I. Introducción
El caucho está en todas partes, desde los neumáticos de nuestros coches hasta las juntas de nuestros frigoríficos. Pero, ¿se ha preguntado alguna vez cómo se fabrican estas piezas flexibles y resistentes? Uno de los métodos de fabricación más comunes para dar forma al caucho es moldeo por extrusión-un proceso en el que las mezclas de caucho crudo se fuerzan a través de una matriz para crear perfiles continuos como tubos, tiras y juntas.
Antes de entrar en la industria de fabricación de caucho, daba por sentado que todas las piezas de caucho se moldeaban con formas estáticas. Pero la extrusión me abrió los ojos a un proceso mucho más versátil. Me permite crear formas transversales largas y complejas con una consistencia y velocidad extraordinarias. Por eso el caucho extruido se utiliza tanto en sectores como la automoción, la construcción y la electrónica.
En este artículo, le guiaré a través de qué materiales de caucho son los más adecuados para el moldeo por extrusión-desde el caucho natural tradicional hasta la fluorosilicona de alto rendimiento. Cada uno tiene sus propios puntos fuertes, retos y escenarios de aplicación ideales.
Exploremos la gama de cauchos extrusionables y comprendamos qué los hace adecuados para este proceso esencial.
II. Caucho natural (NR)
1. Características de los materiales
Cuando trabajé por primera vez con caucho natural (NR), me asombró su elasticidad excepcional y resistencia a la tracción. Derivado del látex del árbol Hevea brasiliensis, el NR es uno de los materiales de caucho más tradicionales y, sin embargo, de mayor relevancia en la industria.
Lo que distingue al caucho natural es su excelente resistencia al agua, ácidos suaves y álcalisasí como su notable capacidad para recuperar su forma original tras el estiramiento. Estas propiedades lo hacen muy valioso para aplicaciones en las que la flexibilidad y la durabilidad son fundamentales.
Sin embargo, también he aprendido que el NR es sensible al ozono, a la radiación UV y a los aceites derivados del petróleo, lo que significa que no es la mejor opción para exteriores o entornos con muchos productos químicos, a menos que esté especialmente formulado.
2. Ventajas del moldeo por extrusión
El caucho natural se comporta de maravilla en el moldeo por extrusión. Su alta plasticidad y comportamiento de flujo suave facilitan su procesamiento a través de una extrusora, especialmente cuando se forman perfiles continuos.
Una de las ventajas que he visto en la producción es su capacidad para mantener la estabilidad dimensional incluso en líneas de extrusión de alta velocidad. El material se mezcla bien con los aditivos y se cura uniformemente durante la vulcanización.
Puede extrudir fácilmente NR en sellos, juntas, amortiguadores de vibraciones y tubos.-especialmente para interiores o entornos de baja exposición química.
"La flexibilidad del caucho natural, tanto en material como en procesamiento, lo convierte en un elemento básico en las operaciones de extrusión para aplicaciones de uso general".
3. Áreas de aplicación
Según mi experiencia, el caucho natural extruido se utiliza habitualmente en:
- Automoción: como juntas para pedales, topes para el vano motor y fundas para cables.
- Aeroespacial y aviaciónpara el aislamiento de las vibraciones en las estructuras de las cabinas.
- Fabricación de cintas transportadoraspara remates de bordes y rodapiés.
- Equipos industriales generales: para juntas de protección y componentes antideslizantes.
Aunque han entrado en el mercado gomas sintéticas más nuevas, he descubierto que El NR sigue siendo inigualable cuando se requiere elasticidad y suavidad rentables en extrusión.
III. Caucho estireno-butadieno (SBR)
1. Características de los materiales
Cuando necesito una goma rentable con buena resistencia al desgaste y estabilidad al envejecimiento...a menudo recurro al caucho estireno-butadieno (SBR). Es uno de los cauchos sintéticos más utilizados, desarrollado como alternativa al caucho natural durante la Segunda Guerra Mundial. Hoy en día, sigue sirviendo a industrias que exigen una producción de volumen sin sacrificar la resistencia mecánica.
SBR ofrece excelentes resistencia a la abrasión, propiedades de envejecimiento térmicoy estabilidad químicaespecialmente contra el agua y los productos químicos suaves. Aunque carece de la elasticidad natural del NR, la compensa con una mayor estabilidad frente a las tensiones mecánicas y los cambios de temperatura.
Sin embargo, según mi propia experiencia, el SBR no funciona bien en entornos muy expuestos al aceite o al calor extremo, a menos que esté especialmente compuesto.
2. Ventajas del moldeo por extrusión
Una de las razones por las que prefiero el SBR en extrusión es su comportamiento de procesamiento coherente. Extruye sin problemas perfiles complejos y se maneja bien durante la producción continua. Su estabilidad térmica y mecánica nos permite mantener la forma y las tolerancias incluso a velocidades de producción exigentes.
El acabado superficial de las extrusiones de SBR suele ser muy limpio y uniformepor lo que es ideal para aplicaciones visibles o de perfil de precisión.
Gracias a su integridad estructural, el SBR es especialmente adecuado para juntas, mangueras, cubiertas protectoras y parachoques donde la durabilidad pesa más que la necesidad de una flexibilidad extrema.
"Para aplicaciones que necesitan dureza frente a suavidad, el SBR me ofrece un equilibrio ideal entre rendimiento y precio".
3. Áreas de aplicación
Los productos de extrusión de SBR se utilizan con frecuencia en:
- Piezas de automóviles: como juntas de puertas, alfombrillas, componentes de frenos.
- Mangueras industriales: para la conducción de aire y agua.
- Sistemas de transporte: como cubiertas, rascadores o carriles guía.
- Calzado y suelos: para superficies antideslizantes y de absorción de impactos.
En mis proyectos, he descubierto que el SBR es el material preferido cuando los clientes quieren durabilidad y asequibilidad en un compuesto fácil de extruir.
IV. Caucho de neopreno (CR)
1. Características de los materiales
El neopreno, también conocido como caucho de cloropreno (CR), es uno de mis materiales polivalentes favoritos. Consigue un raro equilibrio entre resistencia mecánica, resistencia química y durabilidad medioambiental. Ya sea aceite, ozono, rayos UV o calor moderado, el neopreno puede con todo.
Una de las cosas clave que aprecio del neopreno es su ignifugación natural y excelente resistencia a la intemperie. También resiste la degradación por refrigerantes, muchos productos químicos e incluso ácidos y bases débiles. Esto lo hace adecuado para su uso tanto en interiores como en exteriores, especialmente en zonas de temperaturas fluctuantes.
Aunque no ofrece la misma suavidad o elasticidad que el caucho natural, el neopreno de estabilidad bajo estrés y exposición medioambiental lo convierte en un material muy fiable.
2. Ventajas del moldeo por extrusión
En extrusión, el neopreno ofrece excelente retención de la forma y flexibilidadespecialmente para perfiles expuestos a la intemperie. Su características de flujo equilibrado garantizar un paso suave a través de la matriz, mientras que su dureza postcurado le ayuda a mantener formas precisas sin colapsarse.
He utilizado neopreno para producir perfiles de extrusión largos que necesitan resisten la exposición a los rayos UV, la intemperie y el contacto moderado con el aceite-a menudo con una degradación mínima del material a lo largo de los años de uso.
Entre las extrusiones de neopreno más comunes se encuentran los burletes, las juntas HVAC, los manguitos para cables y los tubos protectores.
"El neopreno es como la navaja suiza de los cauchos: adaptable, resistente a la intemperie y perfecto para la extrusión cuando la versatilidad es clave".
3. Áreas de aplicación
El uso del neopreno está muy extendido:
- Automociónpara protectores de bujías, pasacables y manguitos para conductos de combustible.
- Construcciónpara juntas de ventanas y puertas, rellenos de juntas de dilatación.
- Equipamiento industrial: en correas, mangueras y almohadillas antivibración.
- Equipamiento náutico y para actividades al aire libre: como juntas de estanqueidad, bandas flotantes y aislantes térmicos.
Si busca un caucho resistente y polivalente que no se agrieta bajo el sol ni se disuelve en aceiteEl neopreno merece un lugar destacado en su línea de extrusión.
V. Caucho nitrílico (NBR)
1. Características de los materiales
Cuando se trata de aplicaciones que exigen resistencia al aceite y al combustibleSiempre pienso primero en el caucho nitrílico (NBR). Este caucho sintético es un copolímero de acrilonitrilo y butadieno, y su característica más destacada es su excepcional resistencia a los aceites derivados del petróleo, combustibles y muchos productos químicos.
El contenido de acrilonitrilo puede ajustarse para afinar el rendimiento. Los niveles más altos de acrilonitrilo mejoran la resistencia al aceite, mientras que los niveles más bajos aumentan la flexibilidad y la resistencia al frío. Por lo que he visto en aplicaciones industriales, esta adaptabilidad es una gran ventaja.
NBR también ofrece buena resistencia a la abrasión, buena resistencia al calory comportamiento moderado ante el envejecimiento-aunque no es el mejor bajo la exposición al ozono o a la intemperie sin aditivos.
2. Ventajas del moldeo por extrusión
El NBR es uno de los cauchos extruidos más utilizados en la industria. Su comportamiento de extrusión estable lo hace adecuado para aplicaciones de alta precisión como juntas de conductos de combustible y tubos resistentes al aceite.
Durante la extrusión, he descubierto que el NBR mantiene densidad uniforme y control dimensionalque permite la producción de componentes con tolerancias estrechas que son de misión crítica en sistemas expuestos a petróleo o productos químicos.
Es especialmente eficaz cuando se utiliza en Juntas tóricas, tubos y arandelas para entornos de motor o sistemas de manipulación de aceite.
"Si hay contacto con aceite, no me arriesgo: el NBR es mi material preferido para la extrusión".
3. Áreas de aplicación
Éstas son las áreas típicas en las que he utilizado piezas de NBR extruido:
- Industria del automóviljuntas tóricas del sistema de combustible, juntas del motor y juntas bajo el capó.
- Transformación química y petroquímicapara mangueras de transferencia de fluidos y juntas de válvulas.
- Equipos para petróleo y gas: incluidos los conductos de suministro de combustible y los manguitos para tuberías.
- Maquinaria general: para juntas hidráulicas, pastillas de desgaste y perfiles antifugas.
El NBR es indispensable en cualquier proyecto de extrusión en el que compatibilidad química y resistencia al aceite no son negociables.
VI. Caucho butílico (IIR)
1. Características de los materiales
Entre todos los materiales de caucho con los que he trabajado, el caucho butílico (IIR) destaca por una característica fundamental: impermeabilidad al gas. Tiene el menor permeabilidad al gas y a la humedad de cualquier elastómero de uso común, gracias a su estructura molecular fuertemente empaquetada. Esto lo convierte en una opción excelente para aplicaciones que exigen estanqueidad.
El butilo también ofrece resistencia al calor, al ozono, a la intemperie y al envejecimiento-especialmente en aplicaciones de sellado estático. Soporta bien la exposición química moderada y proporciona amortiguación y aislamiento eléctrico propiedades.
Sin embargo, no funciona bien con aceites o disolventes derivados del petróleo. Pero cuando se trata de sellar el aire o retener la presión, es una de las mejores opciones que tengo a mano.
2. Ventajas del moldeo por extrusión
Desde el punto de vista de la extrusión, el caucho butílico tiene un perfil de flujo suave y crea productos densos y uniformes. La principal ventaja es su capacidad para fabricar juntas y mangueras que conserven la presión y eviten fugas de aire o vapor a lo largo del tiempo.
En producción, he utilizado con éxito el caucho butílico para juntas del sistema de combustible, amortiguadores de aire y componentes amortiguadores del ruido. Se comporta bien tanto en forma sólida como esponjosa durante la extrusión, lo que lo convierte en un material versátil para aplicaciones especializadas.
"Si su proyecto de extrusión requiere estanqueidad, el caucho butílico es el que quiere en su línea".
3. Áreas de aplicación
Suelo aplicar caucho butílico en los siguientes campos:
- Automoción: para cámaras de aire, fuelles de muelles neumáticos y mangueras de vacío.
- Aeroespacial: donde la retención de la presión y el aislamiento son fundamentales.
- Construcción: en juntas antivibraciones y barreras acústicas.
- Sistemas de combustiblecomo los conductos de retorno de vapor y las juntas de la boca de llenado.
Con su baja permeabilidad y durabilidad medioambientalEl caucho butílico es esencial para los proyectos de extrusión que se basan en rendimiento de sellado y contención a largo plazo.
VII. Fluoroelastómero (FKM)
1. Características de los materiales
Cuando me enfrento a entornos extremos, ya sea mucho calor, productos químicos corrosivos o combustibles agresivos...fluoroelastómero (FKM) es mi primera elección. Más conocido bajo marcas como Viton®, el FKM está diseñado para máxima resistencia a productos químicos, aceites y temperaturas elevadas.
Lo que hace único al FKM es su capacidad para soportan temperaturas de servicio continuo de hasta 200°C (392°F) e incluso la exposición a corto plazo más allá de eso. También resiste ácidos, combustibles, disolventes, ozono e intemperieTodo ello manteniendo la elasticidad y la integridad mecánica.
No es un material barato, pero en aplicaciones críticas en las que el fallo no es una opción, creo que la inversión en FKM compensa en longevidad y rendimiento.
2. Ventajas del moldeo por extrusión
A pesar de ser denso y relativamente rígido en comparación con otros cauchos, el FKM se puede extruidos con precisión en perfiles complejos con tolerancias estrechas. A menudo confío en él para piezas que deben resistir en entornos químicos agresivos o compartimentos de motor extremos.
Su estabilidad térmica durante el proceso de extrusión y vulcanización es excelente, y sus propiedades finales curadas ofrecen un sellado premium y durabilidad a largo plazoincluso cuando se exponen a fluidos agresivos o a una compresión constante.
Algunos ejemplos de piezas extruidas de FKM son los tubos de transferencia química, las juntas de vapor de combustible y las juntas de alta temperatura..
"Cuando los clientes me preguntan por una goma que 'pueda sobrevivir a todo', mi respuesta es sencilla: FCM".
3. Áreas de aplicación
Normalmente recomiendo componentes de FKM extruido para:
- AeroespacialMangueras del sistema de combustible, juntas del cortafuegos y juntas del motor.
- Petróleo y gas: sistemas de transferencia y contención de productos químicos a alta presión.
- Automociónjuntas del turbocompresor, juntas de los conductos de combustible y tubos bajo el capó.
- Tratamiento químico: revestimientos resistentes, juntas de válvulas y tubos para medios agresivos.
Con su máxima resistencia al calor, al aceite y a los productos químicosEl FKM es ideal para piezas de extrusión de misión crítica en los entornos de trabajo más duros.
VIII. Goma de silicona
1. Características de los materiales
El caucho de silicona es uno de los materiales más versátiles con los que trabajo, sobre todo cuando estabilidad térmica, flexibilidad y cumplimiento de las normas de seguridad son clave. Puede funcionar en un amplia gama de temperaturas de -60°C a +230°Cy algunos grados incluso lo superan. Lo que más me impresiona es cómo la silicona conserva su suavidad, elasticidad y resistencia en toda esta gama.
También cuenta con excelentes Resistencia a los rayos UV, al ozono y al aislamiento eléctricopor lo que es ideal tanto para interiores como para exteriores. Y como es inodoro, insípido y biocompatiblese utiliza a menudo en dispositivos médicos, productos para bebés y aplicaciones alimentarias.
A diferencia de otros elastómeros, la silicona es inerte e hipoalergénica, por lo que también es la opción preferida en la industria alimentaria. sanidad y salas blancas.
2. Ventajas del moldeo por extrusión
La silicona se extruye de maravilla. Fluye suavemente y se adapta bien a una amplia variedad de diseños transversales-desde tubos ultrafinos hasta complejas juntas de ventanas. Gracias a su estabilidad posterior al curado y resistencia al fraguado por compresiónproduce sistemáticamente perfiles de alta precisión con un excelente acabado superficial.
He utilizado la extrusión de silicona para todo, desde tubos médicos y conductos de bombas peristálticas hasta juntas de hornos y juntas eléctricas. También puede pigmentarse fácilmente, coextruirse con malla o reforzarse para aumentar su resistencia.
"La flexibilidad de la silicona, tanto en temperatura como en diseño, hace que sea el material más 'fácil de diseñar' con el que he trabajado en extrusión".
3. Áreas de aplicación
El caucho de silicona extruido se utiliza ampliamente en:
- Medicina y sanidadsondas de alimentación, juntas de respiradores y tiras para curar heridas.
- Procesado de alimentos: Tubos de calidad FDA, juntas de puertas de hornos y dispensadores de bebidas.
- Automoción: juntas bajo el capó, protección del mazo de cables y conectores de admisión del turbo.
- Electrónica: fundas aislantes, cubiertas para tiras de LED y juntas de apantallamiento EMI.
Según mi experiencia, la silicona es el material de extrusión ideal cuando lo que importa es la seguridad, el rendimiento y el acabado estético-especialmente en sectores regulados o sensibles.
IX. Caucho EPDM (etileno propileno dieno monómero)
1. Características de los materiales
Si me preguntan en qué goma confío más para aplicaciones de estanquidad en exterioresmi respuesta es siempre EPDM. Este caucho sintético tiene una estructura molecular única que le confiere excelente resistencia al ozono, la radiación UV, la intemperie y el envejecimiento-muy superior a muchos otros elastómeros.
El EPDM también resiste agua, vapor y diversos productos químicosmanteniendo propiedades mecánicas estables en una amplia gama de temperaturas (de -40°C a +120°C). No se agrieta, encoge ni pierde elasticidad con facilidad, ni siquiera cuando se expone a climas duros durante años.
Otra ventaja es su naturaleza no conductorapor lo que es ideal para aislamiento eléctrico y sistemas de sellado energéticamente eficientes.
2. Ventajas del moldeo por extrusión
En extrusión, el EPDM es un caballo de batalla. Su elasticidad y comportamiento de curado equilibrados lo hacen perfecto para producir perfiles suaves o firmes según la formulación. Ofrece excelente retención de la forma, flexibilidad y larga vida útilespecialmente en entornos expuestos a la intemperie.
He descubierto que el EPDM es especialmente fácil de procesar en perfiles complejos o huecos, como juntas de bulbo, embellecedores de bordes, tubos y burletes. El acabado superficial suele ser liso y uniforme, y el material se adhiere bien a metales y plásticos si se necesitan adhesivos o coextrusión.
"Para cualquier sellado exterior o de larga duración, el EPDM ofrece durabilidad sin comprometer la eficiencia de la extrusión".
3. Áreas de aplicación
Aquí es donde suelo aplicar EPDM extruido:
- Automociónjuntas de puertas, juntas de maletero, burletes de parabrisas.
- Construcciónperfiles de acristalamiento de ventanas, juntas de muros cortina, juntas de dilatación de tejados.
- EléctricoJuntas de cables, juntas de paneles solares, juntas de armarios eléctricos.
- HVAC y fontanería: cubiertas de aislamiento de tuberías, manguitos de tubos de desagüe, juntas de tratamiento del aire.
EPDM es el campeón indiscutible de materiales de caucho resistentes a la intemperie para extrusión-combinando resistencia, economía y facilidad de procesamiento como ningún otro.
X. Conclusión
Después de trabajar con una gran variedad de materiales de caucho en proyectos de extrusión a lo largo de los años, una cosa me ha quedado muy clara: la selección de materiales define el rendimiento.
Cada tipo de caucho aporta sus propios puntos fuertes al proceso de extrusión:
- Caucho natural (NR): gran elasticidad y flexibilidad para juntas de uso general.
- Caucho estireno-butadieno (SBR): rentable y resistente para aplicaciones de alto desgaste.
- Neopreno (CR)Resistente a la intemperie y al aceite para uso exterior e industrial.
- Caucho nitrílico (NBR): inmejorable en entornos expuestos a combustibles y aceites.
- Caucho butílico (IIR)Ideal cuando la estanqueidad al aire y la baja permeabilidad son fundamentales.
- Fluoroelastómero (FKM): durabilidad extrema en las condiciones químicas y térmicas más duras.
- Goma de siliconalíder en temperatura y biocompatibilidad en los sectores médico, alimentario y electrónico.
- EPDM: el rey del sellado en todas las condiciones meteorológicas en los campos de la automoción y la construcción.
Elegir el caucho adecuado para la extrusión no es sólo una decisión técnica, sino estratégica. Una elección equivocada puede significar un fallo prematuro, mientras que la correcta supone un ahorro de costes, ciclos de vida más largos y una mayor satisfacción del cliente.
La tecnología de extrusión sigue evolucionando, con avances como la coextrusión de múltiples materiales, tolerancias más estrictas y velocidades de línea más rápidas.la importancia de adaptar el material de caucho al entorno de uso final no hará sino crecer.
"La extrusión es más que dar forma al caucho: se trata de diseñar soluciones que duren".
Si está planificando su próximo proyecto de extrusión y no está seguro de qué material elegir, siempre recomiendo empezar por los requisitos de rendimiento. A continuación, ajústelos al compuesto adecuado.
Referencias:
