Hinchamiento del FKM en aceites sintéticos para compresores

Q: ¿El FKM es siempre compatible con el aceite de compresor PAO?

No. PAO es una clasificación útil del fluido base y el FKM suele cribarse para aceites de hidrocarburos, pero ninguno de los dos términos identifica una formulación terminada. Apruebe el compuesto FKM exacto frente al aceite de compresor PAO exacto, incluido su paquete de aditivos, a la temperatura, duración y modo de exposición pertinentes.

Q: ¿El aceite de compresor PAG siempre causa un hinchamiento excesivo del FKM?

No. Parker incluye el FKM entre los materiales candidatos para fluidos de polialquilenglicol y exige ensayos para algunas configuraciones. Eso no garantiza la compatibilidad. Muestra por qué no es fiable un rango general de fallo del PAG. Ensaye el compuesto y el aceite identificados y juzgue después todos los cambios de propiedades requeridos frente al límite de la aplicación.

Q: ¿Un hinchamiento volumétrico del 10 % es un fallo de ASTM D471?

No automáticamente. ASTM D471 proporciona procedimientos de ensayo, no un criterio universal de rechazo del 10 %. Una especificación de proyecto puede imponer ese límite, pero debe identificar el compuesto, el líquido, las condiciones, la propiedad y el servicio de la junta. Las juntas estáticas y dinámicas pueden necesitar márgenes diferentes aunque su cambio de volumen medido sea idéntico.

Q: ¿Los calibres pueden medir con precisión el hinchamiento volumétrico del FKM?

Los calibres pueden documentar determinados cambios dimensionales, pero un diámetro no establece el cambio de volumen ASTM D471 de una junta tórica. Utilice el procedimiento y el método de probeta especificados por el plan de ensayo aplicable. Registre la inspección dimensional por separado cuando la geometría de la junta o el ajuste del alojamiento formen parte de la decisión de ingeniería.

Q: ¿Un cambio de aceite debe activar un nuevo ensayo de compatibilidad?

Sí, cuando cambian el fabricante, el producto, el grado, la formulación o la condición de exposición y las evidencias existentes a nivel de compuesto no cubren el nuevo estado. Ensaye los aceites aprobados y candidatos en condiciones emparejadas. Revise también el lavado y la exposición a aceite mezclado, porque la transición puede crear un medio distinto de cualquiera de los lubricantes nuevos por separado.

No existe una tasa universal de hinchamiento del FKM defendible para aceites de compresor basados en PAO, PAG o ésteres. Un resultado útil pertenece a un compuesto FKM identificado, una formulación completa de lubricante, un modo de exposición y un programa de ensayo controlado. Si cambia cualquiera de esas entradas, el cambio de volumen medido puede variar lo suficiente como para invertir una decisión sobre el material.

Esa distinción importa porque FKM es una familia de polímeros, no una especificación de junta terminada. Un lubricante para compresores también es más que la etiqueta de su aceite base. Por tanto, la pregunta de aprobación no es «¿Es compatible el FKM con el PAG?», sino «¿Conserva el compuesto X las propiedades necesarias después de exponerse al aceite Y en las condiciones Z?».

Puntos clave

ASTM D471 evalúa siete categorías de cambio de propiedades relacionado con líquidos.

Las etiquetas PAO, PAG y éster no pueden sustituir al aceite exacto, el compuesto exacto y las evidencias de aprobación.

Establezca límites específicos de la aplicación antes de ensayar.

Vuelva a cualificar después de cambiar el aceite, el paquete de aditivos, el compuesto de la junta, la temperatura o la exposición.

¿Qué miden realmente las tasas de hinchamiento del FKM?

ASTM D471-16a(2021) cubre siete categorías de respuesta, incluidos los cambios de masa, volumen, dimensiones, dureza, propiedades de tracción y materia extraída. Un porcentaje de hinchamiento del FKM informa de un resultado después de una exposición líquida determinada. Por sí solo, no puede predecir fugas, desgaste, extrusión ni vida útil instalada (ASTM D471, 2021).

El hinchamiento volumétrico es el incremento porcentual del volumen de una probeta después de la exposición. También es posible un cambio negativo. El líquido puede entrar en el polímero mientras migran plastificantes u otros ingredientes del compuesto, por lo que un pequeño cambio neto de volumen puede ocultar dos procesos opuestos. Parker describe este comportamiento simultáneo de absorción y extracción en su orientación de ingeniería sobre juntas tóricas (Manual de juntas tóricas de Parker, 2025).

La medición es útil porque muestra si un líquido cambia la geometría del compuesto. Es incompleta porque una junta instalada también depende de la dureza, la recuperación elástica, el comportamiento a tracción, el llenado del alojamiento, la compresión, la presión, la velocidad, el acabado superficial y la lubricación. Una junta dinámica de pistón puede rechazar un cambio que tolera una junta tórica estática con poca carga.

Respuesta del ensayo	Qué puede revelar	Qué no puede demostrar por sí sola
Cambio de volumen	Hinchamiento o contracción después de la exposición	Vida útil de sellado instalada
Cambio de masa	Absorción o extracción neta	Qué ingredientes se desplazaron
Cambio de dureza	Ablandamiento o endurecimiento	Resistencia al desgaste dinámico
Resistencia a tracción y alargamiento	Comportamiento mecánico conservado	Aptitud del alojamiento o de la superficie
Estado visual	Grietas, pegajosidad, deformación y depósitos	Tasa de fuga a largo plazo

La lección práctica es sencilla: informe de un resultado como «compuesto, aceite, temperatura, duración, método, probeta y cambio de propiedad». Una afirmación aislada como «el FKM se hincha un 8 % en PAG» omite la información necesaria para reproducirlo o aprobarlo.

Por qué las etiquetas de familias de aceites no pueden predecir la compatibilidad

Chemours compara nueve familias de FKM Viton. Muestra que la composición del polímero, el nivel de flúor y el sistema de curado cambian la resistencia a los fluidos. Por tanto, «FKM» no identifica una respuesta de hinchamiento concreta. El compuesto exacto importa tanto como el lubricante completo que entra en contacto con él (Guía de selección de Viton de Chemours, 2025).

Una etiqueta PAO, PAG, diéster, éster de poliol u otra identifica la familia dominante del fluido base. Los aceites comerciales para compresores también contienen inhibidores de oxidación, química antidesgaste, protección contra la corrosión, desemulsionantes, agentes de liberación de aire, aditivos antiespuma y otros componentes de formulación. Atlas Copco enumera seis grupos funcionales de este tipo en su orientación sobre aceites para compresores (Atlas Copco, consultada el 23 de julio de 2026).

Estos hechos descartan una clasificación universal de compatibilidad. La tabla de materiales de Parker incluye el FKM como candidato para fluidos PAO, éster de poliol, éster sintético y polialquilenglicol, y marca algunas combinaciones para ensayo. Es orientación de cribado, no una prueba de que cualquier compuesto FKM funcione con cualquier aceite de esas familias.

La compatibilidad es un resultado para un compuesto, aceite, exposición y programa de ensayo definidos, no una clasificación permanente de toda una familia de materiales.

El modo de exposición merece atención independiente. Las juntas del eje del compresor y los componentes internos pueden mojarse directamente con lubricante. Las juntas de cilindros neumáticos aguas abajo pueden encontrar solo arrastre de aceite, condensado, grasa de montaje o aceite del lubricador. La inmersión completa puede ser un ensayo de cribado útil, pero no debe describirse como una simulación exacta de una exposición intermitente aguas abajo.

Para un cribado más amplio de materiales, consulte la guía de materiales de juntas de válvulas neumáticas y la guía de selección de juntas de cilindros neumáticos. Esta guía se centra en cualificar un compuesto FKM frente a un aceite de compresor.

¿Cómo se debe construir una matriz de ensayo ASTM D471?

ISO 1817:2024 es la octava edición de la norma internacional de ensayo de efectos de los líquidos. Cubre tanto líquidos de servicio como líquidos de referencia. Construya la matriz en torno al aceite de servicio real y comparadores controlados, y fije la probeta, el acondicionamiento, la temperatura, la duración, la manipulación y las propiedades medidas antes de comenzar la exposición (ISO 1817, 2024).

Empiece con un objetivo de ensayo escrito. Un ensayo de cribado de proveedores pregunta si varios compuestos merecen una evaluación adicional. Una cualificación por cambio de aceite pregunta si el compuesto aprobado se comporta de forma aceptable tanto en el aceite actual como en el candidato. Una investigación de fallo puede comparar aceite nuevo, aceite envejecido en campo y una muestra de referencia conservada.

Campo de la matriz	Identificación mínima	Por qué importa
Material de la junta	Proveedor, código del compuesto, dureza nominal y lote	Los grados de FKM no son intercambiables
Aceite	Fabricante, nombre del producto, grado de viscosidad y lote o ID de muestra	El paquete de aditivos forma parte de la exposición
Exposición	Inmersión directa, contacto por una cara, niebla de aceite o líquido mezclado	El modo de contacto cambia la severidad y la relevancia
Método de ensayo	Procedimiento ASTM D471 o ISO 1817 y tipo de probeta	Hace reproducible el resultado
Programa	Temperatura, duración, acondicionamiento y momento posterior a la exposición	La difusión y el cambio de propiedades dependen del tiempo y el calor
Respuestas	Volumen, masa, dureza, propiedades de tracción y estado visual	Una métrica no puede describir todos los mecanismos de fallo
Aceptación	Límite numérico, ubicación de la junta y servicio estático o dinámico	Evita juzgar el resultado después de conocerlo

No utilice una junta tórica de producción medida solo con calibres y llame a eso un ensayo volumétrico ASTM D471. Se pueden incluir juntas terminadas cuando el procedimiento seleccionado lo permita, pero las comprobaciones dimensionales no sustituyen al método prescrito de cambio de volumen, al acondicionamiento controlado ni a las mediciones de propiedades.

Un ensayo reproducible empieza con límites de aplicación y termina con una decisión documentada frente a límites escritos antes de la exposición.

¿Cómo se calcula e interpreta el cambio de volumen?

Parker señala que los ensayos de inmersión en fluidos suelen ejecutarse durante 70 horas, mientras que algunas especificaciones exigen 1.000 o 2.000 horas. La duración es una entrada del ensayo, no un mínimo universal. Compare resultados solo cuando estén alineados el método, la probeta, el medio, la temperatura, la duración y el momento de medición (Orientación de Parker para informes de ensayo, 2022).

Para un volumen inicial $V_0$ y un volumen posterior a la exposición $V_1$ , el cambio porcentual es:

\Delta V = \frac{V_1 - V_0}{V_0} \times 100\%

Aquí, $\Delta V$ es el cambio de volumen en porcentaje, $V_0$ es el volumen acondicionado antes de la inmersión y $V_1$ es el volumen medido después de la exposición utilizando el procedimiento especificado. Utilice el método de medición prescrito por la norma en lugar de derivar el volumen a partir del diámetro de una sola junta tórica.

Un $\Delta V$ positivo indica hinchamiento neto. Un $\Delta V < 0$ negativo indica contracción neta. Ninguna de las dos direcciones es automáticamente segura. El hinchamiento puede aumentar el llenado del alojamiento, la presión de contacto, la fricción y el riesgo de extrusión. La contracción puede reducir la compresión o abrir una vía de fuga. El mismo porcentaje puede tener consecuencias diferentes en ranuras y perfiles de junta distintos.

Un cambio neto cercano a cero no demuestra que no haya ocurrido nada. La absorción de aceite puede aumentar el volumen mientras el plastificante extraído lo reduce. Ese equilibrio puede producir un resultado volumétrico modesto junto con un cambio significativo de dureza o tracción. Leer conjuntamente volumen, masa, dureza, retención mecánica y aspecto reduce este riesgo de falso negativo.

Parker ofrece bandas educativas de respaldo cuando no existe una especificación: menos del 20 % de cambio de volumen como compatible, entre 20 y 40 % como moderado y más del 40 % como incompatible. Son orientaciones de cribado. No sustituyen a un plano de producto, una especificación del cliente, un límite del proveedor del compuesto, un requisito de junta dinámica o una evaluación de seguridad.

Considere un ejemplo comparativo. Un resultado del 6 % después de 70 horas a 23 °C no equivale a un resultado del 6 % después de 168 horas a 100 °C. Los porcentajes coinciden, pero los programas no. Compare los informes solo después de alinear cada entrada controlada y el procedimiento de medición posterior a la exposición.

Para una explicación más profunda de cómo interactúan las propiedades del compuesto con la geometría de la junta y la lubricación, consulte la guía de ciencia de materiales de juntas de pistón de cilindros.

Un límite de aprobado/rechazado debe pertenecer a la aplicación

Parker identifica siete controles de comparación para los ensayos de propiedades de juntas: método, probeta, geometría, deformación, tiempo, temperatura y medio de contacto. Si esos controles difieren, los números no son directamente comparables. La aceptación también debe considerar la ubicación de la junta, el movimiento, el llenado del alojamiento, la presión y la consecuencia del fallo (Manual de juntas tóricas de Parker, 2025).

Establezca los criterios de aceptación antes de que el laboratorio vea los resultados. Así evita elegir un límite conveniente después de que el aceite candidato haya producido una cifra. El límite puede proceder de un plano, una especificación del cliente, datos del compuesto de la junta, una referencia histórica validada o un programa de cualificación de ingeniería.

Entrada de decisión	Pregunta de cribado	Evidencia de aprobación
Cambio de volumen	¿El llenado del alojamiento o la compresión saldrán de la ventana de diseño?	Límite del plano y resultado medido
Cambio de dureza	¿Cambiarán la resistencia a la presión, la fricción o la recuperación?	Especificación del compuesto y delta medido
Retención de tracción	¿El material ha perdido margen mecánico?	Propiedad retenida requerida
Aspecto	¿Hay grietas, pegajosidad, ampollas o depósitos?	Norma de aceptación visual definida
Servicio de la junta	¿Es estático, alternativo, rotativo u oscilante?	Validación específica de la aplicación
Consecuencia del fallo	¿La fuga es solo inconveniente o crítica para la seguridad?	Riesgo documentado y autoridad de aprobación

Las sustituciones entre familias de materiales merecen la misma disciplina. HNBR, FFKM, NBR y poliuretano pueden ser candidatos útiles, pero ninguno es un reemplazo universal del FKM. Cribe el compuesto alternativo exacto con el mismo aceite y la misma envolvente operativa. La guía de temperatura y selección de juntas explica por qué los rangos de temperatura publicados para polímeros no son clasificaciones de cilindros instalados.

En nuestra experiencia, «FKM 75» no basta para liberar una sustitución. Un registro útil incluye la designación del compuesto del proveedor, el perfil de la junta, la dureza nominal, la identidad del aceite, las condiciones de exposición y los límites de ensayo. El color y los nombres comerciales genéricos sirven como ayuda de identificación, como mucho, no como evidencia de aprobación del material.

¿Cómo debe cualificarse un cambio de aceite de compresor?

La orientación actual de Atlas Copco identifica seis grupos funcionales de aditivos que pueden definir el comportamiento del aceite de compresor, incluidos oxidación, antidesgaste, desemulsificación, liberación de aire, control de espuma y rendimiento a baja temperatura. Trate un cambio de marca, producto, grado o formulación como una nueva entrada de compatibilidad, incluso cuando la familia del aceite base no cambie (Atlas Copco, consultada el 23 de julio de 2026).

Utilice la combinación aprobada actual como referencia. Conserve muestras y registros del aceite y el compuesto actuales y ensaye el candidato con el mismo método y programa. Si el sistema presenta fallos inexplicados, incluya una muestra de aceite envejecido en campo, porque los productos de oxidación, la contaminación, los lubricantes mezclados y los residuos de limpieza pueden crear una exposición distinta de la del aceite nuevo.

Registre el fabricante, producto, grado de viscosidad y estado de aprobación del aceite actual.
Identifique el compuesto FKM exacto y cada ubicación de junta afectada.
Mapee las exposiciones de contacto directo, niebla de aceite, arrastre, condensado, grasa y fluido de limpieza.
Obtenga los documentos técnicos y de seguridad del aceite candidato, pero no suponga que revelan el paquete completo de aditivos patentado.
Ensaye los aceites actual y candidato bajo las mismas condiciones controladas.
Revise volumen, masa, dureza, comportamiento a tracción y aspecto frente a límites escritos.
Complete las instrucciones de lavado, mezcla, puesta en marcha e inspección del compresor y de los proveedores de lubricante.

No mezcle aceites solo para crear un atajo de laboratorio. El procedimiento real de transición puede introducir por sí mismo una exposición a fluido mezclado. Si puede producirse una mezcla durante el cambio, necesita su propia revisión de compatibilidad y operación.

La misma lógica se aplica aguas abajo. Si el arrastre del compresor es la fuente sospechada del daño de las juntas del cilindro neumático, verifique la ruta de contaminación antes de culpar a la familia del aceite base. Revise la separación, la filtración, los drenajes, el condensado, el historial de mantenimiento y cualquier lubricador en el punto de uso. Nuestra guía sobre compatibilidad de juntas y sellos en cilindros neumáticos proporciona el inventario de exposición más amplio.

¿Qué debe registrar el informe de ensayo y la RFQ?

ASTM D471 contiene siete categorías de respuesta al efecto de los líquidos, mientras que ISO 3601-5:2015 aborda las especificaciones de materiales elastoméricos para juntas tóricas industriales. Un registro de compras debe conectar el resultado del ensayo con el compuesto identificado, la ubicación de la junta, el aceite, el método, las condiciones, los límites de aceptación y las partes que aprueban, en lugar de adjuntar un porcentaje aislado (ISO 3601-5, 2015).

Utilice este registro mínimo:

equipo y ubicación de la junta;
servicio estático o dinámico, presión, velocidad, temperatura y modo de exposición;
plano de la junta, perfil, dimensiones, proveedor y código del compuesto;
dureza nominal y lote o certificado del material;
fabricante del aceite, nombre del producto, grado de viscosidad, lote y estado de la muestra;
procedimiento ASTM D471 o ISO 1817, tipo de probeta, acondicionamiento, tiempo y temperatura;
volumen, masa, dureza, propiedades de tracción y hallazgos visuales antes y después de la exposición;
método de cálculo, momento de medición, desviaciones e identificación del laboratorio;
límites de aceptación específicos de cada propiedad y su fuente;
decisión de aprobación, rechazo o uso condicionado, y activador del control de cambios.

El registro también debe declarar qué no cubre el ensayo. La inmersión completa puede no duplicar la niebla de aceite. Una probeta plana puede no reproducir el historial de curado de una junta moldeada. Un ensayo corto no establece años de servicio. Estas limitaciones no vuelven inútil el ensayo; definen el siguiente paso de validación.

Este paquete de evidencias mantiene el artículo diferenciado de una tabla genérica de materiales. También proporciona a compras e ingeniería un lenguaje común para comparar proveedores, revisar sustituciones y controlar cambios de aceite.

Preguntas frecuentes sobre FKM y aceites sintéticos para compresores

La orientación de respaldo de Parker utiliza tres bandas de cambio de volumen, menos del 20 %, del 20 al 40 % y más del 40 %, solo cuando una especificación carece de límites. Las cinco respuestas siguientes conservan esa salvedad: los datos del compuesto identificado y los criterios de aceptación específicos de la aplicación tienen prioridad sobre una tabla genérica o la etiqueta de una familia de polímeros (Orientación de Parker para informes de ensayo, 2022).

¿El FKM es siempre compatible con el aceite de compresor PAO?