La elección entre tiras de caucho EPDM sólido y esponjoso comienza por analizar su comportamiento bajo compresión. El material adecuado debe mantener el contacto de sellado dentro de los límites de tolerancia sin superar la fuerza de cierre disponible.
Por lo general, el EPDM sólido ofrece un soporte más firme, mientras que el EPDM esponjoso se adapta a las variaciones de las holguras con cargas menores. La geometría del perfil, la formulación del compuesto y las condiciones de instalación pueden cambiar esta comparación.
Para la evaluación técnica, la selección debe tener en cuenta cuatro variables: la holgura mínima y máxima, la fuerza de cierre admisible, la recuperación tras una compresión prolongada y la exposición a la intemperie, los fluidos o la temperatura.
Empiece por determinar los límites de funcionamiento de la junta y, después, compare los datos de los proveedores en condiciones equivalentes. El grosor de la tira por sí solo no permite determinar si el conjunto sellará de forma fiable con el paso del tiempo.
¿Qué cambia al comprimir EPDM sólido o esponjoso?
El EPDM sólido es denso y prácticamente incompresible en volumen. Al comprimirlo, debe deformarse hacia los lados, por lo que el confinamiento y la geometría de contacto influyen considerablemente en la fuerza requerida.
Una tira sólida, ancha y plana, atrapada entre superficies rígidas puede ser difícil de comprimir. Un perfil hueco o con labio puede comportarse de manera diferente, aunque esté fabricado con caucho sólido.
El EPDM esponjoso se comprime principalmente mediante la deformación de su estructura celular. Esto suele permitir una mayor deformación con cargas menores, por lo que resulta útil para cierres irregulares o ligeros.
Sin embargo, la estructura celular es importante. El material esponjoso de celda cerrada se suele considerar para el sellado contra la intemperie, mientras que los materiales de celda abierta generalmente permiten el paso más fácil del aire y el agua a través de las celdas interconectadas.
La estructura de celda cerrada no garantiza automáticamente la impermeabilidad. Las superficies cortadas, las uniones, los detalles de montaje, el nivel de compresión y el conjunto completo siguen determinando la resistencia real a las fugas.
Calcule la compresión en ambos extremos de la holgura
Mida la holgura instalada a lo largo de todo el recorrido de sellado. Tenga en cuenta la planitud del panel, el movimiento de las bisagras, las tolerancias de fabricación, la dilatación térmica y la deformación causada por los elementos de fijación o los cierres.
En una tira rectangular sencilla, el porcentaje de compresión equivale al grosor libre menos la holgura cerrada, dividido por el grosor libre y multiplicado por 100. Utilice unidades coherentes en todo el cálculo.
Por ejemplo, una tira de 8 mm que se comprime hasta una holgura de 6 mm experimenta una compresión del 25 %. Con una holgura de 5 mm, la compresión aumenta al 37,5 %.
Estos valores nominales pueden ocultar variaciones significativas. Si el grosor de la tira oscila entre 7,5 y 8,5 mm, la misma junta genera un intervalo de compresión considerablemente más amplio.
En la holgura máxima, la tira más delgada se comprime un 20 %. En la holgura mínima, la tira más gruesa se comprime aproximadamente un 41 %, lo que puede modificar la fuerza de cierre y la durabilidad.
Compare ambos extremos con el intervalo de trabajo recomendado por el proveedor para ese grado y perfil concretos. No existe un porcentaje de compresión universal que sea adecuado para todos los sellos de EPDM.
Una compresión insuficiente puede dejar vías de fuga locales. Una compresión excesiva puede aumentar la deformación permanente, sobrecargar los herrajes, deformar los paneles o dañar el material celular durante ciclos repetidos de cierre.
¿Podrán los cierres y paneles proporcionar fuerza suficiente?
Solicite datos sobre la fuerza de compresión para las deformaciones previstas. La dureza por sí sola no permite predecir el esfuerzo de cierre, y la densidad del material esponjoso tampoco determina por sí sola la fuerza necesaria para sellar.
En el caso del caucho sólido, la dureza Shore A aporta información útil sobre el compuesto. Los materiales esponjosos requieren mediciones adecuadas para materiales celulares; los valores de dureza de distintas escalas no son directamente intercambiables.
Solicite las condiciones de ensayo junto con cada resultado, incluidas las dimensiones de la muestra, la velocidad de compresión, la temperatura y el tiempo de permanencia. De lo contrario, cifras aparentemente comparables pueden describir respuestas de materiales diferentes.
Como estimación preliminar, multiplique la tensión de compresión a la deformación objetivo por el área sometida a carga. En los perfiles extruidos, puede ser más útil conocer la fuerza del proveedor por unidad de longitud.
Por ejemplo, una tensión de 30 kPa aplicada sobre 0,01 metros cuadrados produce aproximadamente 300 N. Esta estimación no incluye la geometría de las bisagras, la fricción, la carga desigual ni otros efectos del conjunto.
Compruebe si la fuerza disponible en los cierres se distribuye de manera uniforme por todo el perímetro. Una fuerza total adecuada no puede compensar una tapa flexible que se comba entre puntos de fijación muy separados.
Si el esfuerzo de cierre es excesivo, considere reducir el ancho de contacto, cambiar la geometría del perfil o elegir un grado celular más blando. Aumentar únicamente la fuerza del cierre puede agravar la deformación del panel.
¿Recuperará el sello su forma tras meses bajo compresión?
La deformación remanente por compresión mide la deformación residual después de aplicar una compresión, exposición y procedimiento de recuperación determinados. Los valores informados más bajos suelen indicar una mejor recuperación en esas condiciones específicas de ensayo.
Compare los resultados solo cuando coincidan la temperatura, la duración, el nivel de compresión, el tiempo de recuperación y el método de ensayo. ASTM D395 y ASTM D1056 corresponden a distintas categorías de materiales y procedimientos.
La deformación remanente por compresión no mide directamente la fuerza de sellado retenida. Una tira puede seguir visiblemente comprimida mientras su presión de contacto disminuye debido a la relajación de tensiones durante un servicio prolongado.
En equipos que permanecen cerrados continuamente, solicite datos de relajación de tensiones cuando estén disponibles. En puertas que se abren con frecuencia, evalúe la velocidad de recuperación, los ciclos repetidos, el desgaste superficial y la adhesión a las superficies de contacto.
Ensaye las muestras tras un envejecimiento térmico realista y la exposición a fluidos. Las mediciones a temperatura ambiente por sí solas pueden no detectar el endurecimiento, el ablandamiento o la deformación permanente que se produce durante el funcionamiento real.
Compruebe la exposición, el montaje y la uniformidad del material
Por lo general, el EPDM ofrece una gran resistencia al ozono, a la intemperie y a muchos entornos acuosos. Normalmente no es adecuado para aceites y combustibles derivados del petróleo, salvo que se haya demostrado específicamente su compatibilidad.
Verifique que el compuesto exacto sea compatible con la temperatura de servicio, los agentes de limpieza, el vapor y cualquier fluido de proceso. Las indicaciones genéricas sobre la temperatura del EPDM no deben sustituir los límites de servicio continuo específicos de cada grado.
El soporte adhesivo también requiere evaluación. La preparación de la superficie, la composición química del sustrato, la humedad, la temperatura de instalación y las fuerzas de pelado sostenidas pueden determinar si una tira adecuada por lo demás permanece bien fijada.
Inspeccione las esquinas y las uniones de las tiras, ya que las discontinuidades suelen ser la causa principal de las fugas. Cuando los requisitos de rendimiento lo justifiquen, considere esquinas moldeadas, marcos unidos o métodos de unión validados para asegurar la continuidad.
Los productos relacionados en forma de lámina, incluida unaesterilla de caucho multifuncional, requieren una evaluación independiente. Su idoneidad para la amortiguación o la protección de superficies no demuestra que sean adecuados como tiras de sellado sometidas a compresión.
¿Qué debe incluir una especificación técnica de compra?
Especifique el tipo de material, la estructura celular cuando corresponda, las dimensiones y tolerancias del perfil, el intervalo de holgura de funcionamiento, el intervalo de compresión objetivo y la fuerza de cierre máxima aceptable para la junta ensamblada.
Defina también las condiciones de deformación remanente por compresión, la exposición ambiental, la construcción de la junta, los requisitos del adhesivo y los criterios de aceptación de fugas pertinentes. Incluya los requisitos de certificación aplicables solo cuando la aplicación lo requiera.
Valide las tiras candidatas en conjuntos representativos y en los extremos de tolerancia. Mida el esfuerzo de cierre, inspeccione la continuidad del contacto y repita las comprobaciones de fugas después de un envejecimiento y de ciclos de apertura adecuados para el servicio.
En las formulaciones de caucho recuperado, evalúe el compuesto terminado y la uniformidad de producción. El contenido de material recuperado por sí solo no determina el rendimiento del sello; la formulación, el procesamiento y los controles de calidad siguen siendo factores decisivos.
Hebei Weizhong Rubber Technology está especializada en investigación, producción y venta de caucho recuperado EPDM desde 1986. Con sede en Xingtai, ofrece soluciones personalizadas de materiales de caucho recuperado.
Al analizar las opciones de materiales, indique los objetivos de compresión, las condiciones de exposición y los criterios de aceptación. Confirme por separado cómo se formulará y procesará el material propuesto y cómo se validará para el sellado.
Elija la tira adecuada para todo el intervalo de funcionamiento
Elija EPDM sólido cuando un contacto firme y una geometría controlada se adapten a la junta. Considere el EPDM esponjoso cuando sean prioritarias las cargas de cierre menores y la adaptación a las variaciones de la holgura.
Tome la decisión final a partir de los cálculos de tolerancia, la fuerza medida y el rendimiento del conjunto envejecido. Un sello fiable mantiene un contacto suficiente durante toda su vida útil y permite que los herrajes funcionen correctamente.