Elija un sello para válvula neumática aprobando un compuesto exacto para una posición y una exposición concretas dentro de la válvula, no declarando que NBR, HNBR o FKM es universalmente superior. La decisión debe incluir el medio de servicio, la concentración, la temperatura, el tiempo de contacto, la presión, el movimiento, el lubricante y las pruebas exigidas. El nombre de una familia de polímeros es solo el punto de partida de ese registro.
Esta distinción evita dos errores habituales. Un material puede resistir el fluido principal y fallar al entrar en contacto con sustancias secundarias, como la grasa de montaje junto con el arrastre de aceite del compresor, el condensado y los productos químicos de lavado. Una misma válvula puede incorporar sellos dinámicos de corredera, sellos de pilotaje y juntas tóricas estáticas del cuerpo sometidos a condiciones de trabajo distintas.
Material de sellado para válvulas neumáticas significa el compuesto polimérico y la forma de sello especificados para una ubicación definida de la válvula; compuesto significa la formulación controlada por el proveedor, incluidos el polímero base, el sistema de curado, las cargas, los plastificantes, los auxiliares de proceso, los colorantes y la dureza.
Puntos clave
- NBR, HNBR y FKM identifican familias de materiales, no compuestos aprobados.
- Registre 8 datos operativos antes de consultar una tabla de compatibilidad.
- Las tablas de temperatura sirven para una evaluación preliminar; no son límites nominales de la válvula.
- Valide el sello, el lubricante, los componentes y el ciclo de trabajo exactos antes de autorizar el uso.
¿Qué especifican realmente NBR, HNBR y FKM?
ISO 1629:2025 es la quinta edición de la norma internacional de nomenclatura para las abreviaturas de los cauchos. Define símbolos a partir de la química de la cadena polimérica, por lo que NBR, HNBR y FKM son nombres útiles de familias, pero no definen una dureza, un sistema de curado, un paquete de aditivos, un color ni el rendimiento de la válvula terminada para cada familia (ISO 1629:2025, consultada el 22 de julio de 2026).
NBR es caucho de nitrilo-butadieno. Su contenido de acrilonitrilo influye en la resistencia al aceite y la flexibilidad a baja temperatura, mientras que el sistema de curado y los aditivos modifican el envejecimiento, la deformación permanente por compresión, la fricción y el comportamiento de extracción. Por tanto, dos sellos negros de NBR pueden comportarse de forma distinta en la misma válvula.
HNBR es caucho de nitrilo-butadieno hidrogenado. La hidrogenación reduce la insaturación del esqueleto de NBR, lo que por lo general mejora la resistencia al calor, al ozono y al envejecimiento. Ese cambio no hace que todos los compuestos HNBR sean compatibles con cualquier disolvente, limpiador, lubricante o ciclo de vapor.
FKM identifica una familia de fluoroelastómeros. Viton™ es una marca de Chemours para varias familias de productos FKM, no un nombre genérico para todos los compuestos FKM. Chemours distingue las variantes A, B, F, ETP y de baja temperatura porque su resistencia a los fluidos, sistemas de curado, deformación permanente por compresión y flexibilidad en frío son diferentes (Guía de selección de Viton de Chemours, consultada el 22 de julio de 2026).
El color no demuestra la composición química.
Los proveedores pueden colorear un compuesto para identificarlo, pero no existe una regla universal que haga negro al NBR, verde al HNBR o marrón al FKM; incluya en el registro de aprobación el fabricante, el código del compuesto, la dureza, el perfil del sello y la trazabilidad del lote.
La identidad de la familia polimérica responde a una pregunta: ¿qué química sirvió de punto de partida? Una especificación de compra debe responder otras tres: ¿qué compuesto se moldeó?, ¿qué geometría de sello se suministró? y ¿en qué lugar de la válvula funcionará?
Las posiciones de los sellos de la válvula generan cargas diferentes
El catálogo VXA21/22 de SMC ofrece opciones de NBR, FKM y EPDM para configuraciones de aire, agua, aceite y vacío. También especifica grasa para piezas deslizantes y de servicio en vacío, lo que demuestra por qué la aprobación debe seguir la opción exacta de la válvula (SMC VXA21/22, consultado el 22 de julio de 2026).
El nombre de una familia de materiales no basta para aprobar la válvula completa.
Los sellos dinámicos de corredera se deslizan repetidamente y deben mantener niveles aceptables de fricción, desgaste y fugas durante todo el ciclo de conmutación. Un obturador o un diafragma se flexiona o se asienta de otra manera, mientras que las juntas tóricas estáticas del cuerpo dependen principalmente de la compresión, la deformación permanente, la exposición al medio y la geometría de la unión; los sellos de pilotaje pueden estar expuestos a una presión, un lubricante y una alimentación de aire distintos de los del paso principal.
| Posición del sello de la válvula | Función principal | Cuestiones que determinan la aprobación del material |
|---|---|---|
| Sello dinámico de corredera | Separar los puertos durante el deslizamiento | Fricción, desgaste, retención de grasa, partículas, frecuencia de conmutación, fugas |
| Sello de obturador o asiento | Cerrar contra un asiento | Tensión de contacto, rebote, indentación, partículas, presión diferencial |
| Sello del pistón de pilotaje o de la armadura | Accionar la etapa de pilotaje | Presión de pilotaje, paso de escape, temperatura, lubricante, tiempo de respuesta |
| Junta tórica estática del cuerpo | Sellar una unión fija | Compresión, llenado de la ranura, deformación permanente, medio, daños de montaje |
| Sello exterior de la envolvente | Impedir la entrada de agua de lavado y polvo | Limpiador, temperatura, presión de pulverización, diseño de la envolvente, envejecimiento |
Una válvula de aire puede estar expuesta a varios productos químicos. El lubricante del compresor, los residuos de limpieza de tuberías, el sellador de roscas, la grasa de fábrica, el agua condensada y los vapores del proceso presentes en el aire pueden llegar a los sellos internos. Los sellos exteriores de un colector pueden estar expuestos a espuma alcalina, enjuagues ácidos, desinfectantes o agua de lavado caliente. Trace la vía de exposición antes de elegir el material.
La aprobación de la válvula debe abarcar todo el sistema.
Cambiar un material de sellado puede trasladar el fallo a otro punto. Un sello de corredera resistente a los productos químicos no protege un sello de pilotaje o una grasa incompatibles, y el retenedor de plástico, el encapsulado de la bobina y el revestimiento del cuerpo requieren comprobaciones independientes; apruebe la lista de materiales mojados y expuestos, no una junta tórica aislada.
Para el servicio con aire seco, la guía relacionada sobre aire sin lubricar y sellos de válvula de corredera explica por qué una válvula sin lubricación puede seguir dependiendo de la grasa aplicada en fábrica. Si el síntoma es una conmutación lenta, separe la fricción del material del problema de presión interna de pilotaje.
¿Cómo se comparan NBR, HNBR y FKM en una válvula?
La guía de sellos estáticos de Trelleborg de marzo de 2026 indica rangos orientativos normales de -30°C a +100°C para NBR, de -30°C a +140°C para HNBR y de -20°C a +200°C para FKM. Son valores de evaluación por familia, no límites nominales de válvulas neumáticas (Sellos estáticos de Trelleborg, 2026; consultada el 22 de julio de 2026). Mantenga clara esa distinción.
Las tablas de temperatura solo permiten elaborar una lista inicial.
Esas cifras describen tendencias de familias de materiales en una guía de sellos estáticos. No autorizan el funcionamiento de una válvula neumática a esas temperaturas. El fabricante de la válvula puede fijar un rango más estrecho porque la grasa y el aislamiento de la bobina trabajan junto con piezas de plástico, holguras mecánicas, el funcionamiento del pilotaje y la fricción dinámica.
| Familia de material | Motivos para incluirla en la lista inicial | Límites que exigen revisión del compuesto |
|---|---|---|
| NBR | Aceites minerales y grasas, servicio habitual con aire industrial, amplia disponibilidad | Calor, ozono, intemperie, disolventes polares, exposición a limpiadores, flexibilidad en frío |
| HNBR | Mayor resistencia al calor y al envejecimiento que muchos compuestos NBR estándar, buenas propiedades mecánicas | Producto químico exacto, arranque en frío, dureza, fricción dinámica, coste y disponibilidad |
| FKM | Calor, aceite, combustible, ozono y numerosos hidrocarburos | Aminas, productos de pH alto, algunas cetonas y aplicaciones con vapor, baja temperatura, tipo de FKM |
NBR suele ser el punto de partida práctico para el aire comprimido ordinario, pero debe definirse qué significa «ordinario». Un cambio de aceite del compresor, la presencia de vapores de disolvente en la aspiración o la incorporación de un lubricador en la línea pueden modificar la exposición interna. Confirme las reglas aprobadas de calidad del aire y lubricación para la válvula exacta. HNBR puede ampliar una lista basada en nitrilo cuando preocupan el calor, el ozono o el envejecimiento. No suponga que cubre automáticamente todas las aplicaciones de FKM. Su comportamiento químico sigue dependiendo del contenido de acrilonitrilo y del grado de hidrogenación, así como del sistema de curado, las cargas y el medio de servicio real.
FKM merece consideración cuando el calor o ciertos hidrocarburos plantean problemas para NBR. No es una mejora química universal. También puede ofrecer un sellado a baja temperatura peor que un compuesto de nitrilo adecuado, y una familia FKM puede comportarse de manera muy distinta de otra con vapor, productos cáusticos, aminas o disolventes oxigenados.
La guía de válvulas neumáticas para baja temperatura aborda la holgura durante el arranque en frío y los límites de la grasa, la bobina y la humedad que una tabla de sellos no puede resolver. Para máquinas de muchos ciclos, combine la revisión del material con el método de selección de válvulas para alta frecuencia. Son comprobaciones independientes.
¿Por qué puede una tabla de compatibilidad química rechazar FKM?
Chemours compara nueve tipos de Viton™ en su tabla de resistencia a fluidos. Los tipos convencionales A, B y F aparecen como no recomendados para aminas y productos cáusticos de pH alto, mientras que ETP-S obtiene la calificación más alta en esa clase. Por tanto, «FKM» es demasiado amplio para una aprobación final (Chemours, consultado el 22 de julio de 2026).
La calificación de una tabla es el resultado de un emparejamiento definido entre material y medio bajo unas condiciones determinadas. Esa calificación puede corresponder a una familia de polímeros base, un compuesto exclusivo, una junta tórica estática o una probeta de inmersión. La letra o el número aporta poco si la tabla no identifica también la concentración, la temperatura, la duración, el método de ensayo y los criterios de aceptación. El manual de juntas tóricas de Parker utiliza cinco resultados: satisfactorio, aceptable, dudoso, insatisfactorio y datos insuficientes. También señala que una calificación «aceptable» normalmente solo lo es para servicio estático. Esa limitación importa en un sello de corredera que se desliza miles o millones de veces (Manual de juntas tóricas de Parker, consultado el 22 de julio de 2026).
Las tablas sirven para evaluar; los ensayos sirven para aprobar.
Construya el registro de compatibilidad a partir de estos ocho datos:
- Medio: producto químico o comercial exacto y ficha de datos de seguridad vigente.
- Concentración: normal, máxima, método de dilución, mezcla y residuos.
- Temperatura: arranque en frío, continua, pico, limpieza, parada e inmersión.
- Tiempo de contacto: continuo, intermitente, salpicadura, vapor, purga y permanencia.
- Presión: normal, diferencial, atrapada, vacío, sobrepresión y descompresión.
- Movimiento: estático, alternativo, asiento, frecuencia de conmutación y tiempo de inactividad.
- Lubricante: grasa de fábrica, aceite de línea, arrastre del compresor y auxiliar de montaje.
- Pruebas: datos del compuesto exacto, condiciones de la tabla, documentos de conformidad y ensayos.
Las mezclas requieren especial cuidado. Una fila de la tabla para el limpiador A puro no aprueba el limpiador A mezclado con residuos de producto, aceite de compresor, inhibidor de corrosión o el producto de enjuague B. La temperatura y la evaporación también pueden elevar la concentración en el sello. Si cambia la formulación del proceso, vuelva a abrir la aprobación. Utilice las discrepancias entre tablas como información de diagnóstico. Las distintas calificaciones pueden reflejar diferencias de compuesto o curado. La dureza, la temperatura, el tiempo de exposición y la propiedad medida también pueden cambiar el resultado. No promedie las calificaciones. Determine qué ensayo se aproxima más a la válvula real y pida al fabricante del sello o de la válvula que resuelva la diferencia restante.
Según nuestro análisis de los documentos de SMC, Parker, Chemours y Trelleborg, la carencia recurrente en la aprobación no es la falta del nombre de una familia de materiales. La verdadera incertidumbre surge cuando falta la identidad del compuesto, la posición del sello, las condiciones de exposición o el conjunto completo de la válvula. Esta distinción es importante.
Para la limpieza exterior, revise la envolvente del colector y los conectores junto con las entradas de cable y el drenaje. Un grado IP describe la protección contra entrada bajo un ensayo de envolvente definido; no certifica la compatibilidad del elastómero con un detergente. La guía de colectores IP65, IP67 e IP69K mantiene separadas esas dos aprobaciones. Manténgalas separadas.
Ensayo del compuesto en la válvula exacta
ASTM D471-16a(2021) abarca seis grupos de cambios posteriores a la inmersión, incluidos masa, volumen, dimensiones, materia extraída, propiedades de tracción, alargamiento y dureza. ASTM también advierte que una inmersión acelerada puede no correlacionarse directamente con el comportamiento de la pieza acabada porque las condiciones de servicio varían mucho (ASTM D471, 2021; consultada el 22 de julio de 2026).
ISO 1817:2024 también evalúa la resistencia del caucho midiendo las propiedades antes y después de la inmersión en líquidos de servicio o de referencia. Ninguna de las dos normas establece un porcentaje universal de hinchamiento aceptable para todas las válvulas. El ingeniero responsable debe fijar límites de aceptación para la geometría real del sello, la ranura, la fricción, las fugas y el ciclo de trabajo (ISO 1817:2024, consultada el 22 de julio de 2026).
Utilice un plan de validación por etapas:
- Revisión documental: confirme el número de pieza de la válvula, la posición del sello, el código del compuesto, la dureza, el sistema de curado, el lubricante, el certificado del material y las declaraciones reglamentarias.
- Evaluación del material: exponga probetas trazables al fluido, la concentración, la temperatura, la duración y la secuencia reales. Mida los cambios dimensionales y de propiedades pertinentes frente a un control sin usar.
- Ensayo estático instalado: coloque el sello real en componentes representativos y mida las fugas o la recuperación del sellado después de la exposición a presión, temperatura y permanencia.
- Ensayo dinámico de la válvula: haga funcionar la válvula completa a la presión, frecuencia de conmutación, temperatura, estado de lubricación y nivel de contaminación requeridos. Mida la conmutación, las fugas, los síntomas de fricción y el desgaste.
- Examen posterior: compare el sello ensayado con material conservado y compruebe hinchamiento, contracción, reblandecimiento, endurecimiento, grietas, extrusión, depósitos y daños superficiales.
Las condiciones de ensayo deben seguir las de la válvula.
Defina los criterios de aprobación y rechazo antes de ensayar. Una probeta puede cambiar de color sin perder su función, mientras que un pequeño cambio dimensional puede aumentar la fricción de la corredera lo suficiente para retrasar la conmutación. Las mediciones deben relacionar el cambio del material con la función de la válvula. ASTM D1414-22 proporciona procedimientos para las propiedades físicas y los cambios por envejecimiento de las juntas tóricas. Puede respaldar el control de calidad de estas juntas, pero no debe describirse como una aprobación universal de resistencia al vapor (ASTM D1414, 2022; consultada el 22 de julio de 2026). Cuando un fallo pueda afectar a la seguridad, al control de la contaminación o detener la producción, ensaye una muestra montada del proveedor y la revisión previstos. La inmersión de laboratorio clasifica materiales. No reproduce el efecto combinado de los conductos de pilotaje y la compresión del sello junto con el acabado superficial, la distribución de grasa, los residuos, el calentamiento de la bobina y las tolerancias de fabricación.
¿Qué deben contener la solicitud de oferta y el registro de mantenimiento?
La tabla de selección VXA21/22 de SMC asigna al menos cinco casos de servicio, entre ellos aire, agua, aceite, vacío y otras combinaciones, a opciones específicas de sello y cuerpo. Una solicitud de oferta necesita la misma precisión en el número de pieza (SMC VXA21/22, consultado el 22 de julio de 2026).
No solicite únicamente «sellos FKM» o «válvulas resistentes a productos químicos».
Facilite al proveedor información suficiente para revisar el límite completo:
- fabricante, serie, número de pieza completo, revisión, función y tamaño de puerto de la válvula;
- posición y forma del sello, código del compuesto, dureza, sistema de curado y color solo como identificador;
- medio principal, medio de pilotaje, concentración, mezcla, contaminantes y fichas de datos de seguridad;
- presión continua y pico, presión diferencial, vacío, temperatura y tiempo de exposición;
- frecuencia de conmutación, ciclos anuales, permanencia, límite de fuga, requisito de respuesta y estado de fallo;
- grasa de fábrica, lubricación permitida en la línea de aire, lubricante del compresor y productos químicos de limpieza;
- compatibilidad del cuerpo, la corredera, el asiento, el muelle, el retenedor, el diafragma, el revestimiento, los tubos y los racores;
- pruebas exigidas para contacto alimentario, agua potable, oxígeno, aplicaciones médicas o de semiconductores, o requisitos específicos del cliente;
- aprobación de muestras, método de ensayo, límites de aceptación, notificación de cambios y trazabilidad del lote.
No compare el coste mediante un multiplicador universal de NBR a HNBR y FKM, porque el precio depende del compuesto, la geometría, la cantidad, el utillaje, la certificación, la opción de válvula y la disponibilidad. Descarte primero los candidatos que no superen los requisitos de seguridad, compatibilidad o función. Después, compare las opciones cualificadas por el precio de la válvula, el coste de validación, la mano de obra de sustitución, la exposición a paradas, el inventario y el plazo de entrega.
Conserve las pruebas del fallo.
Las pruebas de mantenimiento forman parte de la selección del material. Fotografíe el sello antes de limpiarlo, registre su posición, compárelo con una muestra sin usar y conserve el número de lote. El hinchamiento, la deformación permanente, el desgaste unilateral, un corte de montaje y el reblandecimiento químico requieren medidas correctivas diferentes.
Utilice un vocabulario de inspección preciso. Ampollas, fragilización, vitrificación, mordisqueo, delaminación, caleo, picaduras, pegajosidad, desgarro, aplanamiento, abrasión, rayado, agrietamiento y falta de lubricante describen pruebas distintas. La corrosión por rozamiento, el gripado, el rozamiento abrasivo, el desconchado, las hendiduras, la lixiviación, la migración de aditivos, la cristalización, el blanqueamiento y un olor inusual pueden revelar daños fuera del elastómero. Evite la etiqueta genérica «desgastado».
| Estado observado | Mecanismos que deben investigarse | Lo que no debe suponerse |
|---|---|---|
| Sello hinchado o pegajoso | Absorción de fluido, extracción de aditivos, grasa incompatible | Un material más duro resolverá el problema químico |
| Superficie dura o agrietada | Calor, oxidación, ozono, ataque químico, flexión en frío | FKM es automáticamente el recambio correcto |
| Deformación permanente plana | Calor, compresión incorrecta, larga permanencia, envejecimiento del compuesto | Una fuga demuestra incompatibilidad química |
| Desgaste unilateral | Desalineación, fuerza lateral, daños superficiales, presión desigual | La familia polimérica causó el desgaste |
| Conmutación lenta o incompleta | Presión de pilotaje, escape, tensión, fricción, residuos, hinchamiento | El material del sello es la única causa |
| Fuga exterior durante el lavado | Unión de la envolvente, elemento de fijación, entrada de cable, química del sello | Un grado IP superior modifica la resistencia química |
Si la exposición química se extiende más allá de la válvula, vincule este registro con la revisión más amplia de compatibilidad química del actuador. Una válvula compatible no cualifica automáticamente el cilindro, los tubos, los racores, los sensores ni los componentes de escape.
Preguntas frecuentes sobre materiales de sellado para válvulas neumáticas
21 CFR 177.2600 establece dos etapas de extracción para artículos de caucho de uso repetido en contacto con alimentos acuosos. Los límites son 20 mg por pulgada cuadrada durante las primeras 7 horas y 1 mg por pulgada cuadrada durante las 2 horas siguientes (eCFR, consultado el 22 de julio de 2026).
Importan el artículo acabado y el uso previsto, no solo el nombre de su familia polimérica.
¿Viton es lo mismo que FKM?
No. FKM es una designación industrial de una familia de materiales, mientras que Viton™ es una marca de Chemours que abarca varias familias y grados de fluoroelastómeros. La especificación de una válvula debe indicar el proveedor, el código del compuesto, la dureza, el sistema de curado y las condiciones de servicio aprobadas. Escribir únicamente «Viton» no identifica todas las propiedades necesarias para la aprobación.
¿Puede un sello de válvula de FKM sustituir directamente a uno de NBR?
No de forma segura sin comprobar la válvula exacta. FKM puede modificar el comportamiento a baja temperatura, la fricción, la deformación permanente por compresión, el hinchamiento, la dureza y la compatibilidad del lubricante. Confirme que el fabricante ofrece la opción FKM para ese número de pieza y verifique después el medio, la grasa, la presión, la temperatura, las fugas, la función de pilotaje y el ciclo de conmutación.
¿Permite el color del sello identificar NBR, HNBR o FKM?
No existe un código de colores universal para estas familias. Los fabricantes pueden utilizar negro, verde, marrón, azul u otro color para el control interno del compuesto, y distintas familias pueden compartir un color. Considere el color solo como una indicación visual. Utilice el embalaje, las marcas de la pieza, los certificados, los códigos de compuesto y los registros de lote para identificarlo.
¿Un compuesto HNBR conforme con la FDA hace que toda la válvula sea apta para alimentos?
No. La conformidad para contacto alimentario depende del artículo de caucho acabado, los ingredientes permitidos, los límites de extracción, el alimento previsto, las condiciones de contacto y el resto de los materiales mojados de la válvula. Solicite la declaración del compuesto exacto y las pruebas de la pieza acabada. Verifique también el lubricante, el cuerpo, el revestimiento, el ciclo de limpieza, el diseño higiénico y la trazabilidad.
¿Qué pruebas debo solicitar antes de aprobar un compuesto de sello para válvulas?
Solicite el número de pieza de la válvula, la posición del sello, el código de compuesto del proveedor, la dureza, el sistema de curado, los datos de temperatura y medios, las condiciones de la tabla de compatibilidad, la aprobación del lubricante, las declaraciones reglamentarias, la política de control de cambios y la trazabilidad del lote. Para servicios inciertos o críticos, añada resultados de inmersión en el fluido real y ensayos de fugas y ciclos de la válvula completa con límites de aceptación predefinidos.
Fuentes y referencias técnicas
- ISO 1629:2025, Caucho y látex: nomenclatura, publicada en 2025; consultada el 22 de julio de 2026.
- ISO 1817:2024, Determinación del efecto de los líquidos, publicada en 2024; consultada el 22 de julio de 2026.
- ASTM D471-16a(2021), Propiedades del caucho: efecto de los líquidos, versión activa de 2021; consultada el 22 de julio de 2026.
- ASTM D1414-22, Métodos de ensayo normalizados para juntas tóricas de caucho, publicada en 2022; consultada el 22 de julio de 2026.
- Sellos estáticos de Trelleborg: juntas tóricas, edición de marzo de 2026; consultada el 22 de julio de 2026.
- Manual de juntas tóricas de Parker, consultado el 22 de julio de 2026.
- Guía de selección de fluoroelastómeros Viton™ de Chemours, consultada el 22 de julio de 2026.
- Catálogo SMC VXA21/22 de válvulas de 2 vías con accionamiento neumático directo, consultado el 22 de julio de 2026.
- 21 CFR 177.2600, Artículos de caucho destinados al uso repetido, consultado el 22 de julio de 2026.