Una fuga vuelve a aparecer pocas semanas después de cambiar un empaque. Un cilindro comienza a perder presión. Una pieza presenta desgaste prematuro. El sello original ya no tiene número de parte o simplemente dejó de fabricarse.
En mantenimiento industrial, la reacción inmediata suele ser buscar otro sello con las mismas medidas.
Sin embargo, que dos piezas tengan dimensiones similares no significa que puedan trabajar bajo las mismas condiciones.
Para seleccionar correctamente un sello industrial es necesario considerar qué está sellando, qué presión soporta, a qué temperatura trabaja, qué movimiento realiza, qué fluido está presente y qué material necesita la aplicación.
Por eso, cuando existe una falla recurrente, reemplazar el sello puede detener temporalmente una fuga, pero no necesariamente resolver la causa.
En esta guía revisamos los principales tipos de sellos industriales, los materiales más utilizados, las variables que deben analizarse y qué información conviene tener antes de seleccionar o fabricar una pieza.
¿Qué es un sello industrial?
Un sello industrial es un elemento diseñado para controlar el paso de líquidos, gases, lubricantes u otros medios entre diferentes componentes de una máquina o sistema.
Dependiendo de la aplicación, puede utilizarse para:
- evitar fugas;
- mantener presión;
- separar fluidos o cámaras;
- impedir el ingreso de polvo y contaminantes;
- conservar lubricantes;
- proteger componentes internos.
Los sellos están presentes en cilindros hidráulicos, cilindros neumáticos, bombas, válvulas, actuadores, conexiones y maquinaria industrial.
Sin embargo, no existe un sello universal.
La geometría, el material y las dimensiones deben seleccionarse de acuerdo con las condiciones reales de operación.
Principales tipos de sellos industriales
Existen numerosas geometrías de sellado. Algunas de las más utilizadas son las siguientes.
O-rings o arosellos
Los O-rings industriales son anillos de sección circular ampliamente utilizados en aplicaciones estáticas y dinámicas.
Aunque su geometría es sencilla, su selección no debería limitarse al diámetro y al espesor.
También deben analizarse:
- Material
- Fluido
- Temperatura
- Presión
- Dureza
- Tipo de movimiento
Un O-ring dimensionalmente correcto puede fallar si el material no es adecuado para la aplicación.
Sellos hidráulicos
Los sellos hidráulicos trabajan en sistemas donde un fluido transmite energía bajo presión.
En un cilindro pueden encontrarse diferentes elementos:
- Sellos de pistón
- Sellos de vástago
- Sellos tipo U
- Polypaks
- Limpiadores
- Respaldos y Guías
Cada uno cumple una función distinta, por lo que no deben seleccionarse únicamente porque pertenecen al mismo cilindro.
Sellos neumáticos
Los sellos neumáticos se utilizan principalmente en sistemas que trabajan con aire o gases.
Aunque comparten principios con los sistemas hidráulicos, variables como presión, lubricación, velocidad y fricción pueden ser diferentes.
Empaques tipo U
Los empaques tipo U utilizan una geometría de labios que favorece el sellado dentro de un alojamiento.
Pueden emplearse en pistones o vástagos y fabricarse en distintos materiales.
Su desempeño depende de factores como orientación, presión, velocidad, material y superficie de contacto.
Empaques tipo V y Chevron
Los sistemas tipo V o Chevron utilizan perfiles diseñados para trabajar individualmente o en conjunto, dependiendo de la aplicación.
Se encuentran en diferentes equipos industriales donde se requiere un sistema de sellado robusto.
Limpiadores o rascadores
Los limpiadores ayudan a evitar que polvo, partículas, residuos o humedad ingresen al interior de un cilindro.
Aunque no sustituyen al sello de presión, son importantes porque la contaminación puede dañar superficies y acelerar el desgaste de otros componentes.
¿Cómo elegir un sello industrial?
La selección correcta comienza mucho antes de preguntar:
“¿Qué medida tiene?”
Estas son algunas de las variables más importantes.
- Fluido
Primero debemos identificar qué estará en contacto con el sello.
Puede ser:
- aceite hidráulico;
- agua;
- aire;
- combustible;
- vapor;
- solvente;
- producto químico;
- gas.
La compatibilidad entre el fluido y el material del sello es fundamental.
Un material puede funcionar correctamente con determinado medio y deteriorarse rápidamente con otro.
- Temperatura
Conviene conocer tanto la temperatura normal de trabajo como los valores máximos y mínimos del sistema.
La temperatura puede modificar propiedades como:
- dureza;
- elasticidad;
- deformación;
- fricción;
- resistencia del material.
Además, temperatura y fluido deben analizarse conjuntamente.
- Presión
En aplicaciones hidráulicas, la presión es una variable crítica.
No solamente debe conocerse la presión habitual, sino también posibles picos de presión.
Presión, holguras, geometría y material están directamente relacionados con problemas como deformación o extrusión.
- Movimiento
La aplicación puede ser:
- estática;
- reciprocante;
- rotativa;
- oscilante.
Cuando existe movimiento aparecen factores adicionales como fricción, velocidad, lubricación y desgaste.
- Velocidad
En sistemas dinámicos también importa qué tan rápido y con qué frecuencia se desplaza el componente.
Una mayor velocidad puede incrementar la fricción y la generación de calor.
- Dimensiones y alojamiento
Las dimensiones de la pieza son importantes, pero también debemos revisar:
- diámetro del vástago;
- diámetro del cilindro;
- ranura;
- alojamiento;
- profundidad;
- holguras.
Nota del especialista DIDE
Una pieza usada no necesariamente conserva sus dimensiones originales.
Un sello que ha trabajado durante mucho tiempo puede encontrarse desgastado, comprimido, expandido o deformado.
Por eso, cuando se desea fabricar un reemplazo a partir de una muestra, conviene complementar sus medidas con las dimensiones del alojamiento siempre que sea posible.
Tabla rápida de selección
Variable | Qué debemos conocer | Por qué importa |
Fluido | Medio en contacto con el sello | Compatibilidad |
Temperatura | Mínima, normal y máxima | Comportamiento del material |
Presión | Normal y picos | Deformación y extrusión |
Movimiento | Estático, reciprocante, rotativo | Geometría y fricción |
Velocidad | Velocidad y ciclos | Desgaste y generación de calor |
Dimensiones | Pieza y alojamiento | Ajuste correcto |
Ambiente | Polvo, humedad, químicos | Protección y vida útil |
La clave es analizar estas variables como un sistema completo, no de forma aislada.
Materiales utilizados en sellos industriales
Existen múltiples materiales y formulaciones. Algunos de los más utilizados son:
Nitrilo / NBR
El Nitrilo es ampliamente utilizado en aplicaciones industriales y en determinados sistemas que trabajan con aceites y combustibles.
Puede encontrarse en:
- O-rings;
- juntas;
- empaques;
- piezas especiales.
Su uso siempre debe validarse según fluido, temperatura y condiciones de trabajo.
FKM / Vitón
Los elastómeros FKM, conocidos comúnmente por marcas comerciales como Vitón, se utilizan en aplicaciones donde se requieren determinadas características químicas o térmicas.
Sin embargo, un material de mayor costo no necesariamente es mejor para todas las aplicaciones.
La selección debe hacerse según las condiciones reales de trabajo.
Poliuretano
El poliuretano se utiliza ampliamente en sellado dinámico gracias a sus propiedades mecánicas y resistencia al desgaste, dependiendo de su formulación.
Es frecuente en:
- empaques tipo U;
- sellos hidráulicos;
- Polypaks;
- limpiadores.
EPDM
El EPDM se emplea en diferentes aplicaciones relacionadas con agua, vapor y determinados medios compatibles.
Siempre debe verificarse la compatibilidad antes de sustituir un material por otro.
Silicón
El silicón se utiliza en diversas aplicaciones debido a las características térmicas y de flexibilidad de ciertas formulaciones.
PTFE / Teflón
El PTFE, conocido comúnmente como Teflón, se emplea en sellos y componentes industriales gracias a sus características de baja fricción y resistencia química.
Además del PTFE virgen existen formulaciones con distintas cargas, por lo que no basta con preguntar:
“¿Puede hacerse de Teflón?”
También debe analizarse qué formulación necesita la aplicación.
¿Por qué falla un sello industrial?
Cuando un sello falla antes de lo esperado, reemplazarlo repetidamente puede no ser suficiente.
Entre las causas que conviene revisar se encuentran:
Desgaste
Puede estar relacionado con fricción, contaminación, abrasión, mala lubricación o condiciones de superficie.
Extrusión
Ocurre cuando el material es forzado hacia una holgura bajo presión.
En estos casos deben revisarse presión, tolerancias, material, geometría y respaldo.
Daño durante la instalación
Roscas, bordes o herramientas pueden cortar o dañar la pieza antes de que el equipo vuelva a operar.
Incompatibilidad química
Cambios de volumen, endurecimiento, ablandamiento o deterioro pueden estar relacionados con el fluido.
Temperatura excesiva
Temperaturas fuera del rango adecuado pueden acelerar el envejecimiento del material.
Contaminación
El polvo y las partículas pueden generar abrasión y dañar tanto el sello como las superficies de contacto.
Daños en el vástago o alojamiento
Rayaduras, desgaste, corrosión o acabados inadecuados pueden reducir considerablemente la vida útil del sello.
Cinco errores frecuentes al reemplazar un sello
- Elegir únicamente por dimensiones
Dos piezas similares pueden estar diseñadas para condiciones completamente diferentes.
- Copiar las medidas de una muestra deformada
Una pieza usada puede haber cambiado respecto de sus dimensiones originales.
- Cambiar de material sin revisar la aplicación
“No funcionó Nitrilo, utilicemos Vitón” no es por sí solo un diagnóstico técnico.
- Ignorar el alojamiento
El sello forma parte de un sistema. El estado del vástago, ranura o cilindro también influye.
- Cambiar el sello repetidamente sin investigar la falla
Cuando el problema es recurrente, conviene buscar la causa raíz y no solamente sustituir la pieza.
¿Qué hacer cuando el sello original ya no existe?
En mantenimiento industrial es común encontrar equipos donde:
- el fabricante descontinuó la pieza;
- no existe número de parte;
- la refacción es difícil de conseguir;
- la medida no es estándar;
- solamente existe una muestra deteriorada.
En estos casos puede analizarse la fabricación de un sello industrial especial.
Dependiendo del proyecto, una pieza puede desarrollarse utilizando:
- muestra física;
- dibujo;
- plano;
- dimensiones;
- especificaciones;
- información de la aplicación.
Nota del especialista DIDE
Cuando no existe número de parte, una buena muestra ayuda, pero una muestra acompañada de información de operación ayuda todavía más.
Datos como fluido, presión, temperatura, movimiento y dimensiones del alojamiento permiten realizar un análisis más completo.
Información que conviene tener antes de solicitar asesoría
Si necesita identificar, reemplazar o fabricar un sello, reúna toda la información disponible:
- fotografías de la pieza;
- fotografías del daño;
- muestra física;
- medidas;
- dimensiones del alojamiento;
- equipo donde trabaja;
- fabricante y modelo;
- número de parte, si existe;
- fluido;
- presión;
- temperatura;
- tipo de movimiento;
- velocidad;
- cantidad requerida.
No siempre será posible contar con todos los datos.
Pero mientras más información exista, mejor podrá analizarse la aplicación.
Preguntas frecuentes sobre sellos industriales
¿Qué diferencia existe entre un sello y un empaque industrial?
Ambos términos pueden utilizarse para describir diferentes elementos de sellado. Existen O-rings, juntas, empaques U, Chevron, sellos de pistón, sellos de vástago y otros perfiles con funciones distintas.
¿Cómo saber qué material necesita un sello?
Deben analizarse fluido, temperatura, presión, movimiento y condiciones de trabajo. En aplicaciones dinámicas también importan velocidad, fricción y lubricación.
¿Vitón es mejor que Nitrilo?
No necesariamente. Ambos materiales tienen propiedades diferentes. La selección depende del medio y de las condiciones de operación.
¿Se puede fabricar un sello si no existe número de parte?
Dependiendo de la aplicación, puede analizarse la fabricación utilizando una muestra, plano, medidas e información del equipo.
¿Por qué vuelve a fugar un cilindro después de cambiar los empaques?
Las causas pueden incluir material inadecuado, contaminación, daños en superficies, instalación incorrecta, presión, temperatura, holguras o desgaste de otros componentes.
¿Necesita identificar o fabricar un sello industrial?
Cuando una pieza falla repetidamente, está descontinuada, no tiene número de parte o no existe en una medida comercial, el problema no siempre se resuelve buscando otro componente similar.
En DIDE – Distribuidora Industrial de Empaques podemos analizar requerimientos de sellado y desarrollar piezas especiales sobre muestra física o dibujo, además de suministrar diferentes soluciones para aplicaciones industriales.
Si cuenta con una pieza dañada, fotografías, medidas, plano o información del equipo, comparta todos los datos disponibles.
Conocer fluido, presión, temperatura, movimiento y condiciones de operación permite realizar un análisis mucho más preciso.
DIDE – Distribuidora Industrial de Empaques
Soluciones de sellado y fabricación especial para la industria.
Si no lo tenemos, lo fabricamos.
