Acerca deJuntas tóricas de PTFEY la historia del PTFE con resorte es la siguiente:
En aplicaciones dinámicas que requieren sellado a velocidades y presiones bajas a moderadas, los ingenieros de diseño reemplazan los elastómeros de bajo rendimiento.juntas tóricascon sellos de “anillo C” de PTFE accionados por resorte.
Cuando las juntas tóricas y otros métodos de sellado tradicionales no funcionan, los ingenieros de dispositivos de diagnóstico y administración de medicamentos están adoptando un enfoque nuevo y más rentable para mejorar el rendimiento de sus diseños de equipos existentes: sellos de resorte “C-Ring” de PTFE.
Los sellos C se desarrollaron originalmente para instrumentos de diagnóstico que utilizaban un pistón que oscilaba a 1,5 metros por minuto en un baño de agua a aproximadamente 38 °C. Las condiciones de operación eran suaves, pero con amplias tolerancias. El diseño original requería una junta tórica elastomérica para sellar el pistón, pero esta no mantenía un sellado permanente, lo que provocaba fugas en el dispositivo.
Tras la construcción del prototipo, los ingenieros comenzaron a buscar alternativas. Las juntas tóricas o los sellos de labio estándar, comúnmente utilizados en pistones, no son adecuados debido a sus grandes tolerancias radiales. Además, resulta poco práctico instalarlos en huecos de etapa completa. La instalación requiere un estiramiento excesivo, lo que provoca deformación y fallo prematuro del sello.
En 2006, NINGBO BODI SEALS.,LTD ideó una solución experimental: un resorte helicoidal inclinado envuelto en una junta C de PTFE. La impresión funciona exactamente como se esperaba. Al combinar las propiedades de baja fricción del PTFE con una geometría de funda aerodinámica, las juntas C proporcionan un sellado fiable y permanente, además de ser más suaves y silenciosas que las juntas tóricas. Además, las juntas C son compatibles con juntas tóricas de etapa completa, que generalmente no se recomiendan para materiales inelásticos. Por lo tanto, la junta C puede instalarse sin modificar el diseño original del equipo ni utilizar herramientas especiales.
El sello C original tenía dos años. El uso de anillos C mejora el rendimiento del producto y prolonga la vida útil del equipo al reducir el tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento.
Los equipos de diagnóstico por imágenes, las bombas de insulina, los ventiladores y los dispositivos de administración de fármacos suelen utilizar juntas tóricas para sellar espacios axiales cortos. Sin embargo, cuando se requieren capacidades de deflexión radial extremas, las juntas tóricas no pueden compensarlas, lo que a menudo provoca desgaste, deformación permanente y fugas. A pesar de estas deficiencias, los ingenieros siguen utilizando juntas tóricas porque otras soluciones (por ejemplo, copas en U o sellos de labio) no cumplen con los requisitos de deflexión radial y suelen requerir más espacio axial que las juntas tóricas.
La junta C se diferencia de otras juntas, ya que encaja en el espacio axial más pequeño que normalmente se proporciona para una junta tórica, a diferencia de las juntas estándar. Además, las juntas C se pueden personalizar completamente para adaptarse a las necesidades de la aplicación. Pueden configurarse con un labio ultrafino y flexible para aplicaciones criogénicas o con un labio grueso para aplicaciones dinámicas donde la junta requiere mayor resistencia al desgaste.
Dado que los anillos C permiten movimientos rotatorios y alternativos, son una solución versátil para una amplia gama de productos que requieren sellado a velocidad baja o media, como robótica médica, dispositivos médicos portátiles y conectores de sondas y tubos. Los anillos C permiten tolerancias radiales excepcionalmente altas, al menos cinco veces mayores que las de los sellos estándar de la misma sección transversal. El rango de tolerancia depende de la presión ambiental, el tipo de fluido y las condiciones de tratamiento de la superficie. Los anillos C también son eficaces en aplicaciones estáticas donde los componentes deben protegerse de contaminantes ambientales.
Al eliminar el PTFE del diseño original de la funda del anillo C, los ingenieros lograron aumentar su elasticidad y flexibilidad. Como resultado, los anillos C han demostrado ser más elásticos y flexibles de lo previsto inicialmente, lo que los hace adecuados para aplicaciones no circulares. Los anillos C se han utilizado en bombas de administración de fármacos con pistones ovalados. Dado que el labio del sello puede estar hecho de PTFE virgen o PTFE relleno, el anillo C es un sello extremadamente versátil, compatible con piezas de metal y plástico.
Los anillos C, diseñados originalmente para herramientas de diagnóstico a base de agua, consisten en resortes helicoidales revestidos de PTFE. Sin embargo, también pueden fabricarse con resortes de banda helicoidal como activadores. Al sustituir los resortes helicoidales inclinados por resortes de banda helicoidal, los anillos C pueden proporcionar una presión de contacto de sellado muy alta, ideal para aplicaciones criogénicas o estáticas.
Bal Seal Engineering denomina a su anillo C "el sello perfecto para un mundo imperfecto" debido a su capacidad para prolongar la vida útil en entornos donde las holguras, los acabados superficiales y otras características de diseño varían considerablemente. Si bien no existe un sello perfecto, la versatilidad y la personalización de los anillos C los convierten en una opción interesante y potencialmente útil en algunos dispositivos médicos y de diagnóstico. Se trata de un sello relativamente ligero, ideal para aplicaciones de baja presión (<500 psi) y baja velocidad (<100 pies/min) donde se requiere baja fricción. En estos entornos, los anillos C pueden ofrecer una mejor solución de sellado que las juntas tóricas elastoméricas u otros tipos de sellos estándar, ofreciendo a los diseñadores la posibilidad de aumentar la vida útil y reducir los niveles de ruido sin costosas modificaciones en los equipos.
David Wang es Gerente de Marketing Global de Dispositivos Médicos en Bal Seal Engineering. Ingeniero con más de 10 años de experiencia en diseño, trabaja con fabricantes de equipos originales (OEM) y proveedores de primer nivel para crear soluciones de sellado, unión, conductividad eléctrica y EMI que ayudan a establecer nuevos estándares en el rendimiento de los equipos.
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Chris Newmarker es el editor jefe de los sitios web y publicaciones de noticias sobre ciencias de la vida de WTWH Media, incluyendo MassDevice, Medical Design & Outcommerce y más. Periodista profesional de 18 años, veterano de UBM (ahora Informa) y Associated Press, su carrera se extendió desde Ohio hasta Virginia, Nueva Jersey y, más recientemente, Minnesota. Abarca una amplia gama de temas, pero en la última década se ha centrado en los negocios y la tecnología. Es licenciado en periodismo y ciencias políticas por la Universidad Estatal de Ohio. Contáctalo en LinkedIn o envía un correo electrónico a cnewmarke.
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Hora de publicación: 10 de agosto de 2023