Tipos de materiales para fuelles

El diseño y el rendimiento de los fuelles dependen en gran medida de la selección de los materiales adecuados. Desde aceros inoxidables hasta polímeros avanzados, la elección del material de los fuelles afecta a factores críticos como la durabilidad, la flexibilidad y la resistencia a la corrosión.

Este artículo ofrece una descripción detallada de los distintos materiales metálicos y no metálicos que se utilizan habitualmente en aplicaciones de fuelles. Exploraremos las propiedades, ventajas y consideraciones de cada categoría de material, lo que permitirá a los ingenieros y gerentes de compras tomar decisiones informadas al especificar fuelles para sus proyectos.

Materiales para fuelles metálicos

Aceros inoxidables

Los aceros inoxidables se encuentran entre los materiales más utilizados para los fuelles metálicos debido a su excelente resistencia a la corrosión, solidez y conformabilidad. El contenido de cromo en los aceros inoxidables forma una capa pasiva en la superficie, protegiendo al material de la oxidación y la corrosión. En la fabricación de fuelles se emplean habitualmente varios grados de acero inoxidable:

• 304 (Sistema de Información No.: S30400):Este acero inoxidable austenítico contiene cromo 18% y níquel 8%, lo que ofrece buena resistencia a la corrosión, conformabilidad y soldabilidad. Se utiliza ampliamente en aplicaciones con requisitos de corrosión moderados.
• 304L (Sistema de Información No.: S30403):El acero inoxidable 304L, una variante con bajo contenido de carbono del acero inoxidable 304, tiene una soldabilidad mejorada y resistencia a la corrosión intergranular. Suele especificarse para aplicaciones que implican soldadura o exposición a entornos levemente corrosivos.
• 316 (Sistema de Información No.: S31600):Con la adición de molibdeno, el acero inoxidable 316 proporciona una resistencia mejorada a la corrosión, en particular contra la corrosión por picaduras y grietas en entornos que contienen cloruro. Es adecuado para aplicaciones más exigentes, como aquellas que involucran agua de mar o productos químicos.
• 316L (Sistema de Información No.: S31603):Similar al 304L, esta versión de bajo contenido de carbono del acero inoxidable 316 ofrece una mejor soldabilidad y resistencia a la corrosión intergranular. Se utiliza con frecuencia en construcciones soldadas expuestas a entornos corrosivos.
• 321 (Sistema de Información No.: S32100):Este acero inoxidable austenítico estabilizado con titanio está diseñado para evitar la precipitación de carburo de cromo durante la soldadura o la exposición a altas temperaturas. Mantiene su resistencia a la corrosión y sus propiedades mecánicas en aplicaciones a temperaturas elevadas.

Aleaciones de níquel

Las aleaciones de níquel ofrecen una resistencia excepcional a la corrosión, a altas temperaturas y a la oxidación. Suelen especificarse para fuelles que funcionan en entornos extremos, como los que se encuentran en las industrias aeroespacial, de procesamiento químico y de petróleo y gas. Algunas aleaciones de níquel comunes que se utilizan en fuelles incluyen:

• Inconel:Los materiales Inconel (por ejemplo, Inconel 625, Inconel 718), una familia de superaleaciones austeníticas basadas en níquel y cromo, proporcionan una excelente resistencia y resistencia a la corrosión a temperaturas elevadas. Se utilizan en entornos corrosivos de alta temperatura, como motores a reacción y equipos de procesamiento químico.
• Hastelloy:Estas aleaciones de níquel-molibdeno (por ejemplo, Hastelloy C-22, Hastelloy C-276) ofrecen una resistencia excepcional a los ácidos oxidantes y reductores, así como al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Se emplean en entornos corrosivos severos, incluidos los sistemas de procesamiento químico y control de la contaminación.
• Monel:Monel, una aleación de níquel y cobre, presenta buena resistencia al agua de mar, al ácido fluorhídrico y al ácido sulfúrico. Se utiliza en aplicaciones marinas, procesamiento de ácidos e industrias alimentaria y farmacéutica.

Latón y bronce

El latón y el bronce son aleaciones de cobre que proporcionan una resistencia moderada, buena conformabilidad y resistencia a ciertos entornos corrosivos. El latón, una aleación de cobre y zinc, es conocido por su maquinabilidad y resistencia a la corrosión atmosférica. El bronce, compuesto típicamente de cobre y estaño, ofrece mayor resistencia y resistencia al desgaste en comparación con el latón. Estos materiales se utilizan a menudo en aplicaciones menos exigentes o con fines decorativos.

Cobre de berilio

El cobre-berilio es una aleación de cobre que contiene una pequeña cantidad de berilio, lo que mejora significativamente su resistencia, resistencia al desgaste y conductividad eléctrica. Este material se utiliza en fuelles que requieren una alta resistencia a la fatiga, buena conductividad térmica y resistencia a la corrosión en entornos templados. Los fuelles de cobre-berilio se encuentran a menudo en aplicaciones eléctricas y electrónicas, así como en instrumentos de precisión.

Titanio

El titanio y sus aleaciones son conocidos por su excepcional relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión y biocompatibilidad. Se utilizan en fuelles para aplicaciones aeroespaciales, médicas y marinas.

Aluminio

Las aleaciones de aluminio, como 5052 y 6061, ofrecen una combinación de peso ligero, buena conformabilidad y resistencia moderada. Los fuelles de aluminio se utilizan a menudo en sistemas de escape de automóviles, equipos de calefacción, ventilación y aire acondicionado y conjuntos mecánicos ligeros.

Materiales de fuelles no metálicos

Poliuretano

El poliuretano es un polímero versátil conocido por su excelente resistencia a la abrasión, resistencia al desgarro y flexibilidad. Puede soportar la exposición a una amplia gama de productos químicos, aceites y disolventes. Los fuelles de poliuretano son adecuados para aplicaciones que requieren alta flexibilidad y durabilidad, como cubiertas antipolvo, fundas protectoras y sellos para maquinaria.

CLORURO DE POLIVINILO

El cloruro de polivinilo (PVC) es un polímero termoplástico conocido por su buena resistencia química, resistencia al fuego y propiedades aislantes. Los fuelles de PVC se utilizan habitualmente en sistemas de tuberías y conductos, así como en cubiertas protectoras para maquinaria. Ofrecen una solución rentable para aplicaciones que requieren una flexibilidad y durabilidad moderadas.

Nailon recubierto de neopreno

Los fuelles de nailon recubiertos de neopreno ofrecen una combinación de flexibilidad, fuerza y resistencia química. La tela de nailon proporciona una alta resistencia a la tracción, mientras que el revestimiento de neopreno mejora la resistencia química y la resistencia a la intemperie. Estos fuelles se utilizan comúnmente en aplicaciones al aire libre, como cubiertas protectoras para equipos de construcción y fuelles marinos.

Nailon recubierto de Hypalon

Los fuelles de nailon recubiertos con Hypalon ofrecen una resistencia superior a los productos químicos, al ozono y a la radiación ultravioleta en comparación con los de nailon recubiertos con neopreno. El revestimiento de Hypalon ofrece una excelente resistencia a la intemperie y durabilidad, lo que hace que estos fuelles sean ideales para entornos exteriores hostiles. Las aplicaciones comunes incluyen cubiertas protectoras para maquinaria y equipos industriales expuestos a la luz solar y al ozono.

Fibra de vidrio con recubrimientos

Los fuelles de fibra de vidrio con diversos revestimientos ofrecen alta resistencia, resistencia a la temperatura y propiedades aislantes. El tejido de fibra de vidrio proporciona una excelente resistencia a la tracción y estabilidad dimensional, mientras que los revestimientos mejoran la resistencia química y la resistencia a la intemperie. Los revestimientos más comunes incluyen silicona, PTFE y neopreno. Los fuelles de fibra de vidrio son adecuados para aplicaciones de alta temperatura, como sistemas de escape y juntas de expansión térmica.