y las condiciones a las que estará sometida.
Dependiendo de la aplicación, la selección puede llevar a EPDM, NBR, FKM, silicona u otras familias de elastómeros.
Integrar material, diseño y fabricación
La selección del elastómero es solo una parte del desarrollo de una pieza técnica.
En una pieza fabricada a medida, el material debe analizarse conjuntamente con la geometría, las tolerancias, el sistema de montaje y el proceso de fabricación. Estos elementos pueden condicionar tanto el comportamiento de la pieza como su capacidad para mantener unas prestaciones estables durante la producción.
Por ello, contar con un fabricante capaz de intervenir desde la fase de definición del proyecto permite valorar la solución de forma global.
Selección de materiales para piezas técnicas de caucho y silicona
En Moelsi estudiamos las condiciones de cada aplicación para definir el material y la solución más adecuados para cada pieza.
Trabajamos con diferentes materiales de caucho, silicona y silicona líquida, y acompañamos los proyectos desde la definición de la pieza hasta su fabricación, teniendo en cuenta los requisitos técnicos y las condiciones de producción.
La selección de un elastómero no consiste únicamente en escoger un material con determinadas prestaciones: se trata de encontrar la combinación adecuada entre material, diseño y proceso de fabricación para las necesidades concretas del proyecto.
Consulta nuestros materiales para aplicaciones industriales y conoce las diferentes opciones disponibles, o contacta con nuestro equipo para estudiar las necesidades de tu aplicación.
¿No tienes claro qué material necesita tu pieza?
Envíanos el plano o las especificaciones de tu proyecto y estudiaremos las condiciones de trabajo para valorar el elastómero más adecuado y la solución de fabricación.
