Perfil de sujeción de silicona con inserto metálico: zona de sujeción y cabeza de sellado
Un perfil de sujeción se selecciona de modo que el espesor de la chapa con recubrimiento quede centrado dentro del rango de sujeción y que la cabeza de sellado se adapte a la holgura y a la fuerza de cierre. Solo después, el inserto metálico, el rango de temperatura y los requisitos del material determinan la ejecución concreta. Los perfiles de sujeción de silicona se presionan sobre el canto de la chapa y se mantienen sin adhesivos ni tornillos cuando el rango de sujeción y el inserto se ajustan al canto. Las siguientes secciones muestran qué parámetros son relevantes en puertas, trampillas y cantos de chapa en la construcción de maquinaria, la fabricación de armarios eléctricos, la construcción de vehículos y ferroviaria, y la tecnología alimentaria.
Estructura de un perfil de sujeción con inserto metálico
Un perfil de sujeción consta de una parte de sujeción en forma de U y una cabeza de sellado moldeada en ella. En la parte de sujeción se encuentra un inserto metálico completamente rodeado por el elastómero. Este genera la fuerza elástica con la que el perfil se asienta sobre el canto de la chapa. En el interior de la U hay nervaduras de retención que se deforman al deslizar el perfil y actúan contra la extracción.
La cabeza de sellado asume la función de sellado propiamente dicha frente a la puerta, la tapa o la trampilla. Se sitúa arriba sobre la parte de sujeción o lateralmente junto a ella. La posición adecuada depende de si la superficie opuesta incide frontalmente sobre el canto de la chapa o cierra en paralelo a la chapa. Otras geometrías, como perfiles de cámara hueca y perfiles de marco, se encuentran en la vista general de perfiles de silicona.
Asignar correctamente el rango de sujeción y el espesor de chapa
El rango de sujeción indica para qué espesores de material está diseñado un perfil. Las graduaciones típicas se sitúan aproximadamente en 1 a 2 mm, 2 a 4 mm o 4 a 6 mm. Lo decisivo no es el espesor nominal de la chapa, sino el espesor real del canto. El recubrimiento en polvo, la estructura de pintura, los rebordes o las lengüetas soldadas aumentan el espesor del canto. Si el canto se encuentra en el límite inferior del rango de sujeción, disminuye la fuerza de retención. Si se encuentra en el límite superior, aumenta la fuerza de montaje y el inserto se abre con mayor intensidad.
En la práctica se selecciona un perfil en el que el espesor medido del canto se sitúe en la parte media del rango de sujeción. En componentes con espesor variable, por ejemplo en transiciones entre dos chapas, el rango de sujeción debe cubrir tanto el punto más fino como el más grueso. El canto debe estar desbarbado, porque las rebabas pueden dañar las nervaduras internas de retención al deslizar el perfil.
Banda de acero o inserto de alambre
Los insertos de banda de acero consisten en una tira de chapa troquelada o ranurada, doblada en forma de U dentro de la parte de sujeción. Normalmente generan una mayor fuerza de sujeción y son adecuados para cantos rectos y radios grandes en los que el perfil está expuesto a vibraciones o fuerzas de tracción. Ejemplos de aplicación son carenados de máquinas, trampillas de mantenimiento y puertas de vehículos.
Los insertos de alambre consisten en un alambre dispuesto en zigzag y fijado mediante hilos longitudinales. Un perfil con inserto de alambre puede doblarse con radios más cerrados y sigue esquinas y radios con menor formación de pliegues. Según la construcción, la fuerza de retención resulta algo menor. Para entornos húmedos o sometidos a limpieza frecuente, el inserto suele ejecutarse en acero galvanizado o acero inoxidable. En los extremos cortados no debe quedar expuesto sin protección.
Cabeza de sellado compacta o cabeza de sellado de espuma
Una cabeza de sellado de silicona compacta, normalmente ejecutada como cámara hueca, es dimensionalmente estable y resiste la abrasión mecánica. Es adecuada para trampillas con holgura definida y para zonas en las que la junta se toca o se limpia con regularidad. La dureza suele situarse, según el compound, entre 40 y 70 Shore A.
Una cabeza de sellado de espuma de silicona suele ser de célula cerrada y puede comprimirse con poca fuerza. Compensa mayores tolerancias de holgura e irregularidades y resulta útil allí donde las puertas deben cerrar de forma estanca con poca fuerza de cierre, por ejemplo en la fabricación de armarios eléctricos. Las cabezas de sellado de espuma se comprimen con frecuencia alrededor del 25 al 50 % de su altura. Si se comprimen más, aumenta la deformación remanente por compresión. Para ello, la parte de sujeción y la cabeza de espuma se fabrican por coextrusión de silicona compacta y espumada.
Temperatura, contacto alimentario y protección contra incendios
Según el compound, la silicona cubre normalmente un rango de temperatura continua de aproximadamente menos 60 °C a más 200 °C. Por ello, los perfiles de sujeción de silicona son aptos para puertas de hornos, trampillas de secadores y carcasas cerca de fuentes de calor. En aplicaciones continuas por encima de 200 °C debe comprobarse la idoneidad del compound para la temperatura concreta y la duración de uso.
En la tecnología alimentaria se emplean compounds que cumplen la recomendación BfR XV o los requisitos de FDA 21 CFR 177.2600 para artículos de caucho de uso repetido. El inserto metálico debe estar completamente encapsulado para que no entre en contacto ni con el producto ni con los agentes de limpieza. Los materiales y las conformidades se describen con más detalle en el artículo sobre juntas de silicona en la industria.
Para vehículos ferroviarios se aplica en Europa la norma de protección contra incendios EN 45545-2. Con compounds debidamente formulados, los perfiles de silicona pueden cumplir los requisitos de determinados niveles de peligro. La prueba se aporta mediante informes de ensayo del material correspondiente.
Perfil estándar o perfil especial según plano
Los perfiles de sujeción estándar cubren rangos de sujeción y tamaños de cabeza de sellado habituales y no requieren una nueva herramienta de extrusión. Encajan cuando el espesor de chapa, la holgura y la posición de la cabeza de sellado corresponden a las geometrías existentes.
Un perfil especial según plano tiene sentido cuando la cabeza de sellado necesita un contorno determinado, un segundo labio de sellado o una cobertura del canto, o cuando están definidos el color, la dureza y los certificados de conformidad. Para el diseño se requieren el espesor de chapa con recubrimiento, la holgura en estado cerrado, la dirección de cierre, la temperatura de uso, el contacto con medios y las pruebas exigidas. Las tolerancias dimensionales de perfiles extruidos se acuerdan habitualmente según DIN ISO 3302-1.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se monta un perfil de sujeción?
El perfil se coloca en un extremo y se presiona manualmente sobre el canto. Un martillo de goma ayuda a deslizar la parte de sujeción hasta el fondo. No se necesitan adhesivos ni tornillos. El canto debe estar limpio y desbarbado para que las nervaduras de retención agarren de forma uniforme.
¿Puede colocarse un perfil de sujeción alrededor de esquinas?
Los perfiles con inserto de alambre pueden doblarse con radios más cerrados que los perfiles con banda de acero. El radio mínimo de curvatura depende del tamaño del perfil, del inserto y de la cabeza de sellado, y lo especifica el fabricante. En esquinas interiores estrechas, un corte a inglete o una pieza de esquina vulcanizada suele ser la solución más limpia.
¿Qué ocurre si el espesor de chapa queda fuera del rango de sujeción?
Si el canto es más fino que el límite inferior, el perfil queda suelto y puede desplazarse con la vibración. Si es más grueso que el límite superior, el perfil resulta difícil de montar, el inserto se sobreestira y la cabeza de sellado puede inclinarse fuera de su posición. En ambos casos debe seleccionarse el siguiente rango de sujeción adecuado.
¿Son adecuados los perfiles de sujeción de silicona para el sector alimentario?
Depende del compound. Para el contacto con alimentos se emplean mezclas de silicona que cumplen la recomendación BfR XV o FDA 21 CFR 177.2600. El inserto metálico debe estar completamente encapsulado. Las declaraciones de conformidad necesarias deben indicarse ya en la consulta.
¿Cuándo es mejor una cabeza de sellado de espuma que una cabeza de sellado compacta?
Una cabeza de sellado de espuma es adecuada cuando la fuerza de cierre es baja, la holgura varía o deben compensarse irregularidades. Una cabeza de sellado compacta es más estable dimensionalmente y la mejor opción cuando la junta está sometida a esfuerzos mecánicos, se limpia con frecuencia o se utiliza con una holgura definida.