Una junta tòrica també coneguda com a o-ring és una junta mecànica circular que s’utilitza per crear un segell sense fuites entre dos components. La junta tòrica s’assenta en una ranura i es comprimeix durant el muntatge entre dues o més peces, creant un segell fiable a la interfície. Les juntes tòriques sutilitzen habitualment en dissenys mecànics perquè són fàcils de fabricar, econòmiques i tenen requisits de muntatge generalment senzills.
Què és una junta tòrica
Les juntes tòriques són llaços elàstics circulars que serveixen de segellat tant en aplicacions fixes com a mòbils. La seva funció principal és proporcionar un mecanisme de segellat entre estructures, com canonades, tubs, pistons i cilindres. En funció de l’ús previst, les juntes tòriques es fabriquen amb materials diferents i són molt flexibles.
Les juntes tòriques s’utilitzen en diverses aplicacions tant domèstiques com a industrials i des de sistemes hidràulics i pneumàtics fins a motors d’automoció i components aeroespacials. La seva elasticitat els permet mantenir la seva forma i propietats d’estanquitat al llarg del temps, fins i tot després de repetides compressions i descompressions.
Com funcionen
Una junta tòrica està formada per la junta tòrica i un premsaestopes, que és el lloc on va la junta tòrica. El premsaestopes sol ser una ranura o canal tallat en un component metàl·lic o de plàstic, com ara un cilindre o el cos d’una vàlvula, on es col·loca la junta tòrica i es comprimeix entre dues superfícies de contacte. El premsaestopes garanteix que la junta tòrica quedi ben col·locada i segellada per evitar fuites de fluids o gasos.
- Quan es comprimeix entre les dues superfícies de contacte, el material de la junta tòrica es deforma i omple qualsevol buit o imperfecció. Això crea una barrera que resisteix la fugida de fluids fins i tot a pressions extremadament altes o baixes.
- Els materials de què estan fetes les juntes tòriques (elastòmers) són elàstics per naturalesa i recuperen la seva forma original. Per tant, quan cessa la pressió, tornen a la seva posició original, mantenint el segellat i estant a punt per al cicle següent.
Avantatges
Les juntes tòriques ofereixen diversos avantatges sobre altres mètodes de segellat, inclosa la seva capacitat per crear un segellat fiable i sense fuites en diverses aplicacions. Alguns d’aquests avantatges són:
- Segellen en una àmplia gamma de pressions, toleràncies i temperatures
- Fàcils d’usar
- No causen danys estructurals a l’equip durant o després del muntatge
- La majoria reutilitzables
- Lleugeres i compacau-vos
- La fallada de l’oring triga a produir-se i es pot identificar fàcilment
- Econòmiques
En un entorn industrial, el desgast duna junta tòrica pot tenir un impacte significatiu en la productivitat . Per tant, es recomana garantir un subministrament suficient de juntes tòriques de recanvi en les mides adequades; això permet substituir immediatament una junta tòrica desgastada. Les juntes tòriques es classifiquen generalment per la seva funció i els materials utilitzats per fabricar-les.
Anells estàtics i dinàmics
O-anell estàtic
Una junta tòrica estàtica crea un segellat fiable i estanc entre dues peces fixes, com ara una canonada i un accessori. Per fer-ho, es talla una ranura a la superfície plana i s’hi insereix una junta tòrica de la dimensió i la mida adequats. A continuació, la junta tòrica es comprimeix al seu lloc mitjançant una segona superfície plana (la superfície que exerceix pressió sobre la junta tòrica). Un cop establerta la connexió, l’aplicació roman estàtica i la junta tòrica roman immòbil i no es mou.
Anell dinàmic
Una junta tòrica dinàmica crea una junta entre dues superfícies en moviment relatiu o que es mouen una contra una altra. Aquestes juntes tòriques s’utilitzen normalment en aplicacions amb moviment o rotació, com ara motors, sistemes hidràulics i pneumàtics i altres dispositius mecànics. A diferència de les aplicacions estàtiques, les aplicacions dinàmiques fan que les juntes tòriques es desgastin més ràpidament en moviment constant. Per tant, és essencial lubricar els anells tòrics dinàmics amb regularitat per garantir-ne la longevitat i l’eficàcia. En comparació amb els o – rings estàtics, els materials per als o – rings dinàmics han de ser:
- Més fort
- Més resistent
- Més resistent a la fricció i l’abrasió
Les juntes tòriques dinàmiques s’utilitzen habitualment per crear juntes reciprocants o rotatives.
- Junta reciprocant: Una junta alternativa s’utilitza en aplicacions amb moviment de vaivé o alternatiu, com ara pistons o cilindres. Les juntes alternatives estan dissenyades per mantenir l’estanquitat entre dues superfícies que es mouen en adreces oposades, alhora que suporten la fricció i el desgast resultants d’aquest moviment.
- Junta rotativa: Una junta rotativa manté l’estanquitat entre dues superfícies que giren una contra una altra, com en un eix o coixinet. Les juntes rotatives estan dissenyades per evitar la fugida de fluids alhora que suporten la fricció i el desgast resultants de la rotació.
Materials de les juntes tòriques
Les juntes tòriques s’utilitzen sovint en aplicacions d’alta pressió en què la pressió deforma la junta tòrica dins de la ranura, cosa que provoca una tensió mecànica uniforme a la superfície. Mantenir un gradient de pressió per sota de la tensió nominal de la junta tòrica és crucial per evitar fuites o filtracions. No obstant això, en alguns casos les fallades mecàniques poden provocar l’extrusió i la destrucció de la junta tòrica. Per evitar-ho, cal seleccionar el material adequat per a cada aplicació. Aquests materials inclouen una gamma de compostos de cautxú, silicona i polímers. La selecció de materials per a la fabricació de juntes tòriques es basa en la seva capacitat per mostrar trets específics com elasticitat i resistència, que són crucials a causa dels entorns crítics i exigents en què se solen utilitzar les juntes tòriques.
FKM. Viton
- Bona resistència química, propietats mecàniques i resistència al forjat per compressió
- Dissenyat per funcionar entre -10 °C i 120 °C (-14 – 248 °F)
- Bona resistència a olis i dissolvents com a alifàtics, aromàtics i halocarbonis, àcids, olis animals i vegetals; no és resistent al metanol
- Poca resistència a l’aigua calenta i al vapor, ja que l’FKM s’infla a temperatures altes
- No apte per a dissolvents polars, determinats èsters i èters, i líquid de frens a base de glicol
Més informació sobre el Viton
EPDM Caucho de polietilè propilè diè monòmer (polímer)
- Apte per a aigua, vapor, cetones, alcohols, líquids de frens, àcids/àlcalis en baixes concentracions
- Molt bona resistència a la intempèrie ia l’ozó
- Poca resistència a olis, greixos i dissolvents i inadequat per a hidrocarburs aromàtics
NBR (cautxú nitril butadiè)
- També conegut com acrilonitril butadiè o Buna-N
- Bona resistència a la compressió, l’esquinçament i el desgast
- Compatible amb productes derivats del petroli, dissolvents i alcohol
- Sensible a les influències meteorològiques, resistència moderada a la temperatura, inadequat per a líquid de frens i dissolvents polars
PTFE (Tefló o Politetrafluoroetilè)
- Excepcional resistència química
- Dissenyats per funcionar entre -20 °C i 180 °C (-4 – 356 °F)
- Els anells de PTFE són naturalment blancs i poden suportar una àmplia gamma de substàncies, com ara productes químics, àcids, olis i vapor.
- El PTFE té una gran tenacitat i resistència a l’abrasió; no obstant això, no es poden comprimir fàcilment, cosa que pot donar lloc a una estanquitat menys eficaç.
Silicona
- Resistent als efectes nocius d’olis, productes químics, calor, ozó i dissolvents
- Flexible fins i tot a baixes temperatures
- Funciona en una gamma de temperatures de -60 ºC a 225 ºC (-76 – 437 ºF), mentre que els tipus dissenyats específicament poden suportar temperatures de -100 ºC a 300 ºC (-148 – 572 ºF) .
Selecció d’una junta tòrica
A continuació us indiquem pas a pas com seleccionar una junta tòrica per a una aplicació determinada.
- Determineu el material de la junta tòrica : Determineu el material de la junta tòrica en funció dels requisits de l’aplicació, com la temperatura, la pressió i el medi. Aconseguir una junta tòrica de recanvi pot ser difícil si no es coneix el material de la junta tòrica existent. Utilitzeu una prova dindicador de cautxú per determinar el material.
- Mesureu la mida de la junta tòrica : Les juntes tòriques solen especificar-se pel seu diàmetre interior, diàmetre exterior i amplada de la secció transversal. De vegades, les juntes tòriques de mides estàndard poden no ser adequades per als requisits específics dels sistemes existents; en aquest cas, utilitzeu juntes tòriques fetes a mida. Llegiu el nostre article sobre mides de juntes tòriques per obtenir més informació.
- Determineu la duresa : La duresa de la junta tòrica determina la seva capacitat per resistir l’extrusió i la deformació. La duresa es mesura en duròmetres i pot oscil·lar entre 30 i 90. Per exemple, una junta tòrica amb una duresa de 60 és més tova que una de 70, mentre que una de 90 és més dura que una de 70.
- Normes internacionals Les juntes tòriques es fabriquen d’acord amb diverses normes internacionals, com ISO, DIN i JIS. Aquestes normes garanteixen que les juntes tòriques tinguin dimensions, toleràncies i propietats de material uniformes, cosa que les fa intercanviables i compatibles amb diferents aplicacions. Alguns exemples d’aquestes normes específiques per a juntes tòriques són ISO 3601, DIN 3771 i JIS-B2401.
- Casos especials Existeixen diversos tipus de juntes tòriques dissenyades per a connexions o aplicacions específiques. Per exemple, les juntes
Aplicacions
La versatilitat i fiabilitat de les juntes tòriques les converteixen en un component essencial en moltes indústries i aplicacions. Heus aquí alguns exemples:
- Aeroespacial i aviació : motors d’aviació, sistemes hidràulics i altres components crítics.
- Dispositius mèdics : equips mèdics com xeringues, bombes i vàlvules.
- Fontaneria : canonades, aixetes, vàlvules i altres components de fontaneria per evitar fuites.
- Hidràulica i pneumàtica : segellat de peces mòbils com cilindres, actuadors i pistons.
- Processament d’aliments i begudes : equips de processament per evitar la contaminació i garantir la higiene
- Electrònica : components electrònics com a connectors i interruptors per evitar l’entrada d’humitat i pols.
- Aplicacions domèstiques comunes : Portes, finestres i contenidors per evitar fuites i mantenir tancaments hermètics o estancs
Si vols saber més sobre juntes tòriques i estanquitat, mira aquest curs online de Trelleborg Sealing Solutions , el primer fabricant mundial t’ajuntes t´rocies
