¿Son resistentes al calor las bridas?

Un técnico de mantenimiento que trabaja en una instalación de moldeo por inyección utilizó una brida de nailon para sujetar un cable de sensor en las cercanías del barril de calefacción, y la brida completó menos de un turno; para la mañana, se había derretido, estirándose y rompiéndose, lo que llevó a que el cable del sensor se colocara sobre la superficie caliente. La brida no estaba defectuosa, sino que simplemente era inapropiada para un lugar donde las temperaturas alcanzaban regularmente los 90°C. La cuestión de si las bridas son resistentes al calor es complicada y no tiene una respuesta inequívoca de sí o no, ya que depende del material del que está hecha la brida, la temperatura a la que está expuesta y durante cuánto tiempo. Una brida de nailon común soporta temperaturas cálidas por un corto período, y es buena para su uso en un disyuntor de apartamento. Una brida en el compartimento del motor, en un horno de panadería o en una secadora debe estar hecha de un material completamente diferente.

Los límites de temperatura de las bridas de nailon estándar

El gran número de bridas disponibles para su uso están creadas utilizando nailon 6/6, también conocido como poliamida 66. Este es un material semirrígido que se clasifica como un termoplástico de ingeniería y puede operar de manera efectiva a aproximadamente 85°C (185°F). Siempre que el nailon 6/6 se caliente solo hasta esta temperatura, que es el valor de temperatura de operación continua para el polímero, se puede usar sin ninguna pérdida de efectividad. A temperaturas superiores a 85°C, el polímero comienza a perder lentamente sus cualidades mecánicas. Aunque el punto de fusión del nailon 6/6 está alrededor de 260°C (500°F), la brida se volverá ineficaz mucho antes de que se alcance esta temperatura. Si el material de nailon fue sometido a temperaturas que superan la temperatura de operación continua, la brida tiene la tendencia a estirarse bajo tensión, lo que lleva a daños.

Nailon estabilizado térmicamente: la mejora estándar para entornos cálidos

El nylon 6/6 estabilizado térmicamente es una alternativa muy asequible para aplicaciones donde el nylon típico no puede ser utilizado debido al calor, pero las aplicaciones no requieren el nivel de rendimiento del ETFE y el acero inoxidable. El nylon estabilizado térmicamente está hecho del mismo tipo de polímero que el nylon estándar, sin embargo, su estructura tiene algunos aditivos químicos como compuestos de cobre y estabilizadores orgánicos, que evitan que las propiedades del polímero se degraden como resultado de la oxidación térmica, lo que hace que el polímero sea quebradizo y débil a temperaturas elevadas. La introducción de los aditivos mencionados aumenta el límite de temperatura de operación del nylon estabilizado térmicamente, permitiendo así su uso en aplicaciones automotrices, maquinaria industrial y equipos expuestos a altas temperaturas. Una buena característica de las bridas de nylon estabilizadas térmicamente es su color característico verde, cian o negro con rayas, que depende del productor.

ETFE (Tefzel): Cuando el Calor Es Extremo

ETFE (etileno tetrafluoroetileno) Más a menudo que no, se le conoce por el nombre de su marca registrada Tefzel, el fluoropolímero tiene una temperatura máxima de servicio de 170 °C (338 °F). Las bridas de circuito ETFE tienen excelentes propiedades de resistencia a las llamas junto con buena resistencia a productos químicos y radiación ultravioleta y las mismas características mecánicas a las temperaturas que harían que una brida de nylon fuera inútil. Las aplicaciones de las bridas de cable ETFE incluyen arneses de cableado aeroespacial, plantas de energía nuclear, unidades de fabricación química y otras aplicaciones donde están presentes el calor y medios corrosivos. Aunque las bridas ETFE son considerablemente más caras que las bridas de nylon y la resistencia a la tracción de una brida ETFE es menor que la de una brida de nylon equivalente, en muchos casos es imposible sustituir las bridas de nylon por sus alternativas.

Acero Inoxidable: La Respuesta No Polimérica

El acero inoxidable es un material que supera los límites de cualquier termoplástico. Un ejemplo de esto es la brida de acero inoxidable utilizada, hecha de una aleación de acero inoxidable como el Tipo 304 o 316. Dado que no hay polímeros orgánicos que se fundan con el calor, se puede afirmar que el acero inoxidable puede soportar cualquier condición de severidad que se espera que encuentre una brida de cable. Por lo tanto, las bridas de acero inoxidable se utilizan en situaciones donde otras bridas menos resistentes al calor fallan, como agrupar cables cerca de colectores de escape, en hornos industriales y calderas. Las desventajas de usar una brida de acero inoxidable incluyen el aumento del costo de los materiales, una construcción más pesada, mayor conductividad y la necesidad de usar una herramienta de tensión. Nuestra guía sobre alternativas a los lazos de cable cubre soluciones de fijación de acero inoxidable y otros no plásticos, incluyendo sus ventajas y sus requisitos específicos de instalación.

Fallos Comunes Relacionados con el Calor en Bridas de Cierre y Cómo Evitarlos

Si utilizas un lazo de plástico en un clima cálido sin verificar su clasificación de temperatura, puedes esperar formas específicas en las que ocurrirá la falla. La primera es el deslizamiento y aflojamiento: el lazo se alarga a medida que el nylon se calienta, causando una pérdida de tensión. Esta es una falla esperada que se encuentra en un compartimento de motor y sistema de calefacción donde se instaló un lazo de nylon regular. La segunda forma es la fragilidad: los lazos se vuelven frágiles con el tiempo cuando la estructura del polímero se oxida y eventualmente se rompe cuando ocurre vibración o carga repentina. Esto sucede en cosas cercanas a una superficie caliente. La tercera forma es la fusión real: un lazo que entra en contacto con una superficie con temperatura superior a 260°C – un colector de escape o elemento calefactor – se derretirá y goteará. Un lazo de metal es la única opción para usar con tales superficies.

En el caso de aparatos como una secadora de ropa, la preocupación es, ¿se derretirá un lazo de plástico en la secadora? Un lazo de nylon estándar en un tambor de secadora estaría expuesto a temperaturas de 50–70°C durante un ciclo normal y no se derretiría. Sin embargo, rodará con la ropa y podría engancharse y dañar las telas. Podría volverse quebradizo como resultado de los constantes ciclos de calentamiento y enfriamiento. Un lazo de plástico nunca debe usarse en un tambor de secadora; sin embargo, los lazos estabilizados térmicamente pueden usarse para asegurar el cableado dentro de la secadora, siempre que el lazo no esté en contacto con el elemento calefactor.

Cómo Elegir el Lazo de Cable Adecuado para un Entorno Caliente

El proceso de elegir un lazo de cable resistente al calor adecuado se reduce a responder tres preguntas. Primero, ¿cuál es la temperatura ambiente máxima del lazo de cable? ¿Incluye picos como la temperatura de un motor durante el encendido en verano o la temperatura durante un ciclo de calefacción de un proceso dado? En segundo lugar, ¿el lazo está en contacto directo con una superficie caliente o solo ubicado en un área caliente? Por último, ¿el entorno también es químicamente agresivo? La tabla a continuación ayudará a tomar la decisión correcta.

Para la mayoría de las aplicaciones industriales y eléctricas donde el calor es un factor, un lazo de nylon estabilizado térmicamente proporciona el equilibrio correcto de resistencia a la temperatura, fuerza y costo. La gama de lazos de cable de igoto incluye tanto nylon estándar como nylon estabilizado térmicamente, así como acero inoxidable, con el material claramente especificado en el empaque y la hoja de datos. Para una visión más amplia de cómo se diseñan los lazos de nylon para entornos exigentes, nuestro artículo sobre lazos de cable de nylon y sus funciones cubre toda la gama de grados de material y sus usos específicos.

Preguntas Frecuentes

¿A qué temperatura se derretirán los lazos de plástico?

Las bridas de nylon 6/6 comenzarán a derretirse a una temperatura de alrededor de 260 grados Celsius (500 grados Fahrenheit). Sin embargo, comienzan a perder su resistencia y se ablandan a una temperatura mucho más baja. La temperatura de servicio continua de las bridas de nylon es de 85 grados Celsius (185 grados Fahrenheit).

¿Qué bridas pueden resistir el calor?

Bridas de nylon 6/6 estabilizadas térmicamente soportan continuamente altas temperaturas de hasta 125°C (257°F). Límites de temperatura más altos son proporcionados por bridas de ETFE (Tefzel) que pueden resistir temperaturas de hasta 170°C (338°F). Las bridas de acero inoxidable demuestran resistencia al calor ilimitada.

¿Puedo usar una brida para un escudo térmico?

Las bridas de polímero nunca deben usarse para asegurar escudos térmicos, a menos que la brida no esté en contacto con la superficie caliente. Los escudos térmicos son barreras para transferir calor, por lo que la brida utilizada para mantener el escudo en su lugar estará sujeta a contacto o calor radiante. Los únicos sujetadores que cumplen con los criterios para esta aplicación son las bridas de acero.

¿Se derretirá una brida en la secadora?

Una brida de nylon típica situada dentro del tambor de una secadora de ropa no se derretirá cuando se exponga a las temperaturas de secado habituales de entre 50–70°C, sin embargo, a pesar de eso, no cumple ninguna función práctica en el tambor de la secadora y podría dañar la ropa. La brida que se utiliza para sujetar el cableado interno de la secadora debe estar hecha de nylon estabilizado térmicamente, ya que la temperatura interna cerca del elemento calefactor puede estar por encima del límite de calor del nylon.

¿Se derretirá una brida en la secadora?

Un nylon estándar lazos dentro de un tambor de secadora de ropa no se derretirá a temperaturas de secado normales de 50–70°C, pero no tiene ningún propósito funcional dentro del tambor y podría dañar las telas. Una brida utilizada para asegurar el cableado interno dentro de una secadora debe ser de nylon estabilizado térmicamente, ya que la temperatura interna cerca del elemento calefactor puede exceder el límite del nylon estándar.

Referencias

• Panduit — Especificaciones de Material de Bridas. Datos técnicos del fabricante sobre materiales de bridas estándar, estabilizadas térmicamente y de ETFE, incluyendo calificaciones de temperatura de servicio continuo.
• HellermannTyton — Productos de Gestión de Cables de Alta Temperatura. Fabricante global con datos detallados de rendimiento térmico para bridas de cable estabilizadas térmicamente y de fluoropolímero.
• UL — Reconocimiento de Componentes para Bridas de Cable. Información sobre los requisitos de prueba y listado para bridas de cable utilizadas en equipos eléctricos, incluidos los criterios de rendimiento térmico.
• American Chemistry Council — División de Plásticos. Información sobre las propiedades térmicas y los mecanismos de degradación del nailon y otros plásticos de ingeniería.

¿Son resistentes al calor las bridas? La respuesta depende completamente de la brida que se esté utilizando. Una brida de cable de nailon tradicional es probable que muestre signos de fallo en el compartimento del motor. Por el contrario, una brida estabilizada térmicamente logrará sobrevivir en esa área. Las bridas de cable de ETFE soportarán temperaturas extremadamente altas. Además, una brida de cable de acero inoxidable durará más que todas estas bridas juntas. La coincidencia de materiales con el entorno es un paso esencial que dura poco tiempo durante la instalación. La empresa proporciona bridas de cable para diferentes variaciones de efectos de temperatura, ya que la brida que sostiene un cable cerca de un calentador se refiere a la especificación térmica tanto como a la construcción mecánica.