O-rings dimensiones AS568 y métricos

El O-ring, también conocido como junta tórica, es un sello mecánico de sección circular con 367 tamaños normalizados en el estándar AS568. Se fabrica en elastómero y asienta en un alojamiento mecanizado, comprimiéndose entre dos o más superficies para lograr hermeticidad en aplicaciones estáticas y dinámicas. Los materiales más comunes son NBR (nitrilo), FKM (viton) y VMQ (silicona), capaces de trabajar desde -54 °C / -65 °F hasta 260 °C / 500 °F según el compuesto. Las dimensiones normalizadas se dividen en la serie americana AS568 — basada en pulgadas — y la serie métrica ISO 3601-1, ambas utilizadas a nivel mundial.

Dimensiones normalizadas AS568

El estándar SAE AS568C define 367 referencias agrupadas en cinco secciones transversales estándar: 1/16“, 3/32“, 1/8“, 3/16“ y 1/4“ (1.59, 2.38, 3.18, 4.76 y 6.36 mm). La tabla siguiente recoge las referencias más frecuentes en diseño de equipos industriales, con diámetro interior (ID) y sección transversal (CS) expresados en unidades métricas e imperiales.

Código AS568	ID	CS
-001	0,74 mm / 0.029 in	1,02 mm / 0.040 in
-002	1,07 mm / 0.042 in	1,27 mm / 0.050 in
-003	1,42 mm / 0.056 in	1,52 mm / 0.060 in
-004	1,78 mm / 0.070 in	1,78 mm / 0.070 in
-005	2,57 mm / 0.101 in	1,78 mm / 0.070 in
-006	2,90 mm / 0.114 in	1,78 mm / 0.070 in
-007	3,68 mm / 0.145 in	1,78 mm / 0.070 in
-008	4,47 mm / 0.176 in	1,78 mm / 0.070 in
-009	5,28 mm / 0.208 in	1,78 mm / 0.070 in
-010	6,07 mm / 0.239 in	1,78 mm / 0.070 in
-011	7,65 mm / 0.301 in	1,78 mm / 0.070 in
-012	9,25 mm / 0.364 in	1,78 mm / 0.070 in
-013	10,82 mm / 0.426 in	1,78 mm / 0.070 in
-014	12,42 mm / 0.489 in	1,78 mm / 0.070 in
-015	14,00 mm / 0.551 in	1,78 mm / 0.070 in
-016	15,60 mm / 0.614 in	1,78 mm / 0.070 in
-017	17,17 mm / 0.676 in	1,78 mm / 0.070 in
-018	18,77 mm / 0.739 in	1,78 mm / 0.070 in
-019	20,35 mm / 0.801 in	1,78 mm / 0.070 in
-020	21,95 mm / 0.864 in	1,78 mm / 0.070 in
-021	23,52 mm / 0.926 in	1,78 mm / 0.070 in
-022	25,12 mm / 0.989 in	1,78 mm / 0.070 in
-023	26,70 mm / 1.051 in	1,78 mm / 0.070 in
-024	28,30 mm / 1.114 in	1,78 mm / 0.070 in
-025	29,87 mm / 1.176 in	1,78 mm / 0.070 in
-026	31,47 mm / 1.239 in	1,78 mm / 0.070 in
-027	33,05 mm / 1.301 in	1,78 mm / 0.070 in
-028	34,65 mm / 1.364 in	1,78 mm / 0.070 in
-029	37,82 mm / 1.489 in	1,78 mm / 0.070 in
-030	41,00 mm / 1.614 in	1,78 mm / 0.070 in

Series adicionales con sección 2,62 mm / 0.103 in (CS 3/32“), 3,53 mm / 0.139 in (1/8“), 5,33 mm / 0.210 in (3/16“) y 6,99 mm / 0.275 in (1/4“) se utilizan para diámetros superiores o exigencias de mayor compresión.

Dimensiones normalizadas métricas (ISO 3601)

La norma ISO 3601-1:2012 recoge 445 tamaños métricos con secciones transversales desde 0,8 mm hasta 8,4 mm, siendo las secciones de 1,0 mm / 0.039 in, 1,5 mm / 0.059 in, 2,0 mm / 0.079 in, 2,5 mm / 0.098 in, 3,0 mm / 0.118 in y 5,0 mm / 0.197 in las más habituales en diseño industrial. La tabla siguiente muestra una selección de diámetros interiores con sección de 2,0 mm / 0.079 in.

ID (mm)	ID (pulg)	CS (mm)	CS (pulg)
1,0	0.039 in	2,0	0.079 in
2,0	0.079 in	2,0	0.079 in
3,0	0.118 in	2,0	0.079 in
4,0	0.157 in	2,0	0.079 in
5,0	0.197 in	2,0	0.079 in
6,0	0.236 in	2,0	0.079 in
7,0	0.276 in	2,0	0.079 in
8,0	0.315 in	2,0	0.079 in
10,0	0.394 in	2,0	0.079 in
12,0	0.472 in	2,0	0.079 in
15,0	0.591 in	2,0	0.079 in
18,0	0.709 in	2,0	0.079 in
20,0	0.787 in	2,0	0.079 in
25,0	0.984 in	2,0	0.079 in
30,0	1.181 in	2,0	0.079 in
35,0	1.378 in	2,0	0.079 in
40,0	1.575 in	2,0	0.079 in
45,0	1.772 in	2,0	0.079 in
50,0	1.969 in	2,0	0.079 in

Capacidad de sellado y presión máxima

Un O-ring correctamente dimensionado puede sellar presiones de hasta 5000 psi (34 MPa) en régimen estático, siempre que la dureza, el material y la holgura de extrusión estén dentro de los límites recomendados. La presión máxima admisible se reduce en aplicaciones dinámicas, no superando típicamente 1500 psi (10 MPa) en cilindros hidráulicos alternativos. La compresión ideal de la sección transversal en una junta estática es del 15 % al 25 %, mientras que en dinámica se sitúa entre el 8 % y el 14 %. La rugosidad superficial del alojamiento debe mantenerse en Ra 0,8 µm / 32 µin para caras de contacto y Ra 1,6 µm / 63 µin para el fondo de la ranura.

Dureza Shore A	Presión máx. sin anillo antiextrusión (psi)	Presión máx. con anillo antiextrusión (psi)
70	500 psi / 3,4 MPa	2500 psi / 17,2 MPa
80	800 psi / 5,5 MPa	3000 psi / 20,7 MPa
90	1500 psi / 10,3 MPa	5000 psi / 34,5 MPa

Criterios de selección

La elección del O-ring depende del fluido a sellar, la temperatura de trabajo, el tipo de movimiento y la presión. Para aceites hidráulicos y combustibles, el nitrilo (NBR) ofrece excelente resistencia hasta 100 °C / 212 °F. FKM cubre rangos de -20 °C a 200 °C / -4 °F a 392 °F y es adecuado para ácidos y combustibles agresivos. Silicona (VMQ) se reserva para temperaturas extremas, desde -54 °C hasta 230 °C / -65 °F hasta 446 °F, pero con baja resistencia al desgaste en aplicaciones dinámicas. La dureza más común es 70 Shore A, subiendo a 90 Shore A cuando la presión supera los 2000 psi / 13,8 MPa.

Consideraciones de montaje

El alojamiento debe prever una compresión axial o radial del O-ring; en montajes radiales el diámetro interior del O-ring debe estirarse entre un 1 % y un 5 % sobre el diámetro del vástago para evitar que ruede durante el movimiento. La ranura debe tener un ancho al menos 1,15 veces la sección del O-ring para permitir la expansión térmica. Las transiciones entre superficies deben llevar chaflanes de 15° a 20° para evitar cortes durante la instalación. Cuando la presión supera el límite de extrusión (indicado en la tabla de capacidad), se requiere un anillo de respaldo de PTFE o poliuretano colocado en el lado de baja presión.

Tabla de selección por aplicación

Aplicación	Sección recomendada	Material sugerido	Dureza Shore A
Cilindro hidráulico (vástago)	3/16“ (4,76 mm)	NBR	70
Pistón neumático	1/8“ (3,18 mm)	NBR	70
Brida estática (aceite)	1/8“ (3,18 mm)	NBR	70
Equipo de proceso químico	2,0 mm (métrico)	FKM	75
Sistema de agua caliente	2,5 mm (métrico)	EPDM	70
Vacío < 10⁻³ mbar	2,0 mm	FKM	70
Alta presión > 3000 psi	3/16“ + anillo antiextrusión	NBR	90
Rotación lenta	1/8“	NBR carbono	80

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Hasta qué presión puede sellar un O-ring sin anillo antiextrusión?

Un O-ring de dureza 70 Shore A puede sellar hasta 800 psi (5,5 MPa) sin anillo antiextrusión si la holgura radial está por debajo de 0,05 mm / 0.002 in. Con dureza 90 Shore A y holgura controlada a 0,03 mm / 0.001 in, la presión admisible sube a 1500 psi (10,3 MPa).

¿Qué porcentaje de compresión debe aplicarse a un O-ring estático?

La compresión recomendada en una junta tórica estática oscila entre el 15 % y el 25 % de la sección transversal, lo que equivale a una deformación de aproximadamente 0,30 mm / 0.012 in para un O-ring de sección 2,0 mm. Valores inferiores al 10 % pueden provocar fugas por falta de contacto.

¿Cómo se convierte un código AS568 a dimensiones métricas?

No existe un factor único; cada referencia se consulta en la tabla AS568. Por ejemplo, el código -010 equivale a un ID de 6,07 mm / 0.239 in y un CS de 1,78 mm / 0.070 in. La serie métrica ISO 3601 usa designación ID × CS, como 6 × 2 mm / 0.236 × 0.079 in.

¿Cuánto estiramiento admite un O-ring antes de dañarse?

El estiramiento máximo recomendado durante el montaje es del 5 % sobre el diámetro interior, es decir, un O-ring de ID 20 mm puede montarse en un alojamiento de hasta 21 mm / 0.827 in. Estiramientos superiores reducen la sección efectiva y favorecen la entrada por succión en movimientos dinámicos.

¿Qué temperatura continua soporta un O-ring de FKM?

El fluoroelastómero FKM mantiene sus propiedades de sellado entre -20 °C y 200 °C / -4 °F y 392 °F de forma continua, con picos limitados de 230 °C / 446 °F durante ciclos cortos. Por encima de esos valores la dureza cae y el material pierde resiliencia.

¿Qué holgura máxima admite un O-ring de sección 1,78 mm en servicio estático?

Para una presión de 1500 psi / 10,3 MPa, la holgura radial máxima recomendada es 0,05 mm / 0.002 in. Si la presión alcanza 3000 psi / 20,7 MPa, la holgura debe reducirse a 0,025 mm / 0.001 in o emplear un anillo antiextrusión de PTFE.

Fuentes consultadas

• engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/metric-threads-d_777.html
• mcmaster.com: https://www.mcmaster.com/products/as568-o-rings/