¿Qué es un material de vitón?
Viton es un elastómero patentado diseñado sobre una base de fluorocarbono por DuPont en la década de 1950. Es un caucho sintético especializado destinado a aplicaciones de alta temperatura. Viton es un nombre de marca registrada y el nombre científico de este caucho único es Vinilidienofluorurohexafluropropileno, abreviado como FKM.
Como la goma está diseñada para alta temperatura aplicaciones, los sellos Viton y las juntas tóricas son una excelente opción para motores de automóviles y otra maquinaria pesada.
¿Qué es un elastómero de buna?
Buna es un caucho sintético a base de butadieno inventado por un par de químicos alemanes en 1934. Es una solución de caucho de bajo costo con una resistencia a la tracción excepcionalmente alta y una resistencia química decente. El caucho buna se utiliza comúnmente en la producción. focas, juntas tóricasy guantes quirúrgicos.
El caucho buna viene en dos variaciones según sus ingredientes. Buna con un grupo acrilonitrilo se llama Buna-N o NBR (Acrilonitrilo Butadieno), mientras que uno con un grupo estireno se llama Buna-S o SBR (Estireno Butadieno).
El término Buna se utiliza generalmente para referirse a Buna-N, mientras que SBR se utiliza para Buna-S. También es bastante común ver el caucho Buna comercializado bajo el nombre comercial de Nitrilo.
¿Cuál es la diferencia entre las juntas tóricas de Viton y Buna?
Viton y Buna son dos compuestos de caucho muy diferentes inventados para diferentes aplicaciones. Para facilitar la comprensión, podemos simplificar las diferencias entre las dos gomas. Buna es más fuerte y elástico, mientras que Viton es resistente al calor.. A continuación se muestra un desglose de otras diferencias entre los dos materiales. ¡Echemos un vistazo juntos!
Propiedades físicas y mecánicas
Las propiedades mecánicas y físicas de un caucho determinan su fuerza, elasticidad, resistencia al desgarro y resiliencia, la capacidad de recuperar su forma original. Aquí hay una lista de propiedades mecánicas comunes que afectan el rendimiento general de las juntas tóricas de Buna y Viton.
| Propiedades físicas y mecánicas | Vitón (FKM) | Buna (NBR) |
| Dureza | 50 - 95 Shore A | 20-95 orilla A |
| Resistencia a la tracción | 500-2000 psi | 200-3500 psi |
| Alargamiento | 400-500% | 350-650% |
| Resistencia a la abrasión | Buena | Muy bueno |
| Conjunto de compresión | Muy bueno | Muy bueno |
| Resistencia al impacto | Buena | Suficientemente bueno |
| Resiliencia | Pobre | Buena |
| Resistencia al desgarro | Buena | Muy bueno |
| Amortiguación de vibraciones | Suficientemente bueno | Suficientemente bueno |
Como podemos ver, Buna y Viton son similares en cuanto a propiedades físicas. Ambos materiales tienen una excelente resistencia de conjunto de compresión y un buen dureza de la orilla rango. Sin embargo, Buna puede soportar más tensión de tracción y tiene mejor resistencia a la abrasión y al desgarro.
El caucho Buna es generalmente una buena opción para la mayoría de las aplicaciones donde la resistencia del material es la única consideración. Encontrará juntas tóricas de Buna dentro de electrodomésticos de cocina, teléfonos inteligentes, herramientas de construcción y más. El caucho Buna también es una opción de menor costo, por lo que elegir Viton para aplicaciones cotidianas tiene poco sentido.
Propiedades termales
Los compuestos de caucho a menudo se derriten a altas temperaturas y se vuelven quebradizos en ambientes más fríos. Estas restricciones de temperatura limitan significativamente las aplicaciones de sellado de las juntas tóricas de caucho.
Con respecto a la resistencia a la temperatura del caucho, medimos por separado la temperatura de funcionamiento para temperaturas altas y bajas. El siguiente es un gráfico de temperatura de Viton que lo compara directamente con el rango de temperatura de 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 de esperar ya que los sellos Viton están especialmente diseñados para bloques de motor. Viton tiene mejor resistencia al calor, mientras que Buna tiene mejor resistencia al frío.
Cabe señalar que para lugares más fríos como Islandia o Alaska, la resistencia a bajas temperaturas de Buna será más útil. Si bien el rango de temperatura del sello Viton es mucho más completo, lo que lo convierte en una mejor opción para aplicaciones industriales de alto rendimiento. DuPont Viton se comercializa explícitamente para motores de combustión de alto rendimiento.
Resistencia Ambiental
La resistencia ambiental se refiere a la protección del material contra elementos naturales como el ozono, el agua o la exposición a los rayos UV. Es necesaria una buena resistencia ambiental para la longevidad de una junta tórica.
| Resistencia Ambiental | Vitón (FKM) | Buna (NBR) |
| Colorabilidad | Muy bueno | Excelente |
| Llama | Muy bueno | Pobre |
| Permeabilidad a los gases | Muy bueno | Buena |
| Ozone | Excelente | Suficientemente bueno |
| Luz del sol | Muy bueno | Buena |
| Agua | Excelente | Muy bueno |
Aquí vemos que la resistencia ambiental de Viton está millas por delante de Buna. Los sellos y juntas tóricas de Buna solo pueden soportar una exposición breve al agua y la luz solar. Por el contrario, los productos Viton se pueden implementar en aplicaciones al aire libre sin temor al daño ambiental.
Otra cosa a considerar aquí es que la permeabilidad al gas es la capacidad de un gas para moverse a través de un material. Por lo tanto, una permeabilidad más pobre significa que la junta tórica de goma no permitirá que los gases la atraviesen.
Resistencia química
Todos los compuestos de caucho sintético y natural son muy débiles al daño químico. Los cauchos en aplicaciones de alto rendimiento a menudo se encuentran con líquidos y gases químicos agresivos.
Estos productos químicos pueden disolver y corroer rápidamente los sellos de goma y las juntas tóricas. Por lo tanto, para la implementación en grandes espacios industriales y entornos peligrosos, necesita un material de goma con excelente resistencia a todos los químicos.
| Resistencia química | Vitón (FKM) | Buna (NBR) |
| ácidos | Muy bueno | Suficientemente bueno |
| Álcalis | Suficientemente bueno | Buena |
| Aminas | Pobre | Pobre |
| Aceites vegetales | Excelente | Muy bueno |
| combustibles | Excelente | Buena |
| Cetonas | Pobre | Pobre |
| Petróleo | Excelente | Buena |
| Refrigerante | Muy bueno | Muy bueno |
| Aceite de silicona | Excelente | Buena |
| disolventes | Excelente | Muy bueno |
El caucho Buna tiene mejor resistencia química que los elastómeros más comúnmente utilizados. Pero falla en comparación con Viton con su excelente resistencia a los lubricantes a base de petróleo, ácidos minerales, grasas de silicona y otros solventes.
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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 y sin color tienen un tono marrón verdoso. En comparación, las juntas tóricas de Buna-N sin color tienen un ligero tono amarillo.
Sin color aquí significa que no se usaron colorantes artificiales para cambiar el color de la goma. Desafortunadamente, la mayoría de las juntas tóricas disponibles comercialmente serán de color negro para una mejor estética.
2. Capacidades de elongación
Buna-N se puede estirar mucho más que Viton antes de romperse. Una junta tórica de Buna-N estándar será casi el doble de elástica que una de Viton en condiciones de funcionamiento estándar.
3. Reacción al calor elevado
Otra forma de diferenciar dos juntas tóricas es colocar una pequeña parte de ellas en un horno a 300º-350ºF. Si las piezas de goma se derriten en un minuto, está hecho de Buna. De lo contrario, es Viton.
Una cosa importante a considerar aquí es que otros cauchos sintéticos como silicona y la silicona fluorada también puede soportar altas temperaturas. Entonces es posible que le hayan vendido una junta tórica de silicona en lugar de Viton.
4. Inmersión en una sustancia química fuerte
Si todo lo demás falla, puede sumergir la junta tórica en productos químicos agresivos para comprobar su resistencia. Si la junta tórica se disuelve en un solvente halogenado, está hecha de Buna. Si se disuelve en amoníaco refrigerante, entonces está hecho de Viton.
Viton vs. Buna: ¿Cuál es mejor para las juntas tóricas?
Todas las juntas tóricas tienen una aplicación más adecuada y una aplicación más adecuada. Entonces la diferencia entre juntas tóricas de goma debe verse como una evaluación relativa.
¿Cuándo debe usar juntas tóricas de Viton?
Las juntas tóricas de Viton son mejores para la industria automotriz y de refinación de combustibles. Lo mas alto resistencia al aceite los ayuda en las industrias de combustibles, donde estarán constantemente expuestos a aceites a base de petróleo, gasolina y fluidos hidráulicos. Mientras que la resistencia a temperaturas más altas lo ayuda en ambientes extremos como bloques de motor.
La visión también es bastante costosa y debe reservarse para aplicaciones de alto rendimiento.
EPDM es una versión más débil de Viton. No puede competir con la compatibilidad química y el rendimiento térmico de Viton. Pero en raras condiciones, EPDM puede superar Caucho vitón. Específicamente cuando se expone a alcoholes, cetonas y ácidos concentrados.
¿Cuándo debe usar juntas tóricas de Buna?
Los sellos y juntas tóricas de Buna son muy resistentes y pueden soportar aplicaciones de temperatura moderada. Por lo tanto, se pueden utilizar en la mayoría de las aplicaciones en condiciones de funcionamiento razonables. Pero la mejor aplicación para las juntas tóricas de Buna podrían ser las aplicaciones industriales de servicio pesado, que pueden aprovechar al máximo su resistencia superior.
El menor costo de Buna lo convierte en una mejor opción para aplicaciones de bajo costo como electrodomésticos.
Buna-N frente a silicona
| Propiedad | Buna-N (Nitrilo) | Silicona |
|---|---|---|
| Resistencia al aceite | Buena | Pobre |
| Resistencia al combustible | Buena | 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 | Buena | Pobre |
| Resistencia a la tracción | Buena | Suficientemente bueno |
| Resistencia a los ácidos | Regular a pobre | Regular a bueno |
| Resistencia alcalina | Buena | Buena |
| 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, las juntas tóricas de Viton y las juntas tóricas de Buna se usan comúnmente para crear un sello en varias aplicaciones, incluidos los sistemas neumáticos, los sistemas hidráulicos y los sistemas de procesamiento químico. Sin embargo, dependiendo de los requisitos específicos de la tarea en cuestión, un material puede ser más adecuado que otro.
En general, la elección entre juntas tóricas de Viton y Buna depende de los requisitos y restricciones específicos de la aplicación. Ambos materiales tienen sus propias ventajas y desventajas, y se debe elegir la mejor opción en función de las necesidades específicas de la tarea en cuestión.
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