Anillos Cerámicos de Zirconia sirven de asientos de desgaste, caras de sello, espaciadores y pistas de rodamiento. La mayoría son simples en su contorno y extremadamente exigentes en las dos caras planas.
Los anillos de zirconia se eligen para sellos y rodamientos expuestos a impacto o cavitación. La resistencia de 900-1200 MPa tolera los picos de presión y la vibración que agrietarían un anillo más duro pero más frágil.
La zirconia estabilizada con itria es el óxido de ingeniería más tenaz, con una tenacidad de fractura de 8-10 MPa·m½ y una resistencia a la flexión de hasta 1200 MPa. Absorbe el impacto y las cargas laterales que agrietarían la alúmina, y presenta la conductividad térmica más baja de las cerámicas estructurales aquí consideradas.
Se aplican dos limitaciones. El servicio continuo por encima de aproximadamente 800-1000°C desestabiliza la fase tetragonal metaestable, y la humedad entre 200 y 300°C puede provocar degradación a baja temperatura, por lo que el grado del estabilizante se ajusta al servicio.
Especificaciones
| Diámetro exterior | 5-200 mm |
| Diámetro interior | 3-180 mm |
| Altura | 2-40 mm |
| Espesor de pared | 1-20 mm |
| Planitud de la cara | 0.005 mm |
| Paralelismo | 0.01 mm |
| Acabado de la cara de sello | Ra 0.05-0.1 µm lapeado |
Especificaciones deZirconia
| Composición | Yttria-stabilised zirconia (Y-TZP) |
| Densidad | 6.00-6.05 g/cm³ |
| Dureza Vickers | 1200-1350 HV |
| Resistencia a la flexión | 900-1200 MPa |
| Tenacidad de fractura | 8-10 MPa·m½ |
| Temperatura máxima de servicio | 800-1000°C |
| Conductividad térmica | 2-3 W/m·K |
| Dilatación térmica (20-1000°C) | 10.0 ×10⁻⁶/K |
Mecanizado y tolerancias
Los anillos se cortan de tubo prensado o extrusionado, o se prensan individualmente, y luego se rectifican y lapean ambas caras juntas para que permanezcan paralelas. Las caras de sello se lapean a Ra 0.05-0.1 µm, y comprobamos la planitud bajo luz monocromática en lugar de con un comparador de dial.
Dónde se utiliza
- Caras de sello mecánico y anillos de acoplamiento en bombas y mezcladores
- Anillos de desgaste y discos de estrangulamiento en trim de válvulas
- Espaciadores aislantes en pilas de alta tensión
- Pistas de rodamiento para servicio corrosivo o de alta temperatura
- Espaciadores y calces de precisión en conjuntos ópticos y de metrología
Preguntas frecuentes
¿Qué planitud puede alcanzar una cara de sello?
Las caras de sello lapeadas se mantienen con una planitud de 0.005 mm o mejor, verificada bajo luz monocromática. Por debajo de unas 0.3 bandas de luz, el resultado depende más del método de lapeado que del material.
¿Suministran pares de sello apareados?
Sí. Un anillo giratorio y su asiento fijo se lapean como pareja para que las dos caras queden apareadas, lo que acorta el rodaje y reduce el riesgo de fugas iniciales.