馃敶✈️ 137. Aviaci贸n 馃殎: Sellos y Juntas - Seals, O-Ring, Wipers
Sellos y Juntas - Seals
Las juntas se utilizan para evitar que el fluido pase por un determinado punto, as铆 como para mantener el aire y la suciedad fuera del sistema en el que se utilizan.
El aumento del uso de la hidr谩ulica y la neum谩tica en los sistemas de las aeronaves ha creado la necesidad de contar con empaquetaduras y juntas de diferentes caracter铆sticas y dise帽os para hacer frente a las numerosas variaciones de velocidades y temperaturas de funcionamiento a las que est谩n sometidas. Ning煤n estilo o tipo de junta es satisfactorio para todas las instalaciones. Algunas de las razones para ello son
- La presi贸n a la que funciona el sistema
- Tipo de fluido utilizado en el sistema
- El acabado del metal y la holgura entre las piezas adyacentes
- Tipo de movimiento (rotativo o rec铆proco), si lo hay
Las juntas se dividen en tres clases principales: empaquetaduras, juntas y rascadores.
Empaquetaduras - Packings
Las empaquetaduras est谩n hechas de caucho sint茅tico o natural. Se utilizan generalmente como "juntas de funcionamiento", es decir, en unidades que contienen piezas m贸viles, como cilindros de accionamiento, bombas, v谩lvulas selectoras, etc. Las empaquetaduras se fabrican en forma de juntas t贸ricas, anillos en V y anillos en U, cada uno de ellos dise帽ado para un fin espec铆fico.
Juntas t贸ricas - O-Ring Packings
Las empaquetaduras de junta t贸rica se utilizan para evitar fugas tanto internas como externas. Este tipo de anillo de empaquetadura sella eficazmente en ambas direcciones y es el m谩s utilizado. En instalaciones sujetas a presiones superiores a 1.500 psi, se utilizan anillos de respaldo con juntas t贸ricas para evitar la extrusi贸n.
Cuando la empaquetadura de junta t贸rica est谩 sometida a presi贸n por ambos lados, como en los cilindros de accionamiento, deben utilizarse dos anillos de respaldo (uno a cada lado de la junta t贸rica). Cuando una junta t贸rica est谩 sometida a presi贸n por un solo lado, se suele utilizar un solo anillo de apoyo. En este caso, el anillo de apoyo se coloca siempre en el lado de la junta t贸rica que est谩 alejado de la presi贸n.
Los materiales con los que se fabrican las juntas t贸ricas han sido compuestos para diversas condiciones de funcionamiento, temperaturas y fluidos. Una junta t贸rica dise帽ada espec铆ficamente para su uso como sello est谩tico (estacionario), probablemente no har谩 el trabajo cuando se instala en una parte m贸vil, como un pist贸n hidr谩ulico.
La mayor铆a de las juntas t贸ricas son similares en apariencia y textura, pero sus caracter铆sticas pueden ser muy diferentes. Una junta t贸rica es in煤til si no es compatible con el fluido del sistema y la temperatura de funcionamiento.
Los avances en el dise帽o de las aeronaves han exigido nuevas composiciones de juntas t贸ricas para adaptarse a las nuevas condiciones de funcionamiento. Las juntas t贸ricas hidr谩ulicas se establecieron originalmente bajo los n煤meros de especificaci贸n AN (6227, 6230 y 6290) para su uso en el fluido MIL-H-5606 a temperaturas que oscilaban entre -65 °F y +160 °F.
Cuando los nuevos dise帽os elevaron las temperaturas de funcionamiento hasta unos posibles 275 °F, se desarrollaron y perfeccionaron m谩s compuestos.
Recientemente, se desarroll贸 un compuesto que ofrec铆a un mejor rendimiento a baja temperatura sin sacrificar el rendimiento a alta temperatura, dejando obsoletas las otras series. Este material superior se adopt贸 en la serie MS28775. Esta serie es ahora el est谩ndar para los sistemas MIL-H-5606 en los que la temperatura puede variar de -65 °F a +275 °F.
Los fabricantes proporcionan un c贸digo de colores en algunas juntas t贸ricas, pero esto no es un medio fiable o completo de identificaci贸n. El sistema de codificaci贸n por colores no identifica los tama帽os, sino s贸lo la compatibilidad del fluido o vapor del sistema y, en algunos casos, el fabricante.
Los c贸digos de color de las juntas t贸ricas compatibles con el fluido MIL-H-5606 siempre contienen azul, pero tambi茅n pueden contener rojo u otros colores. Las empaquetaduras y juntas aptas para su uso con el fluido Skydrol™ siempre est谩n codificadas con una franja verde, pero tambi茅n pueden tener un punto azul, gris, rojo, verde o amarillo como parte del c贸digo de color.
Los c贸digos de color de las juntas t贸ricas compatibles con el fluido de hidrocarburos siempre contienen rojo, pero nunca contienen azul. Una franja de color alrededor de la circunferencia indica que la junta t贸rica es un sello de junta de tope. El color de la raya indica la compatibilidad del fluido: rojo para el combustible, azul para el fluido hidr谩ulico.
La codificaci贸n en algunos anillos no es permanente. En otros puede omitirse debido a dificultades de fabricaci贸n o a la interferencia con el funcionamiento. Adem谩s, el sistema de codificaci贸n por colores no permite establecer la antig眉edad de la junta t贸rica ni sus limitaciones de temperatura.
Debido a las dificultades de la codificaci贸n por colores, las juntas t贸ricas est谩n disponibles en sobres individuales herm茅ticos etiquetados con todos los datos pertinentes. A la hora de seleccionar una junta t贸rica para su instalaci贸n, el n煤mero de pieza b谩sico que figura en el sobre sellado proporciona la identificaci贸n m谩s fiable del compuesto.
Aunque una junta t贸rica pueda parecer perfecta a primera vista, pueden existir ligeros defectos superficiales. Estos defectos son a menudo capaces de impedir un rendimiento satisfactorio de la junta t贸rica bajo las presiones variables de funcionamiento de los sistemas de las aeronaves; por lo tanto, las juntas t贸ricas deben ser rechazadas por los defectos que afectan a su rendimiento.
Tales defectos son dif铆ciles de detectar, y un fabricante de aeronaves recomienda utilizar una lupa de 4 aumentos con una iluminaci贸n adecuada para inspeccionar cada anillo antes de instalarlo.
Haciendo rodar el anillo sobre un cono o espiga de inspecci贸n, tambi茅n se puede comprobar la superficie del di谩metro interior en busca de peque帽as grietas, part铆culas de material extra帽o u otras irregularidades que causen fugas o acorten la vida 煤til de la junta t贸rica. El ligero estiramiento del anillo cuando se enrolla del rev茅s ayuda a revelar algunos defectos que no son visibles de otro modo.
Anillos de respaldo - Backup Rings
Los anillos de respaldo (MS28782) hechos de Teflon™ no se deterioran con el tiempo, no se ven afectados por ning煤n fluido o vapor del sistema, y pueden tolerar temperaturas extremas superiores a las que se encuentran en los sistemas hidr谩ulicos de alta presi贸n. Sus n煤meros de guiones indican no s贸lo su tama帽o, sino que tambi茅n se relacionan directamente con el n煤mero de guiones de la junta t贸rica para la que son dimensionalmente adecuados.
Se pueden adquirir bajo varios n煤meros de pieza b谩sicos, pero son intercambiables; es decir, cualquier anillo de refuerzo de Teflon™ puede utilizarse para reemplazar cualquier otro anillo de refuerzo de Teflon™ si tiene la dimensi贸n general adecuada para soportar la junta t贸rica correspondiente. Los anillos de respaldo no est谩n codificados por colores o marcados de otra manera y deben ser identificados a partir de las etiquetas del paquete.
La inspecci贸n de los anillos de apoyo debe incluir una comprobaci贸n para asegurar que las superficies est谩n libres de irregularidades, que los bordes est谩n bien cortados y afilados, y que los cortes en forma de bufanda son paralelos. Al comprobar los anillos de respaldo de Teflon™ en espiral, aseg煤rese de que las bobinas no se separan m谩s de 1 ⁄4 pulgadas cuando no est谩n sujetas.
Empaquetaduras de anillos en V - V-Ring Packings
Las empaquetaduras de anillos en V (AN6225) son sellos unidireccionales y siempre se instalan con el extremo abierto de la "V" hacia la presi贸n. Las empaquetaduras de anillo en V deben tener un adaptador macho y hembra para mantenerlas en la posici贸n correcta despu茅s de la instalaci贸n. Tambi茅n es necesario aplicar un torque de apriete al ret茅n de la junta con el valor especificado por el fabricante del componente al que se est谩 dando servicio, o la junta podr铆a no dar un servicio satisfactorio.
Empaquetaduras de anillo en U - U-Ring Packings
Las empaquetaduras de anillo en U (AN6226) y las empaquetaduras de copa en U se utilizan en los conjuntos de freno y en los cilindros maestros de freno. El anillo en U y la copa en U sellan la presi贸n en una sola direcci贸n; por lo tanto, el labio de las empaquetaduras debe estar orientado hacia la presi贸n. Las empaquetaduras de anillo en U son principalmente empaquetaduras de baja presi贸n que se utilizan con presiones inferiores a 1.000 psi.
Empaques - Gaskets
Las juntas se utilizan como sellos est谩ticos (estacionarios) entre dos superficies planas. Algunos de los materiales m谩s comunes para las juntas son el amianto, el cobre, el corcho y el caucho.
Las l谩minas de amianto se utilizan cuando se necesita una junta resistente al calor. Se utiliza mucho para las juntas de los sistemas de escape. La mayor铆a de las juntas de escape de amianto tienen una fina l谩mina de cobre en el borde para prolongar su vida 煤til.
Se utiliza una arandela de cobre macizo para las juntas de buj铆as, en las que es esencial disponer de una junta no comprimible, pero s铆 semiblanda. Las juntas de corcho pueden utilizarse como sello de aceite entre el c谩rter del motor y los accesorios, y cuando se requiere una junta que pueda ocupar un espacio desigual o variable causado por una superficie rugosa o por la expansi贸n y contracci贸n.
La l谩mina de caucho puede utilizarse cuando se necesite una junta comprimible. No debe utilizarse en ning煤n lugar donde pueda entrar en contacto con gasolina o aceite, ya que el caucho se deteriora muy r谩pidamente cuando se expone a estas sustancias.
Las juntas se utilizan en sistemas de fluidos alrededor de las tapas de los cilindros de accionamiento, v谩lvulas y otras unidades. La junta que se utiliza generalmente para este fin tiene la forma de una junta t贸rica, similar a las empaquetaduras de junta t贸rica.
Rascadores - Wipers
Los rascadores se utilizan para limpiar y lubricar las partes expuestas de los ejes de los pistones. Impiden que la suciedad entre en el sistema y ayudan a proteger el eje del pist贸n contra el rayado. Los rascadores pueden ser met谩licos o de fieltro. A veces se utilizan juntos, un rascador de fieltro instalado detr谩s de un rascador met谩lico.
Compuestos de sellado - Sealing Compounds
Ciertas zonas de todos los aviones se sellan para soportar la presurizaci贸n por aire, para evitar la fuga de combustible, para impedir el paso de humos o para evitar la corrosi贸n sellando contra la intemperie.
La mayor铆a de los selladores consisten en dos o m谩s ingredientes debidamente proporcionados y compuestos para obtener los mejores resultados. Algunos materiales est谩n listos para su uso tal y como est谩n empaquetados, pero otros requieren ser mezclados antes de su aplicaci贸n.
Selladores de una parte - One Part Sealants
Los sellantes de una parte son preparados por el fabricante y est谩n listos para su aplicaci贸n tal y como est谩n envasados. Sin embargo, la consistencia de algunos de estos compuestos puede ser alterada para satisfacer un m茅todo particular de aplicaci贸n. Si se desea diluir, utilice el diluyente recomendado por el fabricante del sellante.
Informaci贸n General de Selladores
| Base del Sellador | Acelerador (Catalizador) | Proporci贸n de Mezcla (por peso) | Vida de Aplicaci贸n (Trabajo) | Vida de Almacenamiento (Mezclado) | Vida de Almacenamiento (Sin mezclar) | Rango de Temperatura | Aplicaci贸n y Limitaciones |
EC-801 (negro) MIL-S-7502A Clase B-2 | EC-807 | 12 partes de EC-807 por 100 partes de EC-801 | 2–4 horas | 5 d铆as a -20 °F tras congelaci贸n r谩pida a -65 °F | 6 meses | -65 °F a 200 °F | Superficies de contacto, sellos de filete y huecos de empaque. |
| EC-800 (rojo) | Ninguno | Usar tal cual | 8–12 horas | No aplicable | 6–9 meses | -65 °F a 200 °F | Recubrimiento de remaches. |
EC-612 P (rosa) MIL-P-20628 | Ninguno | Usar tal cual | Indefinido, no seca | No aplicable | 6–9 meses | -40 °F a 200 °F | Relleno de vac铆os de hasta 1/4". |
PR-1302HT (rojo) MIL-S-8784 | PR-1302HT-A | 10 partes de PR-1302HT-A por 100 partes de PR-1302HT | 2–4 horas | 5 d铆as a -20 °F tras congelaci贸n r谩pida a -65 °F | 6 meses | -65 °F a 200 °F | Sellado de juntas de puertas de acceso. |
PR-727 compuesto de encapsulado MIL-S-8516B | PR-727A | 12 partes de PR-727A por 100 partes de PR-727 | 1½ horas m铆nimo | 5 d铆as a -20 °F tras congelaci贸n r谩pida a -65 °F | 6 meses | -65 °F a 200 °F | Encapsulado de conexiones el茅ctricas y sellos de mamparos. |
| HT-3 (gris-verde) | Ninguno | Usar tal cual | Liberaci贸n de solvente, fragua en 2–4 horas | No aplicable | 6–9 meses | -60 °F a 200 °F | Sellado de conductos de aire caliente que pasan a trav茅s de mamparos. |
EC-776 (谩mbar claro) MIL-S-4383B | Ninguno | Usar tal cual | 8–12 horas | No aplicable | Indefinido en contenedores herm茅ticos | -65 °F a 200 °F | Recubrimiento final (Top coating). |
Selladores de dos partes - Two Part Sealants
Los sellantes de dos partes son compuestos que requieren un embalaje separado para evitar el curado antes de la aplicaci贸n y se identifican como el compuesto de sellado base y el acelerador. Cualquier alteraci贸n de las proporciones prescritas reduce la calidad del material. Combinando porciones iguales, en peso, del compuesto base y del acelerador, se mezclan los selladores de dos partes.
Todo el material de sellado debe pesarse cuidadosamente de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del sellador. El material de sellado se suele pesar con una balanza equipada con pesas especialmente preparadas para diversas cantidades de sellante y acelerador.
Antes de pesar los materiales de sellado, revuelva bien tanto el compuesto sellador base como el acelerador. No utilice acelerador que est茅 seco, con grumos o escamas. Los kits de selladores prepesados no requieren el pesaje del sellador y el acelerador antes de la mezcla cuando se va a mezclar toda la cantidad.
Despu茅s de determinar la cantidad adecuada de compuesto sellador base y acelerador, a帽ada el acelerador al compuesto sellador base. Inmediatamente despu茅s de a帽adir el acelerador, mezcle bien las dos partes removiendo o doblando, dependiendo de la consistencia del material.
Mezclar cuidadosamente el material para evitar que el aire quede atrapado en la mezcla. Una agitaci贸n demasiado r谩pida o prolongada genera calor en la mezcla y acorta el tiempo de aplicaci贸n normal (vida 煤til) del sellador mezclado.
Para asegurarse de que el compuesto est谩 bien mezclado, pruebe untando una peque帽a porci贸n en una superficie limpia y plana de metal o vidrio. Si se encuentran motas o grumos, contin煤e mezclando. Si no se pueden eliminar las motas o los grumos, rechace el lote.
La vida 煤til del sellante mezclado es de 1 ⁄2 horas a 4 horas (dependiendo de la clase de sellante); por lo tanto, aplique el sellante mezclado lo antes posible o col贸quelo en un almac茅n refrigerado.
La velocidad de curado de los sellantes mezclados var铆a con los cambios de temperatura y humedad. El curado de los sellantes es extremadamente lento si la temperatura es inferior a 60 °F. Una temperatura de 77 °F con un 50% de humedad relativa es la condici贸n ideal para el curado de la mayor铆a de los sellantes.
El curado se puede acelerar aumentando la temperatura, pero nunca se debe permitir que la temperatura supere los 120 °F en ning煤n momento del ciclo de curado. El calor puede aplicarse utilizando l谩mparas de infrarrojos o aire caliente. Si se utiliza aire caliente, debe ser filtrado adecuadamente para eliminar la humedad y la suciedad.
No se debe aplicar calor a ninguna instalaci贸n de sellador de superficies de contacto hasta que se haya completado todo el trabajo. Todas las aplicaciones de superficies de contacto deben tener todas las fijaciones, permanentes o temporales, completadas dentro de las limitaciones de aplicaci贸n del sellante.
El sellante debe estar curado hasta una condici贸n libre de pegajosidad antes de aplicar los recubrimientos superiores con brocha. (La consistencia libre de pegajosidad es el punto en el que una hoja de celof谩n presionada sobre el sellante ya no se adhiere).
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