Reimpreso de Appliance Magazine, mayo de 2003
Cierre hermético de los artefactos
Por David Simpson, editor colaborador
Las juntas ayudan a mantener los artefactos en buen estado y en funcionando de manera adecuada cerca de líquidos y gases, así como también, a eliminar el ruido y las interferencias electromagnéticas y de radiofrecuencias.
Puede que no sean nada nuevo, pero las juntas y los sellos son importantes en el ensamblaje de los artefactos. Sin las juntas y los sellos adecuados, se podrían producir filtraciones de líquidos; por ejemplo, en lavadoras y lavavajillas, refrigeradores y sistemas de aire acondicionado. Las juntas y los sellos también ayudan en dirección opuesta, manteniendo la lluvia y la nieve lejos de las piezas importantes de artefactos de exterior. También son importantes para reducir el ruido y en el blindaje de emisiones de interferencia electromagnética y de radiofrecuencia.
Entre las aplicaciones de juntas y sellos que menciona Joe J. Bruce, vicepresidente y gerente general de Automated Gasket Corporation (Kirkwood, MO, EE.UU.), se encuentran el sellado de compresores de sistemas de aire acondicionado y calefacción, y el sellado de motores pequeños, interruptores y válvulas de control. Entre otras aplicaciones en artefactos se encuentran materiales a base de fibra de vidrio para sellar válvulas y mecanismos internos, cinta adhesiva de plástico con orificios troquelados y una gran variedad de arandelas troqueladas para el sellado de tapas y tubos de descarga.
“Una aplicación interesante que completamos recientemente involucraba el desarrollo de herramientas y sistemas de alimentación para cortar a medida y entallar la mitad de un círculo en una forma extruida para la aplicación en un cambiador de billetes de un dólar para máquinas expendedoras”, expresa. Éste es un ejemplo de uno de los casos aislados en los que no troquelamos un material liso”.
Gaska Tape Inc. (Elkhart, IN, EE.UU.), ofrece cintas de espuma y juntas de PVC (cloruro de polivinilo). “Se usan en cualquier aplicación para sellar el aire, la humedad, la luz y el polvo” indica la gerente de ventas Rica Holtzinger. “También brindan excelente insonorización y aislamiento. En aplicaciones de calefacción y aire acondicionado, nuestros productos se pueden usar alrededor de puertas de servicio o acceso para lograr insonorización y sellado de primer nivel. Bajo montajes de compresores pueden proporcionar amortiguación, mientras que detrás de un motor proporcionan amortiguación para vibraciones y sellado. Otro uso en sistemas de calefacción y aire acondicionado consiste en colocarla entre dos láminas de metal para brindar amortiguación y resistencia al calor”.
Evolución de las altas fuentes de calor
Las juntas son una aplicación importante en puertas de hornos y cocinas. Muchas de estas juntas son de goma silicónica. Sin embargo, en hornos con limpieza automática, que pueden calentarse hasta 482º C (900° F), una junta de silicona podría ser inapropiada. “Lo que se encuentra disponible hoy en día es una bombilla de fibra de vidrio y acero inoxidable 304 de punto que está sobretrenzada con fibra de vidrio”, expresa Rick Schleef, director de ventas de Davlyn Manufacturing Co., Inc. (Spring City, PA, EE.UU.). “Antiguamente, en la fabricación de puertas se utilizaban dos piezas de acero. La junta tenía forma de renacuajo, con la cola capturada entre las piezas de acero y fijadas a la puerta. Sin embargo, para ahorrar dinero, la mayoría de los fabricantes han pasado a fabricar puertas de una pieza. Ese hecho pedía que nosotros y otros proveedores desarrolláramos una junta alternativa para fijarla a la puerta de una pieza. Ideamos agarraderas en forma de diamante formadas de alambre de acero inoxidable 304 que se tranzan a la estructura de la junta. El método tiene derecho de autor y está patentado. Las agarraderas se impulsan dentro de los orificios previamente perforados en la puerta del horno. El ensamblaje demora sólo 15 a 20 segundos”.
Él agrega que cada junta se fabrica de manera personalizada para la aplicación. “El fabricante del horno confía en el fabricante de la junta para desarrollar el diseño adecuado. Trabajamos con todas las plataformas nuevas a medida que surgen, observando el diámetro, la resistencia a la compresión y el diseño. La junta hace la diferencia en la cantidad de calor que se escape por la puerta y lo caliente que se ponga la puerta”.
Cambios en el material
El calor es una consideración mucho más amplia que sólo puertas de hornos. “Hoy en día, los productos son más pequeños y calientes, por lo que comenzamos a utilizar más materiales que puedan soportar altas temperaturas, que sean más delgados y suaves”, indica Rachel Magee, coordinadora de marketing de LGS Technologies (Dallas, TX, EE.UU.). “Hemos visto evolucionar los materiales hacia capacidades de resistencia al endurecimiento por compresión y mayor temperatura de funcionamiento”.
Reed Rubber Co. and Reed Rubber Products (St. Louis, MO, U.S.) ofrecen piezas moldeadas, troqueladas y extruidas al Mercado de artefactos. “Durante años, el mercado ha estado dominado por los fabricantes de gomas termoestables tradicionales”, indica Nelson Reed, copresidente. “Consideramos que el mercado de artefactos está preparado para una conversión a un coproceso de elementos termoplásticos a compuestos para mejorar la funcionalidad a un menor costo. Entre las aplicaciones funcionales se encuentran una mayor memoria de tensión, sellado en ambientes líquidos, endurecimiento por compresión y reducción del peso de las piezas.
Aquí se instala una junta de alta temperatura en la esquina de la puerta de un horno. Fotografía cortesía de Davlyn Manufacturing Co.
“Nuevos elastómeros termoplásticos siguen saliendo al mercado y, junto con el uso de automatización de alta velocidad, hacen de las piezas de goma de gran volumen que se usan en el mercado de los artefactos, una ideal opción de conversión,” agrega el Sr. Reed. “La mayor oportunidad que vemos está en el rediseño de varios componentes en un solo componente utilizando la amplia gama de materiales de elastómeros termoplásticos y de procesos disponibles. Esto se puede lograr mediante la inserción de molduras o de dos molduras inyectadas. Sin embargo, debido al costo de las molduras, estos métodos son más adecuados para piezas de volumen mediano a grande”.
“Nuestros proveedores lanzan al mercado nuevos materiales de manera regular”, expresa el Sr. Bruce de Automated Gasket. “En el área de los materiales a base de fibra, la nueva tecnología ha llevado al desarrollo de materiales con un rendimiento de sellado superior a menores presiones en las bridas. Estos materiales se encuentran disponibles para una amplia variedad de aplicaciones y rangos de temperatura. Un proveedor ha desarrollado una combinación de material de fibra con bordes de polímeros aplicados a aberturas selectivas para obtener un mejor sellado en juntas cargadas de manera dispareja, con la capacidad de aplicar diferentes polímeros en la misma junta en donde se usen varios líquidos de trabajo”.
Fabricado en el lugar
Una alternativa a una junta troquelada es una que se fabrica en el lugar. “Nuestras juntas fabricadas en el lugar proporcionan a los productores del artefacto la manera más rápida y fácil de automatizar y armar piezas de juntas”, indica Clai Bachmann, vicepresidente de marketing de Dymax Corp. (Torrington, CT, EE.UU.). “Nuestras resinas curables por radiación UV son productos exclusivos que se pueden aplicar y curar en segundos. A diferencia de otros productos FIP, estas juntas se curan completamente con luz UV y no requieren calor o humedad adicional para curarse, por lo que no hay demoras ni se necesitan hornos especiales ni controles de humedad.
“Los equipos automatizados pueden dispensar la junta en cualquier configuración en cosa de segundos" continúa, "este proceso elimina los problemas de calidad mano de obra y de costos de inventario asociados con las piezas cortadas previamente. Además, las juntas fabricadas en el lugar, permiten al ingeniero cambiar rápidamente el diseño de la junta durante meses por una pieza precortada prototipo”.
La Sra. Bachmann observa que las juntas son especialmente útiles para aplicaciones que requieren amortiguación y cierre firme. Por ejemplo, su uso en el diseño de altavoces dio como resultado una mayor calidad de tono debido a la reducción de difusión del sonido desde los conos del altavoz a los materiales circundantes de la construcción.
Master Bond Inc. (Hackensack, NJ, EE.UU.) ha desarrollado dos compuestos líquidos de elastómeros 100 por ciento reactivos de un componente con propiedades especiales para fabricar en el lugar aplicaciones de sellado y juntas. El sistema de polímeros UV21 de la empresa es un compuesto líquido de elastómeros de uretano curable por radicación UV de un componente. Se cura esencialmente según la demanda cuando está expuesto a una fuente de luz UV que se emite en 320 a 365 manómetros. El compuesto Sil 711 es un compuesto líquido de elastómeros de silicona de tipo no corrosivo de un componente que se solidifica dentro de sólo 2 ó 3 minutos a temperatura ambiente y luego se cura totalmente de manera rápida.
No contienen solventes ni otros compuestos volátiles. Las composiciones del elastómero curado muestran flexibilidad, propiedades de resistencia físicas, propiedades de aislamiento eléctrico junto con resistencia a largo plazo al agua y a otros ambientes hostiles. Adicionalmente, estos productos se pueden almacenar a temperatura ambiente durante un máximo de 6 meses y se ha informado que presentan muy poca contracción después del curado.
Liquid Control Corporation en North Canton, OH, EE.UU. ha informado que sus juntas y sellos se usan en encimeras de vidrio cerámico, sistemas de refrigeración, sellos para el filtro de aire, transmisiones de lavadoras y hornos. Ahora trabajan con juntas de material resistente a la radicación UV. Brad Smith, gerente comercial de Compuestos/Ensamblaje general, afirma: “Son fáciles de procesar y los materiales resistentes a la radiación UV son más económicos de usar para juntas y sellos.” Entre las aplicaciones para su máquina de medición, mezcla y dispensación Posimeter FR, existe una unidad de almacenamiento de vino de Sub-Zero Freezer Company, Inc. (Madison, WI, EE.UU.). La máquina dispensa sellos para las puertas, los que tienen vidrio resistente a la radiación UV.