Especificaciones de juntas tóricas (O-ring) de alta temperatura en silicona VMQ y Kalrez FFKM según la norma AS568

La precisión y la fiabilidad en el sellado comienzan con la normalización. La norma aeroespacial AS568, desarrollada por la Society of Automotive Engineers (SAE), es el lenguaje universal para los tamaños de juntas tóricas (O-rings). Define más de 375 números normalizados («dash numbers») (por ejemplo, -001 a -475) basados en el diámetro interior y el diámetro de la sección transversal, con tolerancias precisas. Esto permite a ingenieros, especialistas en compras y técnicos de mantenimiento de todo el mundo especificar y adquirir juntas intercambiables, eliminando las suposiciones y garantizando un ajuste adecuado en la ranura de montaje (gland). Al seleccionar juntas para aplicaciones de alta temperatura, el tamaño AS568 es el punto de partida; el siguiente paso, igualmente crítico, es la selección del material.

El caucho de silicona (VMQ) es un material muy utilizado en aplicaciones de temperaturas elevadas cuando la resistencia química extrema no es la principal preocupación. Su estructura molecular basada en siloxano le confiere una excelente estabilidad térmica, con un rango de servicio continuo desde -60 °°C a +225 °C. Mantiene una excelente flexibilidad y un bajo índice de deformación por compresión en este rango. El VMQ también presenta buena resistencia al ozono, a la luz solar y a la intemperie. Estas propiedades lo hacen ideal para:

· Aeroespacial: Sellado de conductos de aire de cabina, sistemas de refrigeración de aviónica y ciertas salidas de sistemas de combustible donde las altas temperaturas provenientes de sistemas adyacentes constituyen un factor determinante.

· Electrodomésticos y eléctricos: Juntas para hornos, lavavajillas y aislamiento de cables para altas temperaturas.

· Industrial: Juntas estáticas en equipos de manejo de aire caliente y gases.

  Tamaños habituales según la norma AS568, como AS010 y AS024, suelen especificarse frecuentemente en los requisitos técnicos de sistemas auxiliares de turbinas y de recintos eléctricos.

Para los entornos térmicos y químicos más extremos, los perfluoroelastómeros (FFKM), cuyas marcas líderes son Kalrez® y Chemraz®, representan la máxima expresión de la tecnología de sellado. Las piezas de FFKM poseen una estructura polimérica totalmente fluorada, similar a la del PTFE (Teflon®), pero con la propiedad adicional de elasticidad. Esto les confiere:

· Temperaturas continuas de servicio superiores a 300 °°C (algunas calidades hasta 327) °C).

· Resistencia química casi universal: son compatibles con prácticamente todos los fluidos, excepto ciertos disolventes fluorados a altas temperaturas.

· Excelente resistencia al plasma y al calor seco.

  Su aplicación está justificada en aquellos casos en los que el fallo no es una opción y el coste pasa a un segundo plano frente al rendimiento:

· Turbinas de vapor y de gas: juntas para vástagos de válvulas de control, uniones entre carcasas de turbinas y tuberías de detección expuestas a vapor sobrecalentado.

· Fabricación de semiconductores: juntas en cámaras de grabado por plasma y de deposición química de vapor.

· Procesamiento químico: juntas para servicios con ácidos agresivos y disolventes.

El cálculo económico es fundamental. Una central eléctrica en la India podría utilizar juntas de silicona fluorada (VMQ) rentables para las tuberías generales de agua caliente en la sala de turbinas de vapor, pero especificará elastómeros perfluorados (FFKM) para las juntas del vástago de la válvula de cierre principal de vapor, donde una fuga podría provocar una parada forzosa que supondría costes de cientos de miles de dólares por día. En Estados Unidos, las especificaciones aeroespaciales y de defensa dictan rigurosamente dónde debe emplearse FFKM frente a dónde son aceptables calidades superiores de FKM o VMQ, basándose en ensayos rigurosos conforme a normas como AMS (Especificaciones de Materiales Aeroespaciales). Por tanto, el proceso de selección pasa del tamaño (AS568) al entorno (temperatura/químicos) y, finalmente, a un análisis costo-beneficio entre el rendimiento del material y la criticidad del sistema.