¿Qué es un material de vitón?
Viton es un elastómero patentado, diseñado a base de fluorocarbono por DuPont (actualmente Chemours) en la década de 1950. Se trata de un caucho sintético especializado para aplicaciones de alta temperatura. Viton es una marca registrada, y su nombre científico es Fluoroelastómero , abreviado como FKM.
Dado que el caucho está diseñado para aplicaciones de alta temperatura, las juntas y juntas tóricas de Viton son ideales para motores de automóviles y otra maquinaria pesada.
¿Qué es un elastómero de buna?
El buna es un caucho sintético a base de butadieno, inventado por dos químicos alemanes en 1934. Se trata de una solución de caucho de bajo costo con una resistencia a la tracción excepcionalmente alta y una buena resistencia química. El caucho buna se utiliza comúnmente en la fabricación de juntas, anillos tóricos y guantes de silicona.
El caucho Buna se presenta en dos variantes según su composición. El Buna con un grupo acrilonitrilo se denomina Buna-N o NBR (acrilonitrilo butadieno), mientras que el que contiene un grupo estireno se denomina Buna-S o SBR (estireno butadieno).
¿Cuál es la diferencia entre las juntas tóricas de Viton y Buna?
Viton y Buna son dos compuestos de caucho muy diferentes, inventados para distintas aplicaciones. Para facilitar su comprensión, podemos simplificar las diferencias entre ambos. Buna es más resistente y elástico, mientras que Viton es resistente al calor . A continuación, se detallan otras diferencias entre estos dos materiales. ¡Veámoslas juntos!
Propiedades físicas y mecánicas
Las propiedades mecánicas y físicas del caucho determinan su resistencia, elasticidad, resistencia al desgarro y resiliencia , es decir, su capacidad para recuperar su forma original. A continuación, se presenta una lista de propiedades mecánicas comunes que influyen en el rendimiento general de las juntas tóricas de Buna y Viton.
| Propiedades físicas y mecánicas | Vitón (FKM) | Buna (NBR) |
| Dureza | 50-95 orilla A | 20-95 orilla A |
| Resistencia a la tracción | 500-2000 psi | 200-3500 psi |
| Alargamiento | 400-500% | 350-650% |
| Resistencia a la abrasión | Bueno | Muy bueno |
| Conjunto de compresión | Muy bueno | Muy bueno |
| Resistencia al impacto | Bueno | Suficientemente bueno |
| Resiliencia | Pobre | Bueno |
| Resistencia al desgarro | Bueno | Muy bueno |
| Amortiguación de vibraciones | Suficientemente bueno | Suficientemente bueno |
Como podemos observar, Buna y Viton son similares en cuanto a propiedades físicas. Ambos materiales presentan una excelente resistencia a la deformación permanente por compresión y un buen rango de dureza Shore . Sin embargo, Buna soporta mayor tensión y ofrece mejor resistencia a la abrasión y al desgarro.
El caucho Buna ofrece una resistencia fiable y una buena relación calidad-precio , lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones. Se utiliza habitualmente en utensilios de cocina , teléfonos inteligentes y componentes de construcción . Las juntas tóricas de Buna ofrecen un rendimiento fiable a un precio más bajo. Para la mayoría de las aplicaciones estándar, el Buna es más práctico que alternativas más caras como el Viton.
Propiedades termales
Los compuestos de caucho suelen fundirse a altas temperaturas y volverse quebradizos en ambientes fríos. Estas limitaciones de temperatura restringen significativamente las aplicaciones de sellado de las juntas tóricas de caucho.
En cuanto a la resistencia a la temperatura del caucho, medimos por separado la temperatura de funcionamiento para temperaturas altas y bajas. A continuación, se muestra una tabla de temperaturas del Viton que lo compara directamente con el rango de temperaturas del Buna-N.
| Propiedades de temperatura | Vitón (FKM) | Buna (NBR) |
| Resistencia al frío | -30º a 0º F | -70º a 0º F |
| Resistencia al calor | 450º a 500º F | 210º a 250º F |
La diferencia en la resistencia a la temperatura es previsible, ya que las juntas de Viton están diseñadas específicamente para bloques de motor. El Viton ofrece mayor resistencia al calor, mientras que el Buna ofrece mayor resistencia al frío.
Cabe destacar que, para climas fríos como Islandia o Alaska, la resistencia a bajas temperaturas del Buna resulta más ventajosa. El rango de temperatura de las juntas de Viton es mucho más amplio, lo que las convierte en una mejor opción para aplicaciones industriales de alto rendimiento.
Resistencia Ambiental
La resistencia ambiental se refiere a la protección del material frente a elementos naturales como el ozono , el agua o la exposición a los rayos UV . Una buena resistencia ambiental es necesaria para la durabilidad de una junta tórica.
| Resistencia Ambiental | Vitón (FKM) | Buna (NBR) |
| Colorabilidad | Muy bueno | Excelente |
| Llama | Muy bueno | Pobre |
| Permeabilidad a los gases | Muy bueno | Bueno |
| Ozone | Excelente | Suficientemente bueno |
| Luz del sol | Muy bueno | Bueno |
| Agua | Excelente | Muy bueno |
Aquí vemos que la resistencia ambiental del Viton supera con creces la del Buna. Las juntas y juntas tóricas de Buna solo soportan una exposición breve al agua y la luz solar. En cambio, los productos de Viton pueden utilizarse en exteriores sin temor a daños ambientales.
Resistencia química
Todos los compuestos de caucho, tanto sintéticos como naturales, son muy susceptibles al daño químico. Los cauchos utilizados en aplicaciones de alto rendimiento suelen estar expuestos a líquidos y gases químicos agresivos.
Estos productos químicos pueden disolver y corroer rápidamente las juntas de goma y las juntas tóricas. Por lo tanto, para su uso en grandes espacios industriales y entornos peligrosos, se necesita un tipo de caucho con excelente resistencia a todo tipo de productos químicos.
| Resistencia química | Vitón (FKM) | Buna (NBR) |
| ácidos | Muy bueno | Suficientemente bueno |
| Álcalis | Suficientemente bueno | Bueno |
| Aminas | Pobre | Pobre |
| Aceites vegetales | Excelente | Muy bueno |
| combustibles | Excelente | Bueno |
| Cetonas | Pobre | Pobre |
| Petróleo | Excelente | Bueno |
| Refrigerante | Muy bueno | Muy bueno |
| Aceite de silicona | Excelente | Bueno |
| disolventes | Excelente | Muy bueno |
El caucho Buna ofrece una mejor resistencia química que la mayoría de los elastómeros de uso común. Sin embargo, en comparación con el Viton, con su excelente resistencia a los lubricantes derivados del petróleo, ácidos minerales, grasas de silicona y otros disolventes, el caucho Buna presenta deficiencias.
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¿Cómo puede saber si una junta tórica está hecha de Viton o Buna?
Todos los cauchos sintéticos se ven muy similares y, con la adición de colores, no se pueden diferenciar rápidamente. Sin embargo, puede usar algunos métodos para saber si una junta tórica está hecha de caucho Viton o Buna.
1. Aspecto de caucho sin color
Las juntas tóricas de Viton puro, sin color, tienen un tono marrón verdoso . En comparación, las juntas tóricas de Buna-N sin color tienen un ligero tono amarillo.
En este caso, "Sin color" significa que no se utilizaron colorantes artificiales para cambiar el color de la goma. Sin embargo, la mayoría de las juntas tóricas disponibles en el mercado son de color negro para una mejor estética.
2. Capacidades de elongación
El Buna-N se puede estirar mucho más que el Viton antes de romperse. Una junta tórica estándar de Buna-N será casi el doble de elástica que una de Viton en condiciones de funcionamiento normales.
3. Reacción al calor elevado
Otra forma de distinguir dos juntas tóricas es colocar un pequeño trozo en un horno a 300-350 °C . Si los trozos de goma se derriten en un minuto , son de Buna. De lo contrario, son de Viton.
Un aspecto importante a tener en cuenta es que otros cauchos sintéticos, como la silicona y la fluorosilicona , también pueden soportar altas temperaturas.
4. Inmersión en una sustancia química fuerte
Si todo lo demás falla, puedes sumergir la junta tórica en productos químicos agresivos para comprobar su resistencia. Si la junta tórica se disuelve en un disolvente halogenado, está hecha de Buna. Si se disuelve en amoníaco refrigerante , entonces está hecha de Viton.
Viton vs. Buna: ¿Cuál es mejor para las juntas tóricas?
Todas las juntas tóricas tienen una aplicación óptima y otra menos adecuada. Por lo tanto, la diferencia entre las juntas tóricas de caucho debe considerarse una cuestión relativa.
¿Cuándo debe usar juntas tóricas de Viton?
Las juntas tóricas de Viton son más adecuadas para las industrias automotriz y de refinación de combustibles . Su mayor resistencia al aceite las hace ventajosas en la industria de combustibles, donde estarán constantemente expuestas a aceites derivados del petróleo, gasolina y fluidos hidráulicos.
Si bien su resistencia a altas temperaturas resulta útil en entornos extremos como los bloques de motor, el Viton también es bastante caro y debería reservarse para aplicaciones de alto rendimiento.
El EPDM es una versión menos resistente del Viton. No puede competir con la compatibilidad química ni el rendimiento térmico del Viton. Sin embargo, en raras ocasiones, el EPDM puede superar al caucho Viton, especialmente cuando se expone a alcoholes, cetonas y ácidos concentrados.
¿Cuándo debe usar juntas tóricas de Buna?
Las juntas y juntas tóricas de Buna son muy resistentes y soportan temperaturas moderadas . Por lo tanto, pueden utilizarse en la mayoría de las aplicaciones bajo condiciones de funcionamiento razonables. Sin embargo, su mejor aplicación podría ser en entornos industriales de alta exigencia , donde se aprovecha al máximo su resistencia superior.
El menor coste del Buna lo convierte en una mejor opción para aplicaciones de bajo coste, como los electrodomésticos.
Buna-N frente a silicona
| Propiedad | Buna-N (Nitrilo) | Silicona |
|---|---|---|
| Resistencia al aceite | Bueno | Pobre |
| Resistencia al combustible | Bueno | Pobre |
| Rango de temperatura | -40 a 120 ° C (-40 a 248 ° F) | -55 a 230 ° C (-67 a 446 ° F) |
| Intemperismo | Pobre | Excelente |
| Resistencia al ozono | Pobre | Excelente |
| Resistencia UV | Pobre | Excelente |
| Resistencia a la abrasión | Bueno | Pobre |
| Resistencia a la tracción | Bueno | Suficientemente bueno |
| Resistencia a los ácidos | Regular a pobre | Regular a bueno |
| Resistencia alcalina | Bueno | Bueno |
| Propiedades de aislamiento eléctrico | Pobre | Excelente |
La silicona es un material de caucho más robusto con mejor elasticidad y resistencia ambiental. Pero carece de la compatibilidad química de Buna-N. Buna-N se puede utilizar para reemplazar las juntas tóricas de silicona para un mayor rendimiento.
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Conclusión
En resumen, tanto las juntas tóricas de Viton como las de Buna se utilizan comúnmente como sellos en diversas aplicaciones. El Viton destaca por su resistencia al calor extremo y a productos químicos agresivos, lo que lo hace ideal para sellos automotrices o industriales. El Buna ofrece una resistencia superior a la tracción y al frío a un menor costo, ideal para uso general.
Ambos materiales tienen sus ventajas y desventajas, y la mejor opción debe elegirse en función de las necesidades específicas de la tarea en cuestión.
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Preguntas Frecuentes
P1: ¿Cuál es la principal diferencia entre las juntas tóricas de Viton y Buna?
El Viton (FKM) y el Buna (NBR) son adecuados para diferentes aplicaciones. El Viton es un caucho sintético especializado de alto rendimiento, conocido por su superior resistencia al calor y a los productos químicos. El Buna es más económico y posee una excelente resistencia a la tracción, elasticidad y resistencia a la abrasión.
P2: ¿Qué material es mejor para temperaturas extremas?
El Viton ofrece una resistencia superior al calor, con un rango de operación de 450 °C a 500 °C, lo que lo hace ideal para bloques de motor. En cambio, el Buna ofrece mayor resistencia al frío, con un rango de operación de hasta -70 °C, lo que lo hace más adecuado para climas más fríos.
P3: ¿Qué junta tórica es mejor para la exposición a productos químicos y combustibles?
El Viton es, en general, mucho mejor. Si bien el Buna ofrece una buena resistencia química, el Viton ofrece una excelente resistencia a los lubricantes derivados del petróleo, combustibles, ácidos minerales y disolventes, lo que lo convierte en una mejor opción para las industrias automotriz y de combustibles.
