Poner a prueba: bisel vs. Juntas tóricas cortadas a tope

Durante muchos años, es bien sabido en la industria del sellado que las juntas tóricas cortadas en bisel, con su mayor superficie de unión, son más fuertes que las juntas tóricas cortadas a tope. El concepto en sí tiene sentido, pero decidimos ponerlo a prueba. Realizamos una evaluación técnica de las dos uniones, seguida de una fase de pruebas reales. El siguiente vídeo captura un resumen de nuestros hallazgos.

En este experimento, probamos tres secciones transversales de cordón: . 139″ , .275″ y .500″ : fabricados con juntas cortadas en bisel y a tope en nuestro probador de tracción interno (en la foto de la derecha). El probador de tracción se puede utilizar para determinar la resistencia a la tracción promedio de las diferentes uniones y lo hace tirando del cordón hasta que falle. Las libras de fuerza se registran y muestran, mostrando la tensión máxima que la articulación podría soportar hasta su punto de falla.

Ahora que hemos revisado nuestro plan de pruebas real, echemos un vistazo a los factores numéricos en juego entre las juntas cortadas en bisel y a tope.

Los números detrás del bisel y el tope

Para calcular la resistencia a la tracción de una junta a tope frente a una cortada en bisel, debemos comenzar analizando los dos factores asociados con la resistencia de la junta: la resistencia de la unión y el área de la superficie que se une. Vea el gráfico a continuación.

El área de superficie de un corte en bisel de 45° es un 38% mayor que un corte a tope. Si nos detuviéramos aquí, asumiríamos que un corte en bisel produce una unión que es un 38% más fuerte que un corte a tope. Sin embargo, esa es sólo la mitad de la historia. Con un corte en bisel, la unión experimenta fuerzas de tracción y de corte en proporciones iguales.

La teoría destacada para determinar la resistencia al corte en comparación con la resistencia a la tracción es el criterio de fluencia de von Mises , donde la resistencia al corte se calcula como 1/√3 veces la resistencia a la tracción (57,7%). T=((1+.577)/2)×1.38=1.089. Esto es un 8,9% más fuerte que la junta cortada a tope.

Para probar este valor teórico, tomamos muestras de la fuerza requerida para romper las juntas vulcanizadas en tres secciones transversales de cordón de nitrilo durómetro 70. Probamos tres muestras de cada tipo/sección transversal de junta.

Resultados del experimento

Los resultados finales se muestran a continuación, comparando las libras de fuerza promedio entre los dos cortes y las tres secciones transversales.

Tipo de corte .139″ CS .275″ CS .500″ CS
corte a tope 10.1 29.2 92.3
Corte en bisel 10.5 22.6 83,6

Los resultados de las pruebas de tracción mostraron que para dos de las tres secciones transversales, las juntas cortadas a tope promediaron una resistencia a la tracción mayor que las juntas cortadas en bisel.

En conclusión, no pudimos demostrar una ventaja absoluta en la resistencia a la tracción para las juntas cortadas en bisel sobre las juntas cortadas a tope en las piezas de junta tórica vulcanizadas que probamos. De hecho, en dos de los tres tamaños, las uniones cortadas a tope funcionaron ligeramente mejor. Cualquiera que sea su preferencia, Global O-Ring and Seal puede producir juntas tóricas cortadas a tope y en bisel para usted. Utilice nuestra Calculadora de juntas tóricas vulcanizadas para establecer dimensiones y realizar un pedido de juntas tóricas personalizadas, o puede hablar con nuestro equipo de ventas directamente al 832-448-5550.

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