Solución de sellado patentada para mejorar el agua potable

La junta de poliuretano de alto rendimiento de Freudenberg Sealing Technologies combina características positivas. (Fuente de la imagen: Freudenberg FST GmbH)

El agua potable está muy contaminada en muchos países del mundo: contaminantes como microplásticos, bacterias, virus y pesticidas pueden afectar negativamente a la calidad del agua. Freudenberg Sealing Technologies desarrolló una innovadora solución de sellado para un dispositivo de tratamiento de agua que no solo filtra el agua del grifo sino que también la enriquece con minerales, oligoelementos y, si se desea, ácido carbónico.

Cuando se desarrolló el dispositivo por primera vez, el cliente se enfrentó a un desafío técnico: las válvulas de los cartuchos de dióxido de carbono convencionales no están completamente estandarizadas y tienen muchas dimensiones diferentes que se conectan a diferentes alturas. Garantizar que todas las variantes de válvulas encajen perfectamente con el aparato requiere un sello con un diseño sofisticado que proporcione un sellado confiable independientemente de este alto rango de tolerancia.

"Después de que el cliente se pusiera en contacto con nosotros, comenzamos un análisis de las condiciones especiales que debe cumplir una junta de este tipo", afirma Ulrich Wüstenhagen, desarrollo de productos neumáticos de Freudenberg Sealing Technologies. "Rápidamente quedó claro que este proyecto requería nuestra experiencia en materiales, así como nuestro conocimiento en desarrollo y nuestra experiencia en la fabricación de este tipo de productos".

Increíble rendimiento de sellado Las válvulas de los cartuchos de dióxido de carbono se enroscan en los purificadores de agua con una rosca trapezoidal estandarizada. Entonces el cartucho y el aparato quedan firmemente conectados entre sí. A continuación, un reductor de presión en el aparato reduce la presión del cartucho de 60 bar a una presión de trabajo permanente de unos tres bar. El sellado en el espacio entre el reductor de presión del aparato y la válvula del cartucho de gas ahora debe lograr algo extraordinario: al estar expuesto durante mucho tiempo a una presión de 60 bares, el dióxido de carbono penetra en el material hasta el punto de saturación. Cuando se utiliza el purificador de agua, la presión disminuye rápidamente y el gas se expande abruptamente. Durante esta rápida descompresión, el gas del material vuelve a escapar del material. Esto no supone ningún problema si la junta se fabrica con el material adecuado. Pero si el material tiene imperfecciones en las que se puede acumular CO2, o si es categóricamente inadecuado, la expansión creará burbujas que dañarán la junta.

Además del material adecuado, el sello también debe tener la geometría adecuada para soportar estas duras condiciones. Debe compensar las distintas dimensiones de conexión de las válvulas de los cartuchos de gas y facilitar a los usuarios el cambio de los cartuchos. Aquí, una combinación inteligente de material y geometría garantiza el par de fricción más bajo posible cuando el cartucho se gira hacia adentro o hacia afuera.

Óptimo en diseño y material. El cliente estaba trabajando con un plazo ajustado que no ofrecía mucho tiempo para realizar pruebas exhaustivas. Apoyándose en su experiencia en materiales y en sus conocimientos de fabricación, Freudenberg Sealing Technologies comenzó a trabajar en estrecha colaboración con el fabricante de electrodomésticos y logró identificar la solución de sellado óptima y el material perfecto. El poliuretano de alto rendimiento de la empresa, 93 AU V167, es resistente y tiene una excelente resistencia a la tracción, además de un alto alargamiento a la rotura. Es muy elástico, resistente al desgaste y homologado para el contacto con alimentos según Reglamento de la Unión Europea 10/2011. También cumple con los requisitos de la FDA y las normas sanitarias 3-A.

El servicio de sellado rápido de la empresa, Freudenberg Xpress, suministró los primeros prototipos mecanizados por CNC y luego se hizo cargo de la producción de dos series preliminares, cada una con aproximadamente 1.000 sellos mecanizados por CNC. El siguiente paso requirió la experiencia de los especialistas de Freudenberg Sealing Technologies para la producción y el muestreo de una herramienta de moldeo por inyección, con la que ahora se suministran las piezas en serie, de forma económica y lista para su uso.

"Gracias a un enfoque muy pragmático, llegamos en poco tiempo a una solución personalizada para nuestro cliente, una solución que ahora hemos patentado", concluye Wüstenhagen. “Este sello garantiza que, en el futuro, el agua del grifo podrá disfrutarse con confianza en cualquier parte del mundo”.

Fuente: Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG