Una junta convencional sella porque está comprimida permanentemente entre dos superficies. Funciona mientras esas superficies no se muevan. El problema aparece cuando una puerta necesita abrirse, un eje necesita girar libre, una compuerta necesita desplazarse — y después de ese movimiento, el sistema tiene que volver a ser estanco. Ahí la junta estática no sirve: o impide el movimiento, o permite el movimiento pero no sella.
La junta hinchable resuelve exactamente ese conflicto. En reposo está retraída dentro de su ranura, sin contacto con la superficie opuesta, y el elemento móvil se desplaza libremente. Al inyectar un fluido de inflado — aire comprimido, nitrógeno, agua u otro gas inerte — la junta se expande contra la superficie opuesta, crea un sellado hermético y bloquea el elemento en posición. Al liberar la presión, la junta se retrae y el movimiento vuelve a ser posible. Es un sistema binario, compatible con automatismos y con capacidad de estados intermedios de presión para control graduado.
Este artículo cubre los criterios técnicos para seleccionar correctamente una junta hinchable de silicona: qué preguntas responder antes de elegir perfil, cómo funciona la mecánica de expansión, qué distingue a cada familia de perfil y qué errores de especificación se cometen con más frecuencia.
Antes de seleccionar perfil: definir el problema
La tentación es ir directamente a las tablas de referencias y buscar una dimensión que encaje en la ranura disponible. Es un error frecuente. Antes de elegir perfil hay que responder cinco preguntas que condicionan toda la selección.
¿Cuál es el GAP real entre superficies? La distancia entre la junta montada en su ranura y la superficie contra la que tiene que sellar. Este dato determina la expansión mínima necesaria y descarta familias enteras de perfiles. Un GAP de 2 mm se resuelve con un perfil HP de alta presión; un GAP de 15 mm necesita un VV o un TGD. Si el GAP es variable (porque las tolerancias del conjunto son amplias o porque hay deformación térmica), hay que diseñar para el GAP máximo.
¿Qué presión de sellado necesitas? No es lo mismo sellar contra presión atmosférica que contener vacío o sobrepresión interna. La presión de sellado necesaria determina si se requiere un perfil de alta presión (HP, hasta 3 bar de servicio) o si basta con un perfil de baja presión (TGD, que trabaja en el rango de milibares). Confundir presión de servicio del perfil con presión del sistema a contener es un error habitual.
¿En qué dirección tiene que expandirse la junta? La dirección de expansión depende de la geometría del conjunto. Si la superficie de sellado es frontal (paralela a la base de la ranura), la expansión es axial. Si la junta está montada en un diámetro interior y sella contra una superficie cilíndrica exterior, la expansión es radial externa. Si sella contra un eje o tubo interior, es radial interna. Cada dirección de expansión tiene sus propios radios mínimos de curvatura que limitan el diámetro mínimo de la junta.
¿Cuál es el entorno de trabajo? Temperatura, medio químico en contacto, frecuencia de ciclos inflado/desinflado, presencia de agentes de limpieza agresivos. Las siliconas estándar para juntas hinchables trabajan entre –60 y +200 °C. Si hay contacto con alimentos, se necesita formulación FDA o CE 1935/2004. Si es material rodante ferroviario, EN 45545-2. Si es dispositivo médico, USP Class VI o ISO 10993.
¿Cómo se va a fijar la junta en la ranura? Adhesivado o montaje mecánico. El adhesivado es la opción habitual cuando la junta se monta una vez y no se retira. El montaje mecánico (mediante válvulas, gripsters u otros elementos de fijación) es preferible cuando se requiere desmontaje periódico para mantenimiento o cuando el sustrato no admite adhesivo.
Con estas cinco respuestas, la selección del perfil deja de ser una búsqueda a ciegas en tablas de dimensiones.
Cómo funciona la mecánica de expansión
El perfil de una junta hinchable es un tubo de sección diseñada que, al presurizarse internamente, deforma sus paredes expandiéndose en una dirección controlada. La geometría de la sección — espesores de pared, radios de curvatura, zonas de flexión — determina hacia dónde se produce la expansión y cuánta fuerza genera contra la superficie de sellado.
Hay un concepto que conviene aclarar porque genera confusión: la presión de servicio del perfil no es la presión que la junta contiene, sino la presión que se inyecta dentro de la propia junta para hacerla expandir. Un perfil HP que trabaja a 3 bar de servicio necesita que se le inyecten 3 bar de aire comprimido para alcanzar su expansión nominal. Lo que ese sellado puede contener después (presión diferencial, vacío, inmersión) depende de la fuerza de contacto resultante y de la geometría del conjunto.
La expansión no es lineal con la presión. Los primeros décimas de bar apenas deforman el perfil; a partir de cierto umbral la expansión se acelera hasta alcanzar el contacto con la superficie opuesta; desde ese punto, aumentar la presión incrementa la fuerza de sellado pero apenas aumenta la expansión. Sobrepasar la presión máxima de servicio no genera mejor sellado — genera fatiga prematura del perfil y riesgo de rotura.
Las tres direcciones de expansión
| Axial (E.A.) | Radial externa (E.R.E.) | Radial interna (E.R.I.) | |
|---|---|---|---|
| Dirección | Perpendicular al plano de montaje | Hacia fuera del eje de curvatura | Hacia el eje de curvatura |
| Superficie de sellado | Frontal, paralela a la base de la ranura | Cilíndrica exterior | Cilíndrica interior (eje, tubo) |
| Radio mínimo | R1 (el más permisivo) | R3 | R2 |
| Aplicación típica | Puertas, tapas, compuertas planas | Juntas en alojamientos cilíndricos | Sellado contra ejes o tubos |
El radio mínimo de curvatura es un dato crítico que muchas veces se pasa por alto. Cada perfil tiene tres radios mínimos — uno para cada dirección de expansión — y son diferentes entre sí. Intentar curvar un perfil por debajo de su radio mínimo provoca pliegues en la zona interior de la curva, contacto irregular y fallo del sellado. En aplicaciones circulares de diámetro pequeño, el radio mínimo puede ser el factor que descarte un perfil por lo demás adecuado.
Las cuatro familias de perfil
Cada familia responde a una combinación diferente de presión de servicio y capacidad de expansión. No son intercambiables.
HP (Alta Presión, Pequeño Desarrollo). Perfiles compactos con secciones desde 6,3×5 mm hasta 26×19 mm. Presión de servicio de 1 a 3 bar según referencia. Expansión máxima de 1 a 5 mm. Es el perfil para GAPs pequeños donde se necesita fuerza de sellado alta: cierres herméticos de precisión, equipos con tolerancias ajustadas, sellados que deben contener presión diferencial significativa. La sección reducida permite integrarlo en ranuras compactas sin comprometer la rigidez del bastidor.
VV (Volumen Variable). Secciones desde 14×10 mm hasta 34×25 mm. Presión de servicio de 1 a 1,5 bar. Expansión de 7 a 20 mm. El perfil para GAPs grandes o variables. La geometría de volumen variable significa que la cámara interna tiene una reserva de material que se despliega progresivamente al inflarse, permitiendo cubrir distancias que el HP no puede alcanzar. Ideal cuando las tolerancias del conjunto son amplias o cuando hay deformación térmica que cambia el GAP durante la operación.
TGD (Baja Presión, Muy Gran Desarrollo). Secciones desde 16×14 mm hasta 34×28 mm. Presión de servicio de 1,5 a 5 mbar — atención, milibares, no bares. Expansión de 3 a 20 mm. El perfil para GAPs muy grandes con presión de sellado baja. Se utiliza en puertas de cámaras estancas, compuertas de gran tamaño y sellados perimetrales de grandes equipos donde la estanqueidad se consigue por contacto, no por fuerza.
BP (Baja Presión, Gran Sección). Las secciones más grandes de la gama: hasta 60×35,5 mm. Presión de servicio de 1,5 bar. Expansión de 8 a 15 mm. Diseñado para montaje mecánico (no adhesivado) con fijación por válvulas o gripsters. La sección generosa proporciona una superficie de contacto amplia que compensa la baja presión de servicio.
Criterio de selección rápido
| Tu situación | Perfil recomendado |
|---|---|
| GAP pequeño (<5 mm), necesitas fuerza de sellado alta | HP |
| GAP grande o variable, fuerza de sellado moderada | VV |
| GAP muy grande, presión de sellado baja (mbar) | TGD |
| Sección grande, montaje mecánico, gran superficie de contacto | BP |
| No sabes el GAP exacto pero es variable | VV (el más versátil) |
Material: tres compuestos, una decisión
Las juntas hinchables de silicona se fabrican en compuestos de alta resistencia al desgarro — entre 35 y 40 kN/m — porque cada ciclo de inflado/desinflado somete las paredes del perfil a flexión repetida. Una silicona estándar de 10-15 kN/m de desgarro se agrietaría en pocos cientos de ciclos.
La selección del compuesto se reduce a elegir dureza: 50, 60 o 70 Shore A.
Los 50 Shore A dan máxima flexibilidad. La junta se infla con menor presión, se adapta mejor a superficies irregulares y ejerce menos fuerza sobre sustratos delicados. Es la opción cuando la fuerza de inflado disponible es limitada o cuando la superficie de sellado no es perfectamente lisa.
Los 60 Shore A son el equilibrio por defecto. Suficiente flexibilidad para un inflado cómodo con buena estabilidad dimensional y resistencia mecánica. Si no hay un motivo técnico para elegir otra dureza, esta es la elección.
Los 70 Shore A aportan mayor rigidez y resistencia a la presión interna. Para aplicaciones con presiones de servicio altas o donde la junta debe mantener su forma con precisión incluso en reposo. Contrapartida: necesita más presión de inflado para alcanzar la misma expansión.
Una consideración que rara vez aparece en catálogos: la dureza afecta directamente a la velocidad de respuesta del sistema. Un perfil en 50 Shore A se expande más rápido a la misma presión que uno en 70 Shore A. En automatismos donde el tiempo de cierre es crítico, la dureza entra en la ecuación del tiempo de ciclo.
Para aplicaciones con requisitos normativos específicos — contacto alimentario, dispositivos médicos, material rodante ferroviario — existen formulaciones certificadas que se aplican sobre los mismos perfiles de la gama. La geometría no cambia; cambia el compuesto.
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Una junta hinchable de silicona no es solo el perfil. Es un sistema formado por cuatro componentes que deben especificarse juntos.
El perfil es el cuerpo de la junta, fabricado por extrusión y cerrado sobre sí mismo mediante soldadura para formar un anillo (en configuraciones circulares u ovaladas) o con tapones en los extremos (en configuraciones lineales). La soldadura es un punto crítico: se realiza con técnica específica que evita concentración de tensiones en la interfaz para no comprometer la vida útil a fatiga.
El cono de sobremoldeo es la pieza que conecta la válvula con el interior del perfil. Se fabrica directamente sobre la junta durante el proceso de ensamblaje, creando una unión hermética sin puntos débiles. Su geometría depende del diámetro de la válvula y del espacio disponible en la ranura — hay que verificar que el cono no sobresalga de la ranura ni interfiera con el elemento móvil.
La válvula de inflado es la conexión entre el sistema neumático y el interior de la junta. En acero inoxidable o latón, con diferentes configuraciones de rosca y longitud según el espacio de montaje. Un detalle importante: no apretar en exceso la válvula sobre el cono. El sobremoldeo de silicona tiene un límite de par de apriete; excederlo daña el cono y provoca fugas que pueden ser difíciles de diagnosticar.
Y el sistema de fijación: adhesivo o mecánico. El adhesivado requiere limpieza previa con alcohol, aplicación de imprimación si el sustrato lo necesita, y 12-24 horas de secado antes de operar. Es un tiempo que hay que planificar en la secuencia de montaje. El montaje mecánico evita ese tiempo de espera pero requiere que el bastidor esté diseñado con los alojamientos para los elementos de fijación.
Diseño de la ranura
La ranura es la otra mitad de la ecuación y su diseño se subestima con frecuencia. Un perfil bien seleccionado montado en una ranura mal dimensionada va a funcionar mal o directamente no va a funcionar.
Las dimensiones de la ranura (L1 × H1 en las tablas de los fabricantes) son ligeramente mayores que la sección del perfil (L × H). Esa holgura es intencionada: permite alojar el perfil sin compresión en reposo, garantiza espacio para el retorno elástico tras el desinflado y facilita el montaje. Fabricar la ranura exactamente a la medida del perfil — « para que quede bien ajustado » — es un error que impide la retracción completa y acelera la fatiga.
El fondo de la ranura debe ser liso y libre de rebabas. Los bordes de entrada deben estar redondeados o al menos desbarbados. Un borde afilado en la zona donde el perfil flexiona durante el inflado actúa como concentrador de tensiones y es el punto de inicio de grietas.
Para la válvula de inflado es necesario un taladro pasante en el fondo o lateral de la ranura, dimensionado según la referencia de cono elegida. La posición de este taladro determina dónde va la conexión neumática, lo que hay que considerar desde el diseño del bastidor.
Errores frecuentes al especificar
Cuatro errores que se repiten y que se evitan con una especificación correcta desde el inicio.
El primero es confundir presión de servicio del perfil con presión del sistema. La presión de servicio es lo que se inyecta dentro de la junta para inflarla. No es la presión diferencial que la junta puede contener una vez inflada. Especificar un perfil HP de 3 bar de servicio pensando que va a contener 3 bar de presión diferencial es un error conceptual que lleva a fallos en servicio.
El segundo es no verificar el radio mínimo de curvatura. Cada perfil tiene tres radios mínimos diferentes — uno por cada dirección de expansión. En aplicaciones circulares de diámetro pequeño, el radio mínimo puede obligar a cambiar de familia de perfil aunque la expansión y la presión sean correctas. Es un dato que hay que comprobar siempre, especialmente en expansión radial.
El tercero es inflar la junta fuera de la ranura. Parece obvio pero ocurre: durante pruebas de estanqueidad previas al montaje, durante verificaciones de recepción o simplemente por curiosidad. Sin el confinamiento de la ranura, el perfil se expande en todas las direcciones sin control, se deforma permanentemente y queda inutilizado. La primera presurización debe hacerse siempre con la junta montada en su alojamiento.
El cuarto es sobredimensionar la ranura « por seguridad ». Una ranura demasiado grande permite que el perfil se desplace durante el inflado, pierde la orientación de expansión y el contacto con la superficie de sellado se vuelve irregular. La holgura entre perfil y ranura está calculada por el fabricante; respetarla es parte de la especificación.
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