Si está en el espacio de sellado industrial, ya sea que administre un taller de automatización marina, una línea de fabricación de bombas marinas o incluso una planta de procesamiento de alimentos que utiliza salmueras a base de sal, probablemente haya tenido dificultades para encontrar un sello que no se degrade rápidamente una vez expuesto al agua salada. Como alguien que ha pasado años suministrando anillos en Y de FKM a profesionales en esos sectores exactos, lo entiendo: el agua salada es uno de los entornos de prueba más severos para cualquier material de sello.
Muchos clientes se acercan para preguntar por qué sus anillos en Y de NBR fallan tan rápidamente en agua salada: mencionan grietas, hinchazón y fugas justo cuando más necesitan confiabilidad. Es por eso que quería desglosar exactamente cómo nuestros anillos en Y de FKM se comparan con el duro ambiente de agua salada, y por qué esta ventaja no se trata simplemente de seleccionar un material de primera calidad; se valida mediante un rendimiento real en campo.
Primero, mantengamos esto sencillo y sin jerga demasiado compleja. FKM es la abreviatura de Fluoroelastómero, ¿verdad? Es un caucho sintético, igual que el NBR (caucho de nitrilo butadieno), al que la mayoría de la gente recurre primero, especialmente para sellado general. Pero aquí está la diferencia clave: cuando el NBR llega al agua salada (muy rica en cloruro de sodio, además a menudo mezclado con productos químicos como el cloro o subproductos del crecimiento marino), produce algo llamado degradación hidrolítica. Los iones de sal rompen los enlaces moleculares del NBR, lo que provoca esa hinchazón, endurecimiento o ablandamiento que acaba con el rendimiento del sello. He sido testigo de fallas en bombas en una plataforma marina de la costa del Golfo porque su anillo NBR se hinchó un 15 % en solo 2 semanas de exposición al agua salada. Es por eso que siempre recomiendo a las personas que utilicen una junta en Y de caucho NBR convencional cuando trabajan en ambientes templados y no salados, como líneas hidráulicas regulares en almacenes secos o sistemas de agua dulce. Pero cuando se trata de sal, el NBR estándar no puede soportar entornos de servicio con exposición a la sal.
¿Qué hace que FKM sea diferente? Su estructura molecular es mucho más resistente a ese ataque iónico. Los polímeros de FKM tienen fuertes enlaces carbono-flúor, que son mucho más difíciles de romper para los iones de agua salada. A diferencia del NBR, que absorbe agua salada y se hincha y causa un mal ajuste del sello, FKM solo absorbe una pequeña fracción, menos del 1 % después de 1000 horas en una solución de agua salada al 3,5 % (que es aproximadamente lo mismo que el agua del océano). Hemos completado pruebas de laboratorio internas: un lote de anillos Y de FKM permaneció sumergido en agua salada durante 6 meses, revisándolos cada mes. No se hincharon más del 0,3%, no se agrietaron ni cambiaron la dureza. Mientras tanto, ¿las muestras de NBR que analizamos? Después de 3 meses, se habían hinchado un 12% y una muestra incluso se agrietó durante el montaje.
Pero espera, no se trata sólo de estar en agua salada: también hay que tener en cuenta la presión y la temperatura. Para el sistema hidráulico a bordo de embarcaciones costa afuera, el agua salada no es estática; fluye bajo presión y, a veces, mezclado con aceite u otros productos químicos. FKM se comporta mucho mejor aquí que NBR. El NBR tiende a descomponerse más rápido cuando se combina agua salada con presión, y el material NBR hinchado es más propenso a sellar la extrusión bajo carga. La resistencia a la tracción del FKM (así de bien resiste la tensión) es casi el doble que la del NBR, por lo que puede soportar esa tensión adicional sin fallar. Un cliente usó nuestros anillos en Y de FKM en una bomba de entrada de agua salada de un yate que funcionó continuamente durante dos años con fugas de zaro y sin reemplazos, y me dijo que los anillos NBR que usaban antes debían cambiarse cada 3 meses.
Dicho esto, sé que no todos los trabajos requieren FKM. Si su proyecto requiere tamaños personalizados (producimos muchas piezas personalizadas) y su exposición al agua salada es muy leve, como una pequeña línea de riego que recibe escorrentía de sal ocasional. Para esos casos, sigo recomendando a la gente nuestro eslabón de anillo en Y de caucho NBR natural que mencioné anteriormente, porque es más barato y funciona muy bien en entornos con bajo nivel de estrés y sal. Y si necesita un ajuste personalizado, ya sea NBR u otro caucho, ofrecemos anillos en Y de NBR y sellos de anillos en Y de caucho personalizados para requisitos personalizados; trabajamos con especificaciones, sin importar cuán inusuales sean, para que no se vea obligado a utilizar productos disponibles en el mercado que no coincidan con el diseño de su sistema.
Pero seamos realistas: existe la idea errónea de que todos los FKM son iguales y que funcionan para todos los escenarios de agua salada. Eso no es cierto. Si está trabajando con agua salada realmente dura a la que se le han agregado productos químicos, como agua salada ácida (común en sistemas de salmuera industriales) o agua salada con cloro proveniente del tratamiento del agua, necesita un grado específico de FKM. Nuestros anillos en Y de FKM utilizan un grado especial que está formulado para resistir no solo el agua salada, sino también esos aditivos químicos adicionales. Algunos productos de FKM de grado inferior pueden fallar en entornos químicos tan agresivos debido a diferencias en la formulación de polímeros. Al seleccionar proveedores de sellado, es recomendable revisar los grados de FKM y solicitar datos de prueba de respaldo. Podemos compartir los resultados de nuestras pruebas de laboratorio interno para muestras de FKM en agua salada a pedido.
Otra cosa que me preguntan mucho: "¿Cómo funciona el FKM en agua salada fría?" Porque los ambientes marinos pueden llegar a ser bastante fríos, especialmente en las aguas del norte. El NBR se vuelve rígido en condiciones de frío, pierde flexibilidad y se vuelve susceptible a agrietarse. FKM se mantiene flexible hasta alrededor de -20 °C, una temperatura más fría que la mayoría de las temperaturas del agua del océano, incluso para equipos desplegados en zonas costeras frías. Por lo tanto, incluso si su sistema se encuentra en una zona costera fría, los anillos en Y de FKM mantendrán su forma y sellado, mientras que el NBR se agrietaría después de repetidos ciclos de congelación y descongelación en agua salada.
Ahora, hablemos de los fracasos del mundo real con los que he tenido que lidiar. Un contacto en una planta procesadora de mariscos me contactó con respecto a los sellos hidráulicos: estaba teniendo problemas con los sellos hidráulicos de sus cintas transportadoras, expuestas a salmuera de forma continua. Su proveedor anterior le proporcionó anillos en Y de NBR, y tenían tantas fugas que obligaron a realizar paradas semanales de producción para reemplazar los sellos. Le enviamos una muestra de nuestros anillos en Y de FKM y un mes después me dijo que confirmaron un funcionamiento estable sin fugas y que funcionaron durante seis semanas consecutivas sin detener la producción para el mantenimiento de los sellos. Ese es el tipo de victoria por la que vivimos.
También quiero mencionar que es importante tener en cuenta que el FKM es duradero en agua salada pero no indestructible. Para aplicaciones que combinan exposición al agua salada con temperaturas superiores a 150 °C, se necesitará una formulación alternativa, pero la mayoría de las aplicaciones de agua salada están muy por debajo de eso: bombas marinas, líneas hidráulicas, sistemas de salmuera, todos funcionan a temperaturas inferiores a 100 °C, que nuestro FKM maneja perfectamente. Y si no está seguro del material óptimo para su aplicación, comuníquese con nosotros. Podemos revisar sus condiciones de trabajo, decirle qué funciona e incluso enviarle muestras para que las pruebe usted mismo.
Al fin y al cabo, el agua salada crea condiciones operativas difíciles. Un sellado deficiente provoca más que fugas: genera tiempo de inactividad del equipo, pérdida de producto y gastos operativos adicionales. Es por eso que hemos pasado años perfeccionando nuestros anillos en Y de FKM para resistir estos entornos hostiles y al mismo tiempo ofrecer opciones de NBR cuando corresponde.
Si está cansado de las fallas prematuras de los sellos en agua salada o necesita anillos en Y personalizados fabricados para cumplir con precisión los requisitos de su sistema, no dude en contactarnos. Le ayudamos a identificar la solución de sellado correcta, con una discusión técnica sencilla en lugar de exageraciones de ventas.
Referencias
- Administración de Seguridad y Salud Ocupacional. (2021). Resistencia química de elastómeros. Departamento de Trabajo de EE. UU.
- Sociedad de Ingenieros de Automoción. (2019). Materiales de sellado para sistemas hidráulicos marinos. SAE Internacional.
- Asociación de Fabricantes de Caucho. (2020). Degradación hidrolítica de cauchos sintéticos en agua salada. Boletín técnico de RMA.
