Manual de fallas en elastómeros

Porque NBR solo describe la familia polimérica. El desempeño cambia con contenido de acrilonitrilo, sistema de curado, cargas, plastificantes, antioxidantes, dureza, postcurado, proveedor del compuesto y proceso de moldeo. Dos NBR 70 Shore A pueden hincharse, endurecerse o agrietarse de forma distinta.

EPDM suele ser mejor candidato para agua caliente y vapor que NBR. Algunos FKM pueden fallar en vapor o agua caliente según formulación. En vapor vivo importan temperatura, presión, ciclos térmicos, curado y compression set.

La causa típica es compression set o relajación de esfuerzo. Puede ser exceso de temperatura, material incorrecto, mala formulación, sobrecompresión, baja recuperación, ataque químico o diseño de ranura inadecuado.

El desprendimiento puede venir de mala preparación del metal, contaminación, selección incorrecta del adhesivo, curado deficiente, esfuerzo de corte excesivo, calor interno, ataque químico en la línea de unión o diferencias de expansión térmica.

Es la energía que el elastómero pierde como calor durante ciclos de deformación. Alta histéresis puede ayudar en amortiguamiento, pero en rodillos, ruedas o piezas dinámicas puede generar calentamiento interno y falla prematura.

Porque temperatura continua, picos, tiempo de exposición, fluido, carga y ciclos térmicos cambian el comportamiento. Un material puede resistir 150 °C en aire seco y fallar rápido a menor temperatura en vapor, aceite oxidado o químico agresivo.

Es el aumento de volumen por absorción de fluido. Un poco de hinchamiento puede ser tolerable en sello estático; en sello dinámico puede aumentar fricción, desgaste y extrusión. El hinchamiento también cambia dureza y propiedades mecánicas.

TPU es poliuretano termoplástico. Se procesa por inyección o extrusión y combina segmentos suaves y duros. Es útil en piezas de serie, perfiles, ruedas, mangueras, cables y películas, pero no es lo mismo que poliuretano colado.

El agua reacciona con isocianatos y puede producir CO2, generando burbujas, porosidad, mala estequiometría y pérdida de propiedades. Por eso se controlan humedad de materiales, moldes, curativos y ambiente.

Humedad, mala desgasificación, mezcla violenta, molde frío, curativo contaminado, viscosidad alta, tiempo de vaciado lento o presión insuficiente pueden atrapar gas. También puede haber CO2 por reacción de agua con NCO.

Se define función, carga, velocidad, diámetro, longitud, tipo de contacto, fluido, temperatura, acabado superficial, dureza, espesor de recubrimiento, núcleo, balanceo, tolerancia y modo de falla anterior. El material se elige después de entender el trabajo.

Ozono, fatiga, envejecimiento térmico, ataque químico, sobrecarga, dureza incorrecta, diseño de corona incorrecto, espesor de recubrimiento insuficiente, almacenamiento inadecuado o limpieza con solventes incompatibles.

Por mala ranura, exceso o falta de squeeze, extrusión por presión, incompatibilidad química, temperatura, instalación dañina, espiralado en dinámico, compression set, hinchamiento, abrasión, presión pulsante o material equivocado.

Es la holgura por donde el sello puede ser empujado por presión. Si la presión es alta y el material no tiene dureza o respaldo suficiente, el elastómero se extruye, se corta y falla.

Es la deformación permanente después de comprimir un material bajo tiempo y temperatura definidos. En sellos, bajo compression set significa mejor recuperación y capacidad de mantener presión de contacto.

Puede ser hidrólisis, degradación térmica, plastificante migrando, mezcla fuera de relación, curado incompleto o ataque químico. En PU poliéster expuesto a humedad/calor, la hidrólisis es sospecha frecuente.

Revisar especialidad real, fotografías de trabajos, materiales disponibles, tolerancias, control de calidad, experiencia en la aplicación, capacidad de explicar fallas, documentación y disposición a probar prototipos.

Polímero base, dureza, tensile, elongación, tear, compression set, temperatura, densidad, abrasión si aplica, compatibilidad, color, sistema de curado, norma de prueba, tolerancia y condiciones de ensayo.

Viton es marca de fluoroelastómeros; FKM es familia. Existen diferentes tipos, curados y contenidos de flúor. Un FKM puede funcionar en aceite caliente y fallar en aminas, cetonas o vapor según química.

Pérdida de propiedades por exposición prolongada a temperatura. Puede causar endurecimiento, ablandamiento, grietas, pérdida de elongación, aumento de compression set o cambio químico.

Dureza, dimensiones, inspección visual, certificado de material, tensile/elongación/tear si aplica, compression set para sellos, adhesión para rodillos, abrasión para desgaste e inmersión para químicos.

ASTM D395 es una referencia común para compression set. Hay métodos distintos y condiciones de temperatura/tiempo que deben indicarse.

Se corre riesgo de recomendar un material que falla. Las tablas comerciales son útiles para preselección, pero una aplicación crítica necesita prueba y responsabilidad técnica del proveedor.