Los sellos FFKM no tienen demanda porque no existen compuestos alternativos. Sus altos costos iniciales se ven compensados por su rentabilidad a largo plazo. Esto es atractivo para los clientes.
En este artículo, exploraremos seis razones por las que los clientes eligen consistentemente juntas tóricas y sellos de FFKM. Analizaremos la química de este compuesto, cómo afecta a sus propiedades y por qué el elevado coste inicial de las juntas tóricas y sellos de FFKM se compensa fácilmente durante su vida útil.
La química detrás de FFKM
Los materiales FFKM son elastómeros fluorados con un contenido de flúor superior al 71 % en peso. Esto les confiere un excelente rendimiento térmico y resistencia química.
Estructura química de los FFKM
Los enlaces principales en los FFKM son enlaces carbono-flúor, considerados algunos de los enlaces más fuertes en química . Estos enlaces confieren a los FKM y FFKM una mayor resistencia al calor y a los productos químicos que a otros elastómeros.
Sin embargo, los FFKM se distinguen de los FKM porque sus cadenas principales están completamente fluoradas. No poseen enlaces carbono-hidrógeno que debiliten su resistencia al calor y a los agentes químicos.
Sistemas de reticulación para FFKM
Los enlaces carbono-flúor no son los únicos factores que afectan la resistencia al calor y a los productos químicos de los FFKM. El sistema de reticulación utilizado también determinará los diferentes niveles de resistencia química y térmica.
La reticulación mediante peróxido orgánico genera la mayor resistencia química. La reticulación con bisfenol proporciona mejores niveles de estabilidad térmica.
Las distintas aplicaciones requieren estabilidad térmica a diferentes temperaturas y resistencia a diferentes combinaciones de productos químicos en un mismo producto. Para lograrlo, se desarrollan diferentes grados de FFKM para distintas condiciones de funcionamiento.
Razones para elegir juntas tóricas y sellos FFKM
Existen muchas buenas razones para elegir juntas tóricas y sellos de FFKM . Las seis razones que se mencionan a continuación son las más importantes en muchos sectores.
1. Resistencia química incomparable
Los enlaces carbono-flúor de los FFKM son extremadamente difíciles de romper con otros productos químicos. Por ello, los FFKM poseen la mayor resistencia química de cualquier elastómero disponible en la actualidad. Se suele decir que tienen una compatibilidad química prácticamente universal.
Algunos de los mejores grados de FFKM pueden soportar la exposición a más de 1,800 productos químicos. Además, los FFKM pueden soportar la mayor agresividad de los productos químicos a concentraciones y temperaturas más elevadas.
En las industrias modernas, los sellos y las juntas tóricas están expuestos a productos químicos agresivos que degradan los elastómeros. Estos productos pueden ser el medio que se sella, agentes de limpieza o lubricantes.
La excelente resistencia química del FFKM significa que puede ser el único elastómero capaz de soportar las diferentes combinaciones de productos químicos a las que estará expuesto el sello o la junta tórica .
Algunos materiales FFKM también se han desarrollado para resistir la hidrólisis . Se pueden utilizar de forma fiable en aplicaciones con exposición a agua caliente o vapor.
2. Estabilidad de temperatura extrema
Las temperaturas extremas son habituales en muchas industrias. Aplicaciones como la exploración espacial, la perforación geotérmica, la extracción de petróleo y gas , y el procesamiento químico exponen los sellos a temperaturas muy altas o muy bajas. Algunas incluso los exponen a ambas.
Las temperaturas extremadamente altas o bajas alteran las propiedades de los elastómeros, volviéndolos rígidos. Esto afecta su capacidad de sellado y, en algunos casos, este cambio es permanente.
El rango de temperatura de funcionamiento del FFKM es superior al de otros elastómeros. Algunos sellos y juntas tóricas de FFKM pueden operar a temperaturas constantes de hasta 335 °C e incluso a temperaturas aún más elevadas ocasionalmente. Otros materiales de FFKM están diseñados para soportar temperaturas de hasta -55 °C.
Este amplio rango de temperaturas convierte a las juntas FFKM en la mejor opción para numerosas aplicaciones. Cabe destacar que estas propiedades térmicas dependen de la composición y otros factores. Los distintos grados de FFKM presentan diferentes niveles de estabilidad térmica.
3. Resistencia excepcional a la compresión
La deformación permanente por compresión mide la cantidad de deformación residual que se produce al retirar la fuerza deformante. Este es un parámetro importante en los elastómeros utilizados para juntas y anillos tóricos, ya que determina su durabilidad y reutilización.
Los elastómeros se utilizan para sellar porque se deforman y rellenan los huecos entre las superficies de contacto. Sin embargo, dependiendo de la fuerza y la temperatura, el material elastomérico puede no recuperar sus dimensiones originales.
El FFKM tiene una baja deformación permanente por compresión y la deformación que queda tras la eliminación de la fuerza es mínima. Por lo tanto, la junta o el anillo tórico se deformarán lo suficiente como para crear un buen sellado al reutilizarse.
Su baja deformación permanente por compresión hace que las juntas FFKM sean duraderas y capaces de soportar múltiples ciclos de carga antes de tener que reemplazarlas. Esta cualidad es importante porque las juntas son más fiables y, a largo plazo, resultan más económicas al requerir menos reemplazos.
4. Bajo potencial de contaminación
Cuando se someten a diferentes fuerzas o condiciones de funcionamiento, los elastómeros pueden liberar contaminantes al entorno. Estos pueden ser partículas del material, sustancias añadidas durante la composición o gases atrapados o formados dentro del material ( desgasificación ).
Este es un problema importante en aplicaciones relacionadas con alimentos y agua potable. También lo es en la producción de semiconductores, donde cualquier contaminante puede afectar la calidad del producto.
Algunos tipos de FFKM han sido formulados especialmente para limitar la desgasificación y la liberación de otros contaminantes que pueden producirse cuando el material de sellado se deteriora.
Las juntas y los anillos tóricos utilizados en la producción de semiconductores también deben ser resistentes al plasma, ya que este puede degradar el elastómero , lo que provoca la liberación de contaminantes.
5. Amplia gama de aplicaciones
Los materiales compuestos de matriz metálica flexible (FFKM) se utilizan para aplicaciones de sellado en diversas industrias. Al considerar una solución de sellado, el factor limitante para los FFKM suele ser el costo o la disponibilidad, no la funcionalidad.
Los FFKM pueden formularse para resistir numerosos productos químicos utilizados en la industria. Además, el material puede formularse para ofrecer estabilidad térmica en temperaturas extremadamente bajas o altas. Por lo tanto, su potencial de aplicación es mayor que el de otros elastómeros.
Los pocos casos en los que no se puede utilizar FFKM implican la exposición a los pocos productos químicos que lo degradan rápidamente o cuando las temperaturas de funcionamiento superan sus límites. Esto también puede significar que no se pueda utilizar ningún otro elastómero en dichas aplicaciones.
Para garantizar la compatibilidad, los materiales FFKM deben fabricarse teniendo en cuenta las condiciones específicas de la aplicación. Deben considerarse los productos químicos y las temperaturas específicas a las que estará expuesto el sello.
6. Cumplir con los estándares de la industria
Las cualidades superiores de los FFKM facilitan que estos materiales cumplan con los estrictos estándares establecidos por organismos como la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) y la Asociación Noruega de Petróleo y Gas (NORSOK).
Las juntas tóricas y los sellos utilizados en muchas industrias requieren la aprobación de los organismos reguladores. En EE. UU., las juntas tóricas y otros sellos utilizados en la producción de alimentos deben cumplir con los estándares de prevención de contaminación de la FDA.
De igual modo, las juntas tóricas utilizadas en aplicaciones de petróleo y gas deben cumplir con las normas establecidas por organismos como NORSOK para prevenir fallas debidas a problemas como la descompresión rápida del gas . La composición química de los materiales FFKM facilita que estos sellos cumplan con las normas establecidas en diferentes industrias.
Análisis costo-beneficio de las juntas tóricas FFKM
El costo es un factor importante en la selección de juntas y sellos. Cada junta y sello pueden costar cientos de dólares y requieren reemplazo periódico. Las empresas prefieren evitar juntas costosas que deben reemplazarse con regularidad.
Las juntas FFKM tienen el coste inicial más elevado debido a diversos factores. Sin embargo, en las aplicaciones para las que están diseñadas, suelen durar mucho más que cualquier alternativa, incluidas las juntas FKM.
Los precintos FFKM pueden ser caros, pero a largo plazo las empresas ahorran más dinero porque:
- Se necesitarán menos sellos de reemplazo debido a la vida útil más larga de FFKM
- Se dedicarán menos horas-hombre a inspeccionar los sellos. Daños o reemplazo de sellos desgastados
Otro factor a considerar es que los materiales de sellado menos costosos y menos fiables tienen mayor probabilidad de fallar repentinamente. Esto puede generar mayores costos para las empresas en términos de daños a productos y equipos, además de poner en riesgo a los trabajadores. Los largos periodos de inactividad también pueden resultar costosos.
Estos factores implican que, a pesar del elevado coste inicial de las juntas y juntas tóricas de FFKM, suelen resultar muy rentables en muchas aplicaciones.
Sin embargo, existen otras aplicaciones donde las propiedades extremas de los FFKM resultan innecesarias. Se trata de aplicaciones donde un material más económico como el FKM (Viton) ofrece un rendimiento igualmente fiable . En tales casos, la relación coste-beneficio de las juntas tóricas de FFKM será negativa.
Conclusión
Los materiales FFKM ofrecen una resistencia química y térmica inigualable. Cuando se requieren juntas elastoméricas, es poco probable encontrar una alternativa con mejor rendimiento. Este material también posee una gran resistencia a la deformación permanente por compresión y tiene una vida útil más larga que la mayoría de las demás juntas.
El FFKM es la opción por defecto en numerosas aplicaciones con estándares estrictos , como la fabricación de semiconductores, la industria alimentaria y la extracción de petróleo y gas. A pesar de su mayor coste inicial, elegir juntas y juntas tóricas de FFKM resulta rentable a largo plazo.
¿Es la junta tórica FFKM su mejor opción? La silicona Hongju puede ayudarle a descubrirlo
Elegir una junta tórica o un sello FFKM le brindará tranquilidad en muchas aplicaciones. Sin embargo, puede obtener la misma tranquilidad a un menor costo. Los expertos de Hongju Silicone pueden ayudarle a determinar cuál es la junta tórica adecuada para su aplicación.
Con años de experiencia en la producción de caucho, sabemos cómo se comportan los elastómeros en diferentes condiciones y qué materiales para juntas tóricas ofrecen el rendimiento que usted necesita . Llámenos hoy para obtener más información.
