Componentes básicos de los sellantes
De la gran variedad de materiales de sellado, solo cinco son realmente importantes para la construcción de empaquetaduras: fibras naturales, grafito flexible, PTFE, aramida y fibras de carbono. Estos materiales cubren más del 90% de la demanda del mercado. Cada uno de ellos tiene sus propias características, que lo predeterminan para aplicaciones específicas e incluso hacen que algunos materiales sean irremplazables.
Otro aspecto en la construcción de empaquetaduras son los impregnantes, cuya tarea es sellar los poros, mejorar las propiedades de deslizamiento y la disipación de calor. Los impregnantes más efectivos son la dispersión de PTFE y el grafito, que pueden presentarse en diversas formas, como grafito en escamas o dispersiones listas en aceite. Otros impregnantes populares pero menos efectivos son lubricantes típicos como la vaselina, los aceites y la parafina.
Fibras naturales
El algodón, el ramio, el lino y el cáñamo son fibras vegetales naturales, tradicionalmente utilizadas en sellos de glándulas. Una solución particularmente buena es la combinación de la fibra natural de ramio con la impregnación de PTFE. Esto nos permite lograr excelentes propiedades mecánicas, resistencia al desgaste abrasivo y, al mismo tiempo, elasticidad y baja fricción. Este tipo de empaquetadura asegura la estanqueidad a presiones más bajas de la glándula, pero es neutral y se puede usar en condiciones higiénicas. Desafortunadamente, al igual que otras sustancias orgánicas, la fibra natural es fácilmente influenciada por factores biológicos y químicos, y el rango de temperatura es muy limitado.
Parámetros de operación: Temp. máx. 120°C / pH 5 – 9 / Velocidad Lineal 6 m/s
Características: material natural y ecológico con bajo costo.
Áreas de aplicación: Las empaquetaduras hechas de fibras naturales se utilizan más comúnmente para agua limpia, en bombas de circulación, salmuera donde la temperatura está limitada y no hay un riesgo significativo de influencias químicas, en particular, en bombas y compresores con un anillo de agua, sellado de ejes de transmisión de embarcaciones, turbinas de plantas hidroeléctricas.
Grafito flexible
El grafito flexible se produce a partir de grafito en escamas mediante intercalación y expansión de cristales. Luego, la masa expandida se enrolla en una película delgada o se forma en un hilo, que es la base para la producción de empaquetaduras y tiras de sellado. El grafito flexible hereda las mejores características de su precursor, como muy buena resistencia térmica y química, conductividad térmica y propiedades auto-lubricantes, y también adquiere suavidad y flexibilidad, lo que lo convierte en un material predeterminado para su uso como material de sellado.
Las empaquetaduras de grafito son completamente resistentes a los choques térmicos y al riesgo de sobrecalentamiento de la glándula, garantizando baja fricción en todas las condiciones, incluso después de que la película lubricante líquida haya desaparecido y otros aditivos lubricantes se hayan desgastado. Por lo tanto, para la empaquetadura de grafito, la velocidad lineal máxima del eje es prácticamente ilimitada, limitada solo por el diseño de la bomba.
Parámetros de operación: Temp. Max 450°C / pH 0 – 14 / Velocidad Lineal 40 m/s
Características: resistencia térmica y baja fricción.
Áreas de aplicación: El grafito es más adecuado para el sellado de bombas centrífugas dinámicas para agua, derivados de petróleo y otros productos químicos, especialmente bajo condiciones de alta velocidad y alta presión. El grafito también es la base para sellos para accesorios de energía en el rango de alta presión y temperatura.
PTFE expandido
El PTFE es uno de los plásticos con mayor resistencia química, soporta fuertes oxidantes, ozono y radiación UV y al mismo tiempo tiene una alta resistencia térmica y un coeficiente de fricción particularmente bajo. Para la producción de materiales de sellado, se utiliza el PTFE, obtenido mediante la polimerización suspensiva de dos tipos: versión blanca, 100 % pura y versión negra, incorporada con grafito. Las tiras de PTFE se expanden y se orientan linealmente, y luego se forman en hilo elástico, que es la materia prima básica para tejer empaquetaduras de diferentes perfiles.
El PTFE puro y blanco está destinado a aplicaciones higiénicas y tiene la aprobación de la FDA y, lo que es más importante, el Certificado de Calidad Sanitaria de la UE 10/2011 para contacto con alimentos, requerido en el mercado europeo. El PTFE con grafito proporciona mejores condiciones de deslizamiento y mejor disipación de calor, garantizando así una vida útil más larga y puede usarse en un rango más amplio tanto de presión de eje como de velocidad de eje.
Parámetros de operación: Temp. Max 260°C / pH 0 – 14 / Velocidad Lineal 15 m/s con grafito 25 m/s
Características: resistencia química, baja fricción y montaje fácil.
Áreas de aplicación: Sellos de prensaestopas para bombas, mezcladores de émbolo en las industrias química, farmacéutica y alimentaria, donde se requieren condiciones estériles o aprobaciones higiénicas. En el caso del PTFE con grafito, se puede considerar como una empaquetadura universal con un rango muy amplio de aplicaciones, con la excepción, sin embargo, de fluidos altamente contaminados, abrasivos o fácilmente cristalizantes.
