Las pruebas de estanquidad industrial se realizan para garantizar la estanqueidad de los productos o materiales y evitar fallos. ¡En este artículo te explicamos en qué consisten!
Definición de estanqueidad
La estanqueidad es una propiedad que se caracteriza por la capacidad de evitar que penetren elementos externos al interior de una pieza, circuito o habitáculo, ya sean fluidos, partículas o aire.
En este sentido, si queremos corroborar que un producto, material, envase o cierre hermético tiene una configuración y unas juntas adecuadas que impidan el paso de cualquier fluido, llevaremos a cabo pruebas de estanqueidad industrial.
Una gran parte de sectores, como el automovilístico, la industria médica, de embalajes o la electrónica, diseñan productos estancos y necesitan realizar test de fugas como parte de sus procesos de mantenimiento.
¿Qué es una prueba de estanqueidad?
La prueba de estanqueidad es un procedimiento para verificar y medir la estanqueidad de los componentes. Además, sirve para determinar si un objeto o sistema funciona dentro de un límite de fuga específico.
Las fugas se producen cuando existe un defecto -un agujero, una grieta o algún otro tipo de fallo- en un objeto, que permite que salga el líquido o el gas que contiene. Las pruebas de fugas utilizan la presión para encontrar estos defectos, de modo que puedan ser abordados como parte de los procedimientos regulares de mantenimiento.
Los dos tipos más comunes de pruebas de fugas son la caída de presión y el flujo de masa. En el caso de la caída de presión, la pieza se llena con un volumen de aire a una presión específica y luego se aísla de la fuente de aire. La presión dentro de la pieza se monitoriza para rastrear las disminuciones que indican la presencia y la tasa de una fuga. En cambio, con el flujo másico la pieza permanece conectada a la fuente de aire para mantener la presión objetivo en el interior, mientras que un medidor de flujo registra la cantidad de aire que debe bombearse continuamente en la pieza para mantener la presión objetivo a medida que el aire se escapa a través de una o varias fugas.
¿En qué consisten las pruebas de estanquidad industrial?
La prueba de fugas es uno de los métodos de inspección más utilizados para detectar los fallos en piezas con estanqueidad. Se incluye en la categoría de métodos de ensayo no destructivos porque pueden realizarse sin alterar o dañar permanentemente la pieza.
Las pruebas de estanquidad fuerzan la salida del líquido o gas de un defecto, revelando así su presencia y ubicación. Cuando las sustancias se escapan de un recipiente, fluyen desde donde la presión es más alta hasta donde es más baja. Las pruebas de fugas aprovechan este fenómeno utilizando la presión para generar un flujo hacia una presión más baja -es decir, la ubicación de las fugas- mientras se controla para descubrir grietas, agujeros, juntas débiles, así como otros defectos o imperfecciones que puedan permitir el escape de fluidos o gas, como en el caso de los ensayos de líquidos penetrantes.
Antes de realizar una prueba de estanqueidad es importante tener en cuenta la función para la que originalmente se fabricó el material u objeto.
Por ejemplo, algunas piezas de automóvil están diseñadas específicamente para que los gases no puedan salir de ella, al igual que sucede con una vía intravenosa, diseñada para mantener los líquidos en su interior. Del mismo modo, también influirá en los resultados el material del que está fabricado el producto. Si un material resulta ser demasiado frágil o maleable la presión modificará el objeto -por ejemplo, haciendo que se expanda-, puesto que las sustancias responden de manera diferente a los distintos rangos de presión.
Métodos de detección en pruebas de estanqueidad
Estos son algunos de los métodos de detección de estanquidad industrial más comunes:
- Estallido: aumenta la presión para encontrar el punto en el que el dispositivo se abrirá, es decir, estallará.
- Cámara: se utiliza para identificar los defectos causantes de las fugas en un entorno sellado, como un dispositivo o paquete.
- Presión-vacío: este método utiliza la presurización de un objeto de prueba y un volumen de referencia. Si existe una fuga, la diferencia entre ambos disminuirá.
- Decaimiento de la presión: utiliza el cambio de presión de un objeto o sistema bajo presión positiva para identificar los defectos que causan las fugas.
- Decaimiento del vacío: esta técnica utiliza el cambio de presión de un objeto o sistema bajo presión negativa para identificar los fallos de fuga.
- Oclusión: identifica las obstrucciones en la trayectoria del flujo de un gas para descubrir los defectos que producen escapes.
Otros métodos de detección más específicos incluyen: colorantes, detección de radioisótopos, prueba de burbujas, control de la presión o del flujo y termografía entre otros.
Juntas de estanquidad
Las juntas se utilizan para optimizar el rendimiento y ofrecer un funcionamiento fiable. Además, las juntas son capaces de soportar máquinas de todos los tamaños. Por ejemplo, se utilizan tanto en turbinas de gran tamaño como en herramientas rotativas de tamaño muy reducido. No obstante, para lograr estas funciones y asegurar la estanquidad, es necesario adaptar el sellador más adecuado a los materiales que se van a unir.
Los selladores son materiales que impiden el paso de fluidos y otras sustancias a través de superficies y juntas mecánicas. Bloquean las fugas de aire, los insectos, el polvo, el sonido y el calor. Existe una gran variedad de selladores con propiedades diferentes -pueden ser fuertes, flexibles, rígidos, temporales, permanentes, etc.- y adecuados para cada tipo de juntas. Algunos de los principales tipos de juntas que más se utilizan en aplicaciones industriales son los siguientes:
- Juntas hidráulicas,
- neumáticas,
- de pistón,
- de perfil LC,
- de sujeción,
- integrales,
- juntas EMI/ RFI,
- sellos de guía de ondas,
- sellos energizados por resorte,
- juntas de eje rotatorio,
- juntas metálicas de diferentes formas.
En INFINITIA Industrial Consulting somos expertos en materiales, innovación y diseño. Si quieres realizar una prueba de estanqueidad en tus materiales o desarrollar un nuevo producto, ponte en contacto con nuestro equipo de prototipado para ofrecerte la mejor solución.