Cualquier máquina o vehículo movido mediante un motor y dotado de distintos sistemas mecánicos (refrigeración, escape, etc.), o cualquier instalación industrial por la que circule algún tipo de fluido está formada por una serie de elementos que se unen entre sí a través de uniones roscadas. Estas zonas de unión y conexión, también conocidas como bridas, suponen un punto crítico por el cual se pueden producir fugas que dificultarían el buen funcionamiento del sistema mecánico o de la instalación afectados.
Por tanto, es fundamental e imprescindible efectuar un sellado de bridas preciso y ajustado a las características de la unión en estas dos situaciones:
- Cuando se diseña inicialmente un órgano mecánico o instalación que va a transportar fluidos.
- Cuando se realiza una determinada reparación que lleva aparejada alguna clase de brida.
Tipos de bridas
Las bridas se clasifican según la capacidad de flexión que van a tener que soportar en funcionamiento. Así, se distinguen estos dos tipos de bridas:
- Bridas rígidas. Son aquellas uniones entre componentes en las que la holgura existente es muy reducida y que no están sometidas a grandes esfuerzos de flexión ni a dilataciones acusadas.
- Bridas flexibles. En este caso la holgura presente entre piezas es superior y es necesario emplear materiales de sellado más elásticos, capaces de soportar temperaturas superiores y dilataciones de los materiales más significativas.
Cómo sellar de forma eficaz las bridas de unión
De forma general, las bridas se sellan de manera eficaz mediante compresión o por adhesión. A continuación se explican ambos sistemas:
Sellado de bridas mediante compresión
Es el tipo de sellado que se ha utilizado tradicionalmente para asegurar la estanqueidad de las bridas, especialmente en lo referido a vehículos y maquinaria. El sellado se genera al intercalar una junta entre las dos caras internas de las bridas y comprimirla a un determinado par de apriete. La fuerza ejercida hace que la junta se deforme y copie las irregularidades de las bridas consiguiendo, así, una unión estanca.
Las juntas más empleadas son las precortadas, formadas por una o varias láminas de acero recubiertas con fibras sintéticas (juntas convencionales) o con caucho (juntas actuales). Esta forma de sellar una brida genera problemas de estanqueidad con el paso del tiempo, lo que obliga a sustituirla cuando lo indica el fabricante. La pérdida de estanqueidad es consecuencia de los siguientes factores:
- Asentamiento de la junta. Se debe a la deformación que presenta la junta por motivo de la fuerza de apriete ejercida, necesaria para conseguir que copie la forma de las caras internas de la brida, o por el ataque de determinados fluidos.
- Menor flexibilidad. Este aspecto hace que la junta precortada no sea capaz de copiar superficies de mayor rugosidad o con presencia de marcas o defectos superficiales.
- Desgaste. La presencia de cargas laterales provoca un desplazamiento entre la junta y las bridas que, a su vez, genera un rozamiento que acaba por desgastar la junta y reducir su espesor.
Para aplicaciones automáticas también se utilizan juntas curadas in situ mediante calor o luz ultravioleta. Para ello, se aplica un cordón de adhesivo elástico (silicona o similar) sobre una de las bridas que, una vez curado, actúa como junta de compresión al unir y apretar la unión roscada.
Sellado de bridas mediante adhesión
Es el tipo de sellado más moderno. Consiste en intercalar un cordón de adhesivo entre los dos componentes a unir. En este, es importante respetar el tiempo de formación de piel para asegurarse de que el pegamento tiene la viscosidad adecuada. De esta forma, el adhesivo va a copiar perfectamente la superficie de las bridas y a solventar cualquier problema de diseño o irregularidad que exista.
Además, el sellado de bridas con adhesivo elimina los problemas de asentamiento y de desgaste por rozamiento propios de las juntas precortadas, a la vez que no exige la necesidad de comprimir fuertemente las bridas para asegurar la hermeticidad.
Es importante escoger el adhesivo que mejor se ajuste a las características de la brida teniendo en cuenta que las uniones pueden ser rígidas y flexibles y que, en cada caso, se debe utilizar un tipo de sellador con características generales concretas, tal y como se muestra en la siguiente tabla:
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Bridas rígidas |
Bridas flexibles |
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-Se utilizan selladores anaeróbicos con base de metacrilato o siliconas. -La holgura en este tipo de bridas es reducida y debe estar por debajo de los 0,25 mm. - Existen selladores anaeróbicos con tiempos de formación de piel y velocidades de curado variables. -La resistencia mecánica de estas bridas destaca por tener una resistencia media a la tracción y cortadura, y un alargamiento y flexibilidad bajos. -Los rangos de temperatura que soportan son, en general, inferiores, llegando en el mejor de los casos a soportar los 200 °C. -Estas bridas presentan una excelente resistencia química a aceites, agua y clicol. |
-Únicamente se utilizan adhesivos de silicona o derivados. -Las holguras entre componentes se sitúan por encima de los 0,25 mm. - Existen selladores anaeróbicos con tiempos de formación de piel y velocidades de curado variables. -La resistencia mecánica de estas bridas destaca por tener una resistencia a la tracción baja y un alargamiento y flexibilidad más altos. -Los rangos de temperatura que soportan llegan a los 350 °C. -Estas bridas presentan una resistencia química a aceites, agua y clicol variables. |
En las siguientes tablas se muestran ejemplos de productos que se pueden utilizar para sellar una brida que presente unas peculiaridades concretas y frecuentes:
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Bridas rígidas entre metales con una holgura inferior a 0,25 mm |
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Peculiaridad de la brida |
Sellador recomendado |
Principales propiedades del sellador |
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Tiempo de formación de piel (FP) y velocidad de curado (VC) |
Rango de temperaturas que soporta |
Resistencia química (RQ) y mecánica (RM) |
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Brida mecanizada rígida que debe soportar el paso de fluidos y temperaturas altas de hasta 200 °C. |
FP: 30 min VC: media |
-55 a +200 °C |
RQ: excelente RM: media (5N/mm2 a la cortadura) |
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Brida mecanizada rígida que debe soportar temperaturas de hasta 150 °C, cierta flexibilidad y asegurar la adherencia sobre caras de unión ligeramente contaminadas. |
FP: 40 min VC: media |
-55 a +150 °C |
RQ: excelente RM: media y semiflexible (7,5 N/mm2 a la cortadura) |
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Brida mecanizada rígida que exige rapidez de curado, como en cajas de cambio y cárter del motor. |
FP: 15 min VC: rápida |
-55 a +150 °C |
RQ: excelente RM: media (7N/mm2 a la cortadura) |
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Bridas flexibles entre metales, plásticos o una combinación de ellos con una holgura superior a 0,25 mm |
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Peculiaridad de la brida |
Sellador recomendado |
Principales propiedades del sellador |
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Tiempo de formación de piel (FP) y velocidad de curado (VC) |
Rango de temperaturas que soporta |
Resistencia química (RQ), mecánica (RM) y alargamiento (A) |
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Brida flexible que no requiere ninguna exigencia específica más allá de ofrecer una buena resistencia mecánica y química. |
FP: 60 min VC: lenta |
-55 a +200 °C |
RQ: buena RM: baja A: medio |
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Brida flexible que exige una excelente resistencia química al aceite y/o un secado más rápido. |
FP: 25 min VC: media |
-60 a +200 °C |
RQ: excelente al aceite y buena para el agua y el glicol. RM: baja (1,5N/mm2 a la cortadura) A: medio (200 %) |
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Brida flexible que exige urgencia y/o una resistencia excelente al agua o al clicol. |
FP: 10 min VC: rápida |
-60 a +200 °C |
RQ: buena al aceite y excelente al agua y el glicol. RM: baja (1,7N/mm2 a la cortadura) A: medio (100 %) |
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Brida muy flexible con gran capacidad de carga y absorción de impactos y/o que requiere rapidez de curado. |
FP: 5 min VC: rápida |
Hasta 250 °C |
RQ: buena RM: baja (2,5 N/mm2 a la tracción) A: muy alto (530 %) |
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Otros formadores de juntas pueden encontrarse en este enlace o en otros artículos de este blog como el siguiente: “Formación de juntas con LOCTITE 518 Roller Pen”.
Conclusión
La unión entre distintos componentes es una técnica común en la fabricación de máquinas, vehículos e instalaciones. Estas uniones, denominadas bridas, presentan unas determinadas características en cuanto a flexibilidad, resistencia térmica u holgura existente, por lo que escoger el sellador más adecuado a cada situación de trabajo es clave para garantizar la estanqueidad del conjunto y su buen funcionamiento.
