Metal fuelle Son componentes esenciales para aplicaciones que requieren sellos flexibles, adaptación al movimiento y detección de presión. La variedad de procesos de fabricación y geometrías para fuelles metálicos ofrece capacidades únicas, pero también añade complejidad para diseñadores e ingenieros.
En esta publicación, exploraremos los cinco tipos principales de fuelles metálicos (formados, soldados, electroformados, multicapa y soldados por los bordes), detallando sus características, ventajas y limitaciones. Al comprender las particularidades de cada tipo, podrá especificar con seguridad el fuelle metálico óptimo para su aplicación.
¿Qué son los fuelles metálicos?
Los fuelles metálicos son componentes metálicos flexibles de paredes delgadas que se pueden comprimir, extender o doblar para adaptarse al movimiento o la vibración. Están diseñados para contener presión, vacío o fuerzas mecánicas en diversas aplicaciones. Están fabricados con metales dúctiles como acero inoxidable, aleaciones de níquel, titanio o cobre, y presentan una serie de convoluciones o corrugaciones que les confieren flexibilidad.
Tipos de fuelles metálicos
Fuelles formados
Los fuelles conformados se fabrican mediante procesos de hidroconformado o embutición profunda. En el hidroconformado, se coloca un tubo metálico dentro de un molde y se somete a un fluido a alta presión, lo que permite que el metal se adapte a la forma del molde. La embutición profunda, por otro lado, consiste en presionar una lámina metálica plana en una matriz para crear la forma deseada. Estos métodos de fabricación hacen que los fuelles conformados sean rentables para producciones de gran volumen.
Una ventaja de los fuelles conformados es su moderada flexibilidad, que les permite adaptarse a movimientos axiales, laterales y angulares. Sin embargo, presentan una menor resistencia mecánica en comparación con otros tipos de fuelles, lo que puede limitar su uso en aplicaciones de alta presión o alta tensión.
Fuelles soldados
Los fuelles soldados se crean soldando diafragmas individuales. Estos diafragmas suelen estamparse o formarse a partir de láminas metálicas y luego se unen mediante diversas técnicas de soldadura, como láser, haz de electrones o soldadura por resistencia. Este proceso de fabricación permite la producción de fuelles de alta precisión y durabilidad.
La resistencia de los fuelles soldados los hace adecuados para entornos exigentes, como aquellos con altas temperaturas, presiones o medios corrosivos. Sin embargo, el proceso de soldadura puede introducir puntos débiles en las juntas soldadas, susceptibles a la fatiga o la corrosión.
Fuelles electroformados
Los fuelles electroformados se producen mediante la galvanoplastia de metal sobre un mandril o molde mecanizado con precisión. El proceso de galvanoplastia consiste en depositar capas delgadas de metal, como níquel o cobre, sobre el mandril hasta alcanzar el espesor deseado. A continuación, se retira el mandril, quedando un fuelle sin costuras y de paredes delgadas.
Las paredes delgadas de los fuelles electroformados proporcionan una flexibilidad extrema, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren altos niveles de movimiento o aislamiento de vibraciones. Además, son ligeros y se pueden fabricar con gran precisión. Sin embargo, el proceso de electroformado limita las opciones de materiales disponibles, y los fuelles resultantes pueden tener una menor durabilidad en comparación con los diseños soldados.
Fuelles multicapa
Los fuelles multicapa constan de varias capas de láminas metálicas delgadas apiladas. Estas capas suelen unirse mediante adhesivos o soldadura fuerte. El número y el grosor de cada capa pueden variarse para lograr la resistencia y flexibilidad deseadas.
La construcción multicapa mejora la resistencia y flexibilidad de estos fuelles, haciéndolos ideales para aplicaciones de alta presión o cargas cíclicas. Además, las múltiples capas proporcionan redundancia, lo que reduce el riesgo de fallo si una capa se daña.
Fuelles soldados por bordes
Fuelles soldados en los bordes Se construyen soldando delgados diafragmas metálicos a lo largo de sus bordes para crear convoluciones. Este proceso da como resultado fuelles con un gran número de convoluciones y un paso pequeño, lo que proporciona una flexibilidad excepcional.
El proceso de soldadura de bordes permite la creación de sellos herméticos, lo que hace que estos fuelles sean ideales para aplicaciones con vacío o gases de alta pureza. Su alta flexibilidad también les permite soportar importantes desplazamientos axiales, laterales y angulares.
