Antes de que una junta tórica, un perfil de estanqueidad o un tubo de silicona lleguen a tu línea de montaje, ocurre un proceso que rara vez se menciona: el compounding.
El compounding es la formulación y mezcla del elastómero. Es donde se decide si esa junta resistirá 200°C o 300°C, si ese perfil cumplirá EN 45545-2 o no, si esa membrana aguantará un millón de ciclos de flexión o fallará a los diez mil.
Cuando un ingeniero especifica «silicona 60 Shore A», está especificando una propiedad. Pero esa propiedad puede conseguirse con formulaciones radicalmente diferentes: una optimizada para alto desgarro, otra para resistencia química, otra para baja deformación remanente. Misma dureza, comportamiento en servicio completamente distinto.
Este artículo explica qué ocurre en el compounding de silicona HCR, qué decisiones de formulación determinan las propiedades finales, y por qué entender este proceso ayuda a especificar correctamente juntas, perfiles, membranas y piezas técnicas de silicona.
1. Qué es el compounding y por qué importa
La silicona HCR no llega lista para usar. Llega como base polimérica — un material de muy alta viscosidad, similar a una masilla densa — que por sí solo tiene propiedades mecánicas pobres.
| Propiedad | Base sin reforzar | Compound formulado |
|---|---|---|
| Tracción | < 1 MPa | 6-10 MPa |
| Desgarro | < 5 kN/m | 15-55 kN/m |
| Alargamiento | Variable | 100%-1000% según formulación |
El compounding transforma esa base en un material útil mediante la incorporación de cargas, aditivos y agentes de curado. Si la formulación es incorrecta o la mezcla es deficiente, ningún ajuste posterior en extrusión o moldeo puede compensarlo.
2. Anatomía de una formulación HCR
2.1 Base polimérica
La base determina la química fundamental del elastómero:
| Base | Rango térmico | Aplicación típica |
|---|---|---|
| VMQ (vinil-metil-silicona) | -60°C a +200°C | Uso general, alimentario, médico |
| PVMQ (fenil-vinil-metil-silicona) | -110°C a +200°C | Criogenia, gases licuados |
| FVMQ (fluorosilicona) | -60°C a +170°C | Contacto con combustibles, aceites, disolventes |
La elección no es intercambiable. Una junta para circuito de combustible requiere FVMQ; una VMQ estándar se hincharía y fallaría.
2.2 Cargas reforzantes
La sílice es la carga principal, responsable de las propiedades mecánicas:
- Sílice pirogénica (fumed silica): Partículas nanométricas, alta superficie específica (150-400 m²/g). Máximo refuerzo mecánico. Estándar para formulaciones alto desgarro.
- Sílice precipitada: Menor superficie específica, menor refuerzo, más económica. Adecuada para formulaciones de uso general.
2.3 Aditivos funcionales
| Aditivo | Función | Aplicación |
|---|---|---|
| Estabilizadores térmicos | Protegen de degradación oxidativa | Juntas de horno, motores (+300°C) |
| Retardantes de llama | Cumplen EN 45545-2 | Perfiles ferroviarios |
| Cargas conductoras | Disipación ESD, blindaje EMI | Electrónica |
| Aditivos radio-opacos | Visibilidad en radiografía | Tubos médicos |
| Plastificantes | Reducen dureza, mejoran proceso | Ajuste de propiedades |
Sector Ferroviario
Fabricación de componentes y juntas de silicona con certificaciones EN 45545 y resistencia al fuego para el sector ferroviario.
Explorar sector →2.4 Sistema de curado
| Sistema | Ventajas | Limitaciones | Aplicación típica |
|---|---|---|---|
| Peróxido | Versátil, económico, funciona en extrusión y moldeo | Requiere post-curado, genera subproductos | Industrial general |
| Platino (adición) | Sin subproductos, vulcanización limpia | Sensible a contaminación, coste superior | Médico, alimentario alta exigencia |
El sistema de curado afecta a certificaciones, proceso y coste. Aplicaciones médicas implantables: platino obligatorio.
Sector Médico
Piezas, tubos y componentes LSR certificados ISO 13485 y USP Class VI para dispositivos médicos.
Explorar sector →3. El molino de rodillos: donde ocurre la mezcla
El molino de dos rodillos (two-roll mill) es donde se realiza la mezcla final del compound HCR. Dos cilindros de acero giran en direcciones opuestas a velocidades diferentes (relación de fricción típica 1:1,2), creando una zona de alta cizalla.
3.1 Qué ocurre en el proceso
- Rompe aglomerados de sílice y los dispersa uniformemente
- Incorpora aditivos en la matriz polimérica
- Homogeneiza la mezcla hasta consistencia uniforme
El operador controla el gap entre rodillos, la temperatura y el tiempo de mezcla. Corta, dobla y reintroduce el material repetidamente hasta conseguir dispersión completa.
3.2 Por qué la dispersión importa
Una sílice mal dispersada significa propiedades inconsistentes. En la misma pieza pueden coexistir zonas con alta concentración de carga (duras, frágiles) y zonas pobres en carga (blandas, débiles).
Consecuencias en la pieza final:
- Variación de dureza dentro de la misma pieza
- Puntos débiles donde inicia la rotura
- Propiedades mecánicas por debajo de especificación
- Fallos prematuros en servicio
3.3 Control de temperatura y scorching
Los rodillos pueden calentarse o enfriarse según la fase del proceso. El scorching (vulcanización prematura) es el riesgo principal: si la temperatura es excesiva cuando se añade el peróxido, comienza la reticulación antes de tiempo y el compound pierde procesabilidad.
Un compound con scorching parcial no fluye correctamente en extrusión ni llena bien las cavidades en moldeo.
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Moldeo
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Ver capacidad →3.4 El factor humano
El molino de rodillos no es un proceso de pulsar botón y esperar. El operador trabaja el compound manualmente: corta la lámina con cuchilla, la dobla, la reintroduce entre los rodillos, repite. Observa el aspecto del material, detecta aglomerados no dispersos, ajusta el gap sobre la marcha.
Un operador experimentado sabe cuándo la sílice está completamente dispersa por el tacto y el brillo de la lámina. Sabe que ciertos pigmentos requieren más pasadas. Sabe que en verano, con la nave a 35°C, debe reducir la temperatura de los rodillos para evitar scorching. Sabe que el peróxido se añade al final, con el compound ya frío, y se incorpora rápido para minimizar el tiempo de exposición.
Ese conocimiento no está en ninguna ficha técnica. Se adquiere con años de trabajo frente al molino.
La automatización tiene límites en este proceso. Un mezclador interno (Banbury) controla tiempo, temperatura y energía con precisión. Pero la inspección visual de dispersión, el ajuste fino según el comportamiento del compound ese día concreto, la decisión de dar dos pasadas más — eso sigue siendo criterio del operador.
4. Formulaciones por requisito funcional
| Requisito | Formulación | Propiedades clave | Productos típicos |
|---|---|---|---|
| Uso general | VMQ estándar | 10-90 ShA, -60/+200°C, desgarro 10-23 kN/m | Juntas tóricas, perfiles, tubos industriales |
| Alto desgarro | VMQ reforzada | 40-80 ShA, desgarro 26-55 kN/m | Juntas hinchables, fuelles, membranas, diafragmas |
| Alta temperatura | VMQ estabilizada | 40-70 ShA, hasta +300°C continuo | Juntas de horno, sellos de motor |
| Baja temperatura | PVMQ | 50 ShA, hasta -110°C | Equipos criogenia, gases licuados |
| Resistencia química | FVMQ | 40-70 ShA, resiste hidrocarburos | Juntas circuitos combustible, hidráulicos |
| Ferroviario | VMQ + retardantes | EN 45545-2 HL1-HL3, Ds max 45-85 | Perfiles puertas, ventanas, pasamuros |
| Médico | VMQ platino | USP VI, ISO 10993, 25-80 ShA | Tubos aspiración, catéteres, componentes implantables |
| Alimentario | VMQ certificada | FDA, BfR, CE 1935/2004 | Juntas procesado alimentos, tubos trasiego |
| Baja DRC | VMQ optimizada | DRC 11-18% (70h/150°C) | Juntas tóricas estáticas, tapas, bridas |
| Electroconductora | VMQ + cargas conductoras | Resistividad 4-12 Ω·cm | Blindaje EMI, disipación ESD |
La diferencia en servicio es significativa: una membrana de bomba con formulación estándar (desgarro 15 kN/m) puede fallar a 100.000 ciclos; la misma geometría con formulación alto desgarro (45 kN/m) puede superar el millón de ciclos.
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Ver producto →5. Errores de especificación relacionados con el compound
Especificar solo dureza: «Silicona 60 Shore A» no es especificación completa. Hay decenas de formulaciones con esa dureza, cada una optimizada para algo diferente.
Pedir «silicona alimentaria» sin normativa: FDA, BfR y CE 1935/2004 no son equivalentes. Y ciertos pigmentos invalidan certificaciones que el compound base sí cumple.
Copiar especificación de otra pieza: Una formulación para perfil extruido puede no funcionar para pieza moldeada de la misma aplicación. El proceso de vulcanización es diferente.
Ignorar el sistema de curado: Peróxido y platino no son intercambiables. Médico implantable: platino obligatorio. Sobremoldeo sobre ciertos plásticos: platino puede inhibirse.
No considerar lote mínimo: Formulaciones especiales requieren lotes mínimos. Si tu consumo son 50 kg/año y el lote mínimo son 500 kg, hay problema de inventario y caducidad.
6. Control de calidad
De cada lote de compound se vulcaniza una muestra y se ensayan propiedades según normas ISO:
| Ensayo | Norma | Propósito |
|---|---|---|
| Dureza | NF ISO 7619-1 | Verificar especificación |
| Tracción y alargamiento | NF ISO 37 | Propiedades mecánicas |
| Desgarro tipo C | NF ISO 34-1 | Resistencia a propagación de grieta |
| Densidad | NF ISO 2781 | Control de formulación |
| DRC | NF ISO 815 | Recuperación elástica (si aplica) |
Cada lote se identifica con número único que permite trazar materias primas, condiciones de fabricación y destino. Para aplicaciones médicas (ISO 13485) y aeronáuticas, la trazabilidad completa es requisito.
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Ver capacidad →Conclusión
El compounding es el paso invisible que determina si una junta tórica, un perfil de estanqueidad, una membrana o un tubo de silicona cumplirán su función o fallarán en servicio.
Especificar correctamente significa entender que «silicona» no es un material único, que la misma dureza puede conseguirse con formulaciones radicalmente diferentes, y que cada propiedad especial requiere una formulación específica.
La mayoría de especificaciones de silicona se centran en la pieza final: dureza, temperatura, certificación. Pero la pieza final es consecuencia del compound. Y el compound es consecuencia de decisiones de formulación y de la pericia del operador que trabaja el material en el molino. Quien controla el compounding controla el resultado.
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Nuestro equipo de ingeniería le ayudará a seleccionar el compound óptimo para su aplicación específica.
Consultar con ingeniería →Las especificaciones indicadas corresponden a valores típicos de ensayo. Las propiedades finales dependen de la geometría, el proceso de fabricación y las condiciones de servicio. Validar requisitos específicos con el departamento técnico.
