Carburo de silicio: definición, tipos y beneficios para los sellos mecánicos

El carburo de silicio es uno de los materiales más utilizados para la fabricación de caras de roce de sellos mecánicos que se someten a condiciones exigentes. Gracias a sus propiedades mecánicas y químicas, este material tiene la capacidad de adaptarse a aplicaciones muy variadas, por lo que resulta extremadamente versátil. Dicho esto, es necesario elegir el tipo de carburo de silicio apropiado para maximizar la durabilidad de los sellos y evitar posibles fallos que deriven en paradas, gastos imprevistos y riesgos para la seguridad.

En muchos casos, las averías en bombas están relacionadas con la elección de un material inapropiado para las condiciones de trabajo. Por tanto, resulta fundamental entender qué beneficios aporta el carburo de silicio y cuál de sus variedades se adapta mejor a cada aplicación para minimizar los gastos de mantenimiento y favorecer la continuidad de la producción. A continuación repasaremos estos y otros aspectos clave sobre el material:

¿Qué es el carburo de silicio y por qué su uso está tan extendido?

El carburo de silicio es un compuesto de silicio y carbono con una gran dureza y estabilidad química. Estas cualidades lo convierten en un material idóneo para utilizar en piezas sometidas a una fricción constante, como las caras de roce de los sellos mecánicos, destacando especialmente su integración en cartuchos y cierres de proceso.

Además, tiene la capacidad de mantener sus propiedades incluso en condiciones de temperatura y presión elevadas, lo que reduce la aparición de averías y alarga la vida de los equipos. Todo ello ha contribuido a que se convierta en un material de referencia para la fabricación de componentes mecánicos en sectores como el químico, el petroquímico, el de la alimentación o el del tratamiento de aguas o el de reciclaje.

Además, tiene la capacidad de mantener sus propiedades incluso en condiciones de temperatura y presión elevadas, lo que reduce la aparición de averías y alarga la vida de los equipos. Todo ello ha contribuido a que se convierta en un material de referencia para la fabricación de componentes mecánicos en sectores como el químico, el petroquímico, el de la alimentación o el del tratamiento de aguas o el de reciclaje.

Estas son algunas de las industrias que más se benefician del carburo de silicio:

• Química y petroquímica, por su resistencia a productos agresivos.
• Tratamiento y desalación de agua, por su resistencia a la presión y el desgaste.
• Alimentaria y farmacéutica, por su resistencia a la temperatura y su buen desempeño en cuanto a sellado.
• Papelera y minería, por su resistencia a los fluidos abrasivos.
• Modelos específicos de sellos mecánicos y cartuchos adaptados a cada necesidad, como el LRB17 (depuradoras), LSC40 (cualquier sector), LMS23/LMS27 (sector químico) o LDC80G/LDC83 (sector farmacéutico).

Beneficios del carburo de silicio frente a otros materiales

Optar por carburo de silicio para la fabricación de sellos mecánicos comporta una serie de ventajas directas para las operaciones diarias. Ofrece estas prestaciones gracias a su elevada resistencia a materiales abrasivos allí donde otros componentes se desgastan rápidamente. Es totalmente compatible con sustancias pastosas, pegajosas y químicamente agresivas sin que ello afecte a su rendimiento, lo que se traduce en menos paradas imprevistas y una reducción de los costes de mantenimiento. Además, su alta resistencia al desgaste permite alargar los intervalos entre revisiones y favorece la previsibilidad y la seguridad.

Invertir en un material de calidad como el carburo de silicio suele ser más rentable a medio plazo que optar por alternativas más económicas, pero menos duraderas. Cuando se produce una avería, se generan gastos derivados de la compra de una pieza nueva, la mano de obra y el tiempo que la línea de producción ha estado parada. Por tanto, es importante tener en cuenta el coste total a lo largo de la vida útil del equipo y no solo el precio inicial.

En resumen, estos son algunos de los beneficios más importantes de este material:

• Mayor vida útil del sello mecánico, incluso en condiciones altamente exigentes.
• Menos paradas de mantenimiento gracias a su resistencia al desgaste.
• Compatibilidad con fluidos abrasivos, pegajosos o químicamente agresivos.
• Buen comportamiento incluso con temperaturas y presiones elevadas.
• Versatilidad para adaptarse a distintos tipos de aplicaciones.

Tipos de carburo de silicio: cuál elegir para cada aplicación

Existen distintos tipos de carburo de silicio en función de cómo se fabrican y qué propiedades adquieren o pierden en cada proceso. A continuación, se muestra una tabla con las cuatro variantes más utilizadas en las caras de roce para facilitar la elección del tipo correcto en función de la aplicación.

Carburo de silicio sinterizado

Esta variante se obtiene mediante un proceso químico que reduce el coste de fabricación y resulta una excelente elección para aplicaciones habituales en el sector de las depuradoras, donde se requieren soluciones eficientes para fluidos de baja concentración química o no excesivamente agresivos. En este tipo de instalaciones, destaca la aplicación del sello mecánico LRB17. Aunque no muestra un elevado desempeño frente a ataques químicos severos —pudiendo perder dureza o desgastarse más rápido en entornos muy agresivos—, cuenta con la particularidad de ser conductor de la electricidad, un factor que se diferencia del Sinterizado sin silicio libre.

Carburo de silicio sinterizado sin silicio libre

En este caso, el material se sinteriza mediante un tratamiento térmico que genera una red cristalina mucho más compacta. Como resultado, presenta una resistencia química muy superior y es capaz de soportar prácticamente cualquier producto agresivo sin degradarse. Por su alta polivalencia y fiabilidad a largo plazo, se adapta a cualquier tipo de sector industrial, siendo un exponente clave de esta variante el cartucho LSC40. Se puede diferenciar del Silicio químicamente sinterizado porque es aislante y no conduce la electricidad.

Carburo de silicio con grafito

Este tipo de carburo incorpora partículas de grafito en su red cristalina, lo que mejora notablemente su comportamiento en condiciones de lubricación precaria o exigente. Es idóneo para procesos del sector químico, donde frecuentemente se trabaja con fluidos pastosos, pegajosos o con tendencia a vaporizarse rápidamente. Las soluciones desarrolladas con esta tecnología, como los modelos LMS23 o LMS27, permiten reducir drásticamente la fricción en la cara de roce en momentos críticos, protegiendo el sello y evitando paradas no programadas o para trabajar con barreras de gas.

Carburo de silicio diamantado

Se fabrica aplicando un recubrimiento superficial de micropartículas de diamante sobre la cara de roce, lo que incrementa sustancialmente su dureza. Esta característica permite al sello funcionar en seco durante periodos breves o a bajas velocidades sin acelerar el desgaste, siendo especialmente valorado en aplicaciones de la industria farmacéutica y en sellos para reactores verticales. En esta categoría de máxima exigencia destacan los modelos LDC80G y LDC83.

Elige el carburo de silicio adecuado con la ayuda de Lidering

En Lidering no solo fabricamos caras de roce, sino también soluciones completas en cartuchos y cierres de proceso, adaptados a sectores complejos como el del reciclaje. Además, producimos camisas de protección, cojinetes y anillos de desgaste en carburo de silicio para reforzar la durabilidad global de tus equipos rotativos.

Es esencial tener siempre en cuenta el tipo de aplicación para la que se va a utilizar, ya que optar por la variedad más apropiada representará una diferencia real en cuanto a fiabilidad, vida útil de los sellos, costes de mantenimiento y reducción de averías.

Si tienes alguna duda, contacta con Lidering y te ayudaremos a encontrar la solución que mejor se adapta a tus necesidades.