05/20/2026

Cómo elegir los materiales adecuados para una bomba de diafragma

Elegir los materiales correctos para una bomba de diafragma es fundamental para que la bomba funcione de forma fiable, duradera y sin contaminación. Aquí le explicamos qué hay que tener en cuenta a la hora de elegir los materiales y destacamos los materiales más importantes y más utilizados habitualmente.

Diseñar una bomba de diafragma a medida de su aplicación es como hacer un puzle: todas las piezas deben encajar para conseguir la solución perfecta. Una pieza esencial es la elección de los materiales, ya que determina la vida útil, la seguridad y el rendimiento de la bomba. Pero, ¿qué es lo que hay que tener en consideración para elegir los materiales de una bomba de diafragma y por qué?

Utilizar los materiales adecuados para una bomba de diafragma es crucial en la mayoría de las aplicaciones

Las bombas de diafragma están formadas por tres componentes principales: el cabezal, la carcasa y el motor. Para que la configuración sea la ideal, KNF utiliza un sistema modular que ofrece distintas opciones de materiales, motores, componentes mecánicos y conexiones. Estas adaptaciones personalizadas son esenciales porque las bombas de diafragma se utilizan en un amplio abanico de industrias, cada una de ellas con necesidades específicas propias que influyen en el rendimiento, la fiabilidad, la seguridad y la vida útil que se exigen a la bomba.

Elegir en cada caso el material adecuado para la bomba de diafragma es crucial para evitar que la bomba sufra daños, garantizar un funcionamiento hermético y evitar la contaminación. Sin embargo, elegir el material correcto puede resultar complejo y hay que tener en cuenta varios factores.

Los cinco criterios más importantes a la hora de elegir el material correcto para una bomba de diafragma

Todos los componentes del cabezal de la bomba, incluidos los diafragmas, las válvulas y las placas de conexión e intermedia, entran en contacto con el medio que se transfiere. Por ello, los materiales utilizados para fabricar estos componentes deben adaptarse a la aplicación concreta. Para ello deben tenerse en cuenta cinco factores clave.

Compatibilidad química

Cada medio tiene características distintas y por ejemplo puede contener aceite o ser extremadamente reactivo o corrosivo. El material de la bomba de diafragma debe ser químicamente compatible con el medio transferido. La elección de un material equivocado puede provocar problemas graves como los siguientes:

Deformación de las válvulas o de otros componentes debido a reacciones químicas
Daños irreversibles como grietas o roturas a consecuencia de la corrosión
Contaminación o fugas peligrosas
Vida útil reducida, mayor necesidad de mantenimiento y mayores costes de inactividad

Coste y disponibilidad de los materiales

El coste y la disponibilidad de los materiales son factores decisivos a la hora de elegir los materiales para una bomba de diafragma. Si bien los materiales de alto rendimiento permiten obtener resultados óptimos, suelen ser caros. Sobre todo en el caso de aplicaciones a gran escala o sensibles a los costes es imprescindible encontrar un equilibrio entre el rendimiento y la asequibilidad. Por ejemplo:

En aplicaciones no críticas o a corto plazo pueden utilizarse materiales estándar que ofrezcan un rendimiento adecuado
Los entornos críticos o regulados requieren utilizar materiales de primera calidad para cumplir exigentes estándares

Elegir materiales económicamente viables que cumplan los requisitos técnicos ayuda a reducir los costes innecesarios, evita la sobreingeniería, acorta los plazos de entrega, simplifica el aprovisionamiento y facilita el mantenimiento.

Propiedades mecánicas

Las bombas de diafragma para gases y líquidos están permanentemente sometidas a fuerzas de presión derivadas de los siguientes factores:

El constante movimiento ascendente y descendente del diafragma
Las condiciones de vacío y presión generadas
El medio transferido, que puede ser abrasivo o contener partículas afiladas
Fluctuaciones o picos de presión externos

El material de la bomba debe soportar estos esfuerzos y al mismo tiempo conservar, en función del componente, su elasticidad o su rigidez, su forma y su resistencia a la tracción, a la abrasión y a la rotura, incluso si la bomba funciona permanentemente. Si estas propiedades se ven comprometidas pueden producirse fugas, el diafragma puede ver limitado su movimiento y puede reducirse el rendimiento y la eficiencia de la bomba.

Requisitos normativos

Distintas industrias como la farmacéutica, la química, la alimentaria o la de aplicaciones médicas imponen estrictos requisitos de seguridad, higiene y calidad para evitar la contaminación. Los materiales deben cumplir esas normas, que pueden variar entre países o regiones y pueden incluir:

Distintas clasificaciones a prueba de explosiones
Cumplimiento de la normativa de la FDA
Directiva RoHS o REACH
Certificación NSF

También se pueden exigir certificados de materiales, también conocidos como informes de ensayo de materiales o pruebas de aceptación. Estos documentos especifican las propiedades mecánicas y químicas del material, el número de lote o colada y las normas aplicables. Cualquier incumplimiento puede dar lugar a problemas legales o a la retirada de productos.

Resistencia térmica

La temperatura a la que la bomba está expuesta influye de forma determinante en su rendimiento, su seguridad y su fiabilidad. Las temperaturas elevadas pueden comprometer la estabilidad de los materiales y hacer que se ablanden, se deformen o incluso se fundan. Los medios calientes también pueden generar vapor y condensación dentro de la bomba y provocar por tanto expansión, fatiga o deformación. Cuando se transfieren medios calientes, especialmente líquidos, estos pueden alcanzar temperaturas cercanas a su punto de ebullición o incluso superiores, sobre todo en condiciones de vacío. Esto puede provocar la formación de vapor dentro de la bomba, lo cual aumenta la presión interna y puede hacer que el material se expanda, se fatigue o se deforme. Por el contrario, cuando se manejan gases calientes, las variaciones de temperatura pueden hacer que dentro de la bomba se forme condensación que puede acumularse en las superficies internas e ir degradando los materiales a lo largo del tiempo y afectar a la estanqueidad y a la compatibilidad química. Por otro lado, las bajas temperaturas pueden hacer que los materiales se vuelvan frágiles y tiendan a agrietarse. Todos y cada uno de estos escenarios ponen en riesgo la integridad de la bomba.

Por ello, para garantizar la resistencia y la estabilidad térmica a largo plazo deben tenerse en cuenta los siguientes factores:

La temperatura del medio transferido, por ejemplo gases calientes o líquidos calentados
El intervalo de temperaturas en el entorno de funcionamiento, incluyendo los ciclos de calentamiento o enfriamiento
Las variaciones de temperatura del aire ambiente que afectan a la bomba, al medio y al sistema
El impacto de las condiciones de vacío, como cambios en el punto de ebullición de los líquidos

Materiales utilizados habitualmente en bombas de diafragma

Para garantizar un funcionamiento fiable y seguro de las bombas, los materiales utilizados deben ajustarse a los requisitos específicos de la aplicación y el medio. Mientras que las bombas de diafragma para líquidos suelen exigir una gran resistencia química, las bombas de diafragma para gases pueden plantear exigentes requisitos en términos de limpieza y hermeticidad. El sistema modular de KNF permite elegir entre distintos materiales para los componentes del cabezal de la bomba, lo que incluye la placa del cabezal, el diafragma, las juntas tóricas, las placas de conexión e intermedia, las válvulas y las juntas de sellado. Estos materiales se clasifican en tres categorías principales: elastómeros, termoplásticos y metales.

Gracias al sistema modular de KNF, cada componente que entra en contacto con el medio se puede personalizar con diferentes opciones de materiales para asegurar la resistencia química, la estanqueidad y el funcionamiento sin contaminación de la bomba. Esos componentes incluyen la placa del cabezal (1), el diafragma (2, 7), la junta tórica (3), las placas de conexión (4) e intermedia (6), las válvulas (5) y la carcasa (8).

Los elastómeros son plásticos estables en cuanto a sus dimensiones pero elásticamente deformables. Su flexibilidad y su capacidad de recuperar su forma original los convierten en la opción ideal para diafragmas, juntas de sellado y válvulas. Los elastómeros que habitualmente se utilizan en bombas de diafragma son los siguientes:

EPDM (etileno propileno dieno monómero): Se trata de un versátil caucho sintético que presenta una excelente resistencia al agua, al vapor y a los productos químicos suaves, pero que no es adecuado para aceites e hidrocarburos. El EPDM es flexible, rentable, duradero y muy resistente al desgaste. Constituye una solución idónea para aplicaciones en las que se necesita una larga vida útil, tales como sistemas de limpieza y desinfección industrial, trabajos agrícolas o procesos farmacéuticos. Un diafragma de EPDM puede revestirse de una fina capa de PTFE para conferirle resistencia química y térmica sin comprometer la flexibilidad que se exige al diafragma.
FFKM / FFPM (perfluoroelastómero): El perfluoroelastómero se caracteriza por su estructura polimérica completamente fluorada y combina la resistencia química del PTFE con las propiedades elásticas del caucho. Está disponible en distintos grados y es el elastómero más resistente a los medios agresivos. Además, ofrece una gran estabilidad térmica que lo hace idóneo para aplicaciones exigentes como pueden ser la fabricación de semiconductores o los procesos farmacéuticos.
FKM (fluoroelastómero): Pese a contener menos flúor que el FFKM, el FKM presenta una alta resistencia química y soporta temperaturas de hasta 200 °C. Comparado con el FFKM, es una alternativa más rentable y resulta idóneo para válvulas. Se utiliza en entornos menos extremos, como dispositivos farmacéuticos y médicos, equipamiento de laboratorio y análisis, o en la fabricación industrial.

Una bomba de diafragma para gases estándar NMP 830.1.2 de KNF diseñada con diafragma, válvulas y juntas de sellado de EPDM. El EPDM es un material rentable y duradero que garantiza la fiabilidad de la bomba. Las opciones de material FKM y PTFE están disponibles bajo pedido.

Los termoplásticos son plásticos moldeables que se ablandan cuando se calientan y se solidifican cuando se enfrían, un proceso que puede repetirse y que los hace reciclables. Ofrecen una elevada relación resistencia-peso, una gran durabilidad, una buena resistencia química y son rentables, pero por lo general no soportan temperaturas extremas. Se utilizan en cabezales de bomba y válvulas, y se clasifican en termoplásticos de alto rendimiento (PEEK, PPS), termoplásticos de ingeniería (PPA, PET) y termoplásticos estándar (PP, PVC). Algunos ejemplos habituales utilizados en bombas de diafragma son los siguientes:

PPS (polisulfuro de fenileno): El PPS es un termoplástico de alto rendimiento con una gran estabilidad térmica y una buena resistencia química frente a muchos ácidos y bases. También es resistente a la corrosión y ofrece una buena estabilidad dimensional.
PTFE (politetrafluoroetileno): El PTFE ofrece una excelente resistencia química y térmica pero es un material bastante rígido. Resulta adecuado para aplicaciones médicas y farmacéuticas, operaciones de la industria alimentaria, procesamientos químicos y petroquímicos, y para la industria de los semiconductores. Los componentes fabricados íntegramente con PTFE se utilizan para la transferencia de gases calientes a temperaturas de hasta 240 °C o de gases químicamente agresivos que dañarían el EPDM, como el ozono, fluoruros y cloruros.
PEEK (poliéter éter cetona): Sus características clave incluyen una elevada resistencia mecánica y al desgaste, y una gran durabilidad. También ofrece una muy buena resistencia al calor y a los productos químicos, lo que lo convierte en un material idóneo para aplicaciones a alta presión, con altas temperaturas y exigentes. El PEEK es caro pero extraordinariamente eficiente.
PVDF (fluoruro de polivinilideno): Se trata de un termoplástico de alto rendimiento con una buena resistencia química, mecánica y a la abrasión, además de una alta pureza. El PVDF es una solución rentable para la producción a grandes volúmenes

Nota: Aunque el PTFE suele clasificarse como termoplástico, técnicamente es un elastómero.

Los líquidos tienden a ser más agresivos que los gases. Por ello, es fundamental que las bombas de diafragma para líquidos utilicen materiales resistentes a los productos químicos. Para su bomba NF 25 por ejemplo, KNF ofrece como opciones de material el PEEK y el PVDF.

Los metales se utilizan principalmente para fabricar las carcasas de las bombas, las placas de cabezal e intermedia, y componentes estructurales. Algunas bombas de diafragma, sobre todo las bombas de proceso grandes, también utilizan metales para sus válvulas. Sus propiedades hacen que los metales sean idóneos para entornos regulados o exigentes, como por ejemplo aplicaciones farmacéuticas o químicas. Los metales que suelen usarse en bombas de diafragma son los siguientes:

Aluminio: Se trata de un metal ligero que conduce bien el calor y es adecuado para medios no corrosivos. Pese a resultar rentable, no es idóneo para gases húmedos, a menos que se haya anodizado para resistir la humedad. El aluminio es moldeable y mecanizable, y se utiliza a menudo para compresores.
Acero inoxidable: Es una aleación ferrosa que contiene cromo, lo que le otorga una gran resistencia a la corrosión y una elevada durabilidad química. Es higiénico, fácil de limpiar, mecanizable y capaz de resistir altas presiones y temperaturas elevadas.

Las distintas composiciones y propiedades de los materiales deben ajustarse a las características de los medios transferidos y a los requisitos específicos de cada aplicación. Solo teniendo en cuenta todos los factores relevantes es posible desarrollar la solución de bomba óptima y garantizar al mismo tiempo el rendimiento, la fiabilidad y la seguridad que se requieren.

Las bombas para gases como la N 922 ST de KNF están diseñadas con componentes del cabezal fabricados en acero inoxidable para garantizar un manejo seguro de gases agresivos. Las bombas de esta serie también están disponibles como modelos Ex y ATEX, lo que las convierte en opciones idóneas para aplicaciones de control de emisiones.

Cómo plantear la elección del material de una bomba de diafragma

Elegir el material adecuado para una bomba de diafragma puede resultar complejo. Para dar con la mejor solución desde el punto de vista tanto tecnológico como económico es fundamental realizar un planteamiento estructurado. Durante ese proceso de elección deberían tenerse en cuenta los factores siguientes:

Los parámetros que la aplicación requiere, como requisitos en cuanto a velocidad de flujo, presión o vacío
Compatibilidad química
Requisitos mecánicos y térmicos, como el intervalo de temperaturas
Condiciones del entorno de funcionamiento
Requisitos en cuanto a cumplimiento de normativas
Coste y disponibilidad de los materiales

Los expertos KNF aportan una amplia experiencia en el diseño de bombas y ayudan a los clientes durante todo el proceso de elección de materiales. Esto puede incluir hasta un kit de resistencia química para garantizar la compatibilidad de las bombas de diafragma para líquidos. Gracias al sistema modular de KNF, cada uno de los más de cien tipos de bombas estándar para el manejo de gases y líquidos puede personalizarse para que se adapte a requisitos específicos, un proceso en el que la elección de los materiales es uno de los elementos clave. KNF ofrece una gran variedad de materiales, muchos de los cuales se han presentado anteriormente. También hay disponibles opciones incluso más especializadas, como por ejemplo polímeros chapados en oro o de alta tecnología como el PCTFE. Bajo pedido también se ofrecen materiales de limpieza especial y recubrimientos.

Póngase en contacto con un experto de KNF hoy mismo para encontrar su bomba de diafragma personalizada.

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