Guía
¿Qué prueba de hermeticidad debe pedir para carcasas y cuerpos de válvula fundidos?
La prueba de hermeticidad es la verificación que demuestra que una pieza cerrada, como una carcasa, un múltiple o un cuerpo de válvula fundido, no deja pasar aire, gas o líquido a través de sus paredes, sellos y puertos, y en los métodos cuantitativos mide cuánto pasa en un tiempo dado. Para una pieza fundida no basta con pedir «prueba de hermeticidad»: el plano tiene que decir el método, el medio, la presión, el tiempo de sostenimiento, el criterio de aceptación y en qué etapa se prueba, porque muchas de las fugas que aparecen en el ensamble del cliente vienen de porosidad que el maquinado dejó abierta después de una prueba hecha en la pieza en bruto.
Por Equipo de ingeniería de Saola Manufacturing · Publicado · Actualizado
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Datos clave
- ASTM E432 es la guía para elegir un método de detección de fugas: ordena los métodos que localizan fugas y los que las miden según su sensibilidad, y pide ponderar sensibilidad, costo y confiabilidad antes de escoger uno (ASTM E432-91, reaprobada en 2022)
- La norma pública de impregnación de piezas fundidas porosas pide hacer la prueba de presión preliminar en piezas limpias y completamente maquinadas; si se probaron antes del maquinado final y del roscado de barrenos, deben volver a probarse después del maquinado y antes de impregnar (sección 4.1, MIL-STD-276A, Departamento de Defensa de EE. UU., 30 de diciembre de 1992)
- En México, las válvulas para recipientes transportables de gas L.P. tienen su propia norma oficial con especificaciones y métodos de prueba; si su pieza cae en ese alcance, la prueba del plano no sustituye la que exige la NOM (NOM-197-SCFI-2017, Secretaría de Economía, DOF 2018)
- En Saola Manufacturing el torneado y el fresado CNC se hacen en nuestra planta asociada principal en Vietnam. La fundición y la impregnación se coordinan con fábricas asociadas, y la ubicación de producción se indica en cada cotización.
¿Cómo se reconoce que la fuga viene de la pieza fundida y no del ensamble?
Si la fuga aparece en la pared o en un barreno lejos de los sellos, o si persiste al cambiar el empaque o el O-ring, la ruta de fuga está en el metal. Si solo fuga por la junta y desaparece con un sello nuevo o un apriete correcto, el problema es del ensamble.
El reclamo típico llega así: la línea del cliente prueba el ensamble completo con aire, el equipo marca rechazo y nadie sabe si falló la carcasa, el sello, el tapón roscado o el sensor. Antes de abrir un reporte contra el proveedor de la pieza fundida conviene separar las tres rutas posibles. La primera es la pared de la pieza: porosidad interconectada que atraviesa el espesor. La segunda es la superficie de sello: una cara con rayas, poros abiertos por el careado o una planitud fuera de tolerancia que no deja asentar el empaque. La tercera es el ensamble: un O-ring mordido, una cuerda dañada, un tapón sin sellador o un torque mal aplicado.
La prueba más útil en esta etapa es sencilla: tome la pieza que fugó, tape sus puertos con tapones de prueba de su laboratorio, presurícela y sumérjala en agua o aplíquele solución jabonosa. Una cadena de burbujas que sale de la pared o del fondo de un barreno indica porosidad. Burbujas que solo salen entre la cara de sello y la tapa indican un problema de sello o de planitud. Si con esos tapones la pieza no fuga, el defecto está en el ensamble del cliente, no en la fundición.
Guarde las piezas que fugaron, sin limpiarlas ni volver a maquinarlas, y anote en qué puerto o zona apareció la fuga. Esa información es la que permite pedir una acción concreta al proveedor y, si hace falta, abrir un 8D con evidencia y no solo con una tasa de rechazo.
¿Qué causa las fugas en carcasas y cuerpos de válvula fundidos?
Una causa muy común es la porosidad por gas o por contracción que el maquinado deja expuesta; otras son las grietas o uniones frías de llenado, las caras de sello mal especificadas y, al final, los daños de manejo o de ensamble.
Porosidad expuesta por el maquinado. En la pieza en bruto, la capa exterior que solidifica primero contra el molde suele ser más densa que el centro de la sección. Al carear una cara de sello, barrenar un puerto o machuelar una cuerda se retira esa capa y se corta la zona central, donde tienden a quedar los poros. Por eso una pieza en bruto puede pasar la prueba del fundidor y la misma pieza, ya maquinada, fugar en la línea del cliente; MIL-STD-276A exige por la misma razón repetir la prueba después del maquinado final. La guía de diseño de NADCA describe la impregnación como un proceso secundario que introduce un material orgánico en los poros de la superficie, y señala que el costo baja si se prueban a presión todas las piezas y solo se impregnan las que no cumplen. La forma de los poros y cómo se especifica en el plano se explican en la guía de porosidad y rechupe en fundición a presión.
Uniones frías y grietas. Cuando dos frentes de metal se encuentran ya fríos, dejan una línea que no se fundió del todo. Esa línea puede atravesar la pared y fugar aunque no haya poros. Es más probable en paredes delgadas y en las zonas que el metal alcanza al final del llenado.
Caras de sello mal definidas. Una cara de sello sin rugosidad máxima, sin planitud o sin zona libre de poros en el plano se maquina como cualquier otra cara. Si el O-ring asienta sobre un poro abierto, la pieza fuga aunque la pared sea sana.
Cuerdas y tapones. Una cuerda cónica de tubería con el ángulo o la profundidad fuera de lo que pide la norma no sella aunque la pieza sea perfecta; revise la guía de rosca NPT antes de culpar a la fundición. Los golpes de manejo en una cara de sello son la última causa y la más fácil de ver.
| Dónde aparecen las burbujas | Causa probable | Qué revisar primero |
|---|---|---|
| Fondo o pared de un barreno o puerto maquinado | Porosidad central abierta por el barreno | Sobremetal de maquinado, núcleo en el puerto, posición del barreno |
| Cara de sello careada | Poros en la cara o planitud fuera de tolerancia | Zona libre de poros en el plano, planitud, rugosidad de la cara |
| Línea en una pared delgada, lejos de la entrada | Unión fría o grieta de llenado | Diseño de llenado y respiraderos del molde |
| Cuerda de un puerto roscado | Porosidad en la cuerda o cuerda fuera de norma | Calibre de la cuerda, sellador, porosidad en la zona |
| Solo entre la tapa y la cara de sello | Sello, empaque o apriete | Empaque, O-ring, torque y secuencia de apriete |
¿Qué método de prueba de hermeticidad conviene y qué tan sensible es cada uno?
Cuatro métodos cubren casi todas las carcasas fundidas: burbuja, caída de presión, hidrostática y gas trazador con helio. La burbuja localiza la fuga sin medirla, la caída de presión la mide sin localizarla, y el helio hace las dos cosas a un costo mayor.
Escoja el método por la pregunta que necesita contestar. En producción la pregunta es «¿esta pieza pasa o no?», y la caída de presión con aire es la respuesta habitual porque da un número en cada pieza. En un análisis de falla la pregunta es «¿por dónde fuga?», y ahí la burbuja o el olfateador de helio son los indicados. Cuando la pieza contiene un gas y el límite de fuga es muy bajo, la caída de presión pierde resolución y conviene el helio.
Dos datos de la tabla suelen sorprender. La prueba hidrostática, la que muchos planos piden por costumbre, declara el límite más alto de los tres métodos que dan un valor (1 × 10⁻⁴ std cm³/s, diez veces el de la burbuja), y su propia norma dice que no es lo bastante sensible cuando la pieza debe retener gas tóxico o explosivo a presión: es una prueba de resistencia y de fuga gruesa, no de fuga fina. Y la caída de presión, el método más común en línea, no tiene un valor de sensibilidad en su norma, porque depende del volumen de prueba, la presión, el tiempo y la estabilidad de temperatura de cada montaje. Por eso el criterio de aceptación se escribe como tasa de fuga, y el proveedor demuestra con una fuga calibrada que su montaje la detecta. Para ese montaje hay una regla práctica según ASTM E2930: si la prueba certifica una tasa máxima, la resolución del equipo y del tiempo de prueba debe ser diez veces más fina que esa tasa y la exactitud cuatro veces mejor, y la caída total de presión debe quedar por debajo del 10 % de la presión inicial.
Cuidado con las unidades. Un plano estadounidense suele expresar la tasa de fuga en std cm³/s o en sccm, un equipo de caída de presión puede mostrar Pa o sccm, y un detector de helio usa mbar·L/s. Convierta todo a una sola unidad antes de comparar el plano con la lectura del equipo; la tabla da las equivalencias aproximadas.
¿Cómo se mide y se compara el resultado de cada método?
Cada método tiene una práctica ASTM que define su alcance; compare siempre la sensibilidad que declara la norma con el límite de fuga que usted necesita, y exija que el proveedor verifique su montaje con una fuga de referencia.
Las sensibilidades de la tabla son las que cada práctica declara en su alcance, no lo que logra cualquier montaje. Una línea de prueba real queda por encima de esos valores por el volumen interno de la pieza, el tiempo de ciclo y la temperatura de la pieza recién lavada o recién maquinada. Pida al proveedor el resultado de su verificación con fuga calibrada y no solo la lista de piezas aprobadas.
| Método | Práctica ASTM | Localiza o mide | Sensibilidad declarada | Uso típico en piezas fundidas |
|---|---|---|---|---|
| Burbuja (inmersión o solución jabonosa) | E515 | Localiza; la norma no lo considera cuantitativo | 1 × 10⁻⁵ std cm³/s | Encontrar el poro que fuga; análisis de falla; volúmenes bajos |
| Hidrostática (líquido a presión) | E1003 | Localiza por fuga visible | 1 × 10⁻⁴ std cm³/s o mayor | Piezas para agua; prueba de resistencia del cuerpo |
| Caída de presión con aire | E2930 | Mide la fuga total | No declarada; depende del montaje | Pasa / no pasa en cada pieza de producción |
| Helio (olfateador o acumulación) | E499/E499M | Localiza o mide | 1 × 10⁻⁷ Pa·m³/s o mayor (valor SI del alcance) | Límites de gas muy bajos; fugas que la burbuja no ve |
| Unidad | Equivale a 1 std cm³/s | Dónde se usa |
|---|---|---|
| std cm³/s (atm·cc/s) | 1 | Planos de EE. UU., documentos ASTM en pulgadas |
| std cm³/min (sccm) | 60 | Pantallas de equipos de caída de presión y flujo másico |
| mbar·L/s | ≈ 1.01 | Detectores de helio, documentos europeos |
| Pa·m³/s | ≈ 0.101 | Unidad SI; normas ASTM e ISO de fugas |
¿Cuándo basta una prueba hidrostática y cuándo no?
La prueba hidrostática basta cuando la pieza trabaja con agua u otro líquido y lo que se quiere demostrar es que el cuerpo resiste la presión sin fugas visibles; no basta cuando la pieza contiene aire o gas, porque un poro que no deja pasar agua puede dejar pasar gas.
En la prueba hidrostática se llena la pieza con agua, se purga el aire, se sube a la presión de prueba y se sostiene mientras se inspecciona la superficie. Las normas de válvulas, como ASME B16.34, fijan la presión de la prueba del cuerpo como un múltiplo de la presión nominal de la válvula, así que en un cuerpo de válvula el plano debe remitir a esa norma y no inventar otra presión. La prueba sirve para dos cosas a la vez: demuestra resistencia y descubre fugas gruesas.
Sus límites son tres. La sensibilidad es baja: ASTM E1003 la limita a indicaciones de 1 × 10⁻⁴ std cm³/s o mayores y la considera útil para componentes que retienen líquidos. El agua que queda en los poros puede taparlos durante la prueba y luego causar corrosión o manchas, sobre todo si después viene pintura o un recubrimiento. Y un cuerpo que pasa con agua puede fugar con aire o gas en el ensamble del cliente. Si su pieza va a contener gas, aire comprimido o refrigerante, pida la hidrostática como prueba de resistencia y añada una prueba con aire o helio como prueba de hermeticidad, con un criterio aparte.
Diga también qué pasa después: secado, protección contra corrosión y si la pieza se puede volver a probar. MIL-STD-276A pide enjuagar la solución jabonosa, que las piezas queden secas por dentro y por fuera antes de almacenarse y que las superficies maquinadas de piezas de hierro se protejan contra el óxido; un puerto ciego con agua atrapada es justo el lugar que se queda sin secar.
¿Cómo se corrige y se previene una pieza fundida que fuga?
Primero se contiene el lote y se prueba pieza por pieza; después se decide entre impregnar, cambiar el maquinado o cambiar el molde según dónde y cuánto fuga. La impregnación sella la porosidad pero no repara grietas ni uniones frías.
La impregnación al vacío es la corrección habitual para piezas que fugan a través de la pared por porosidad. Un sellador entra en los poros, se cura y los cierra desde dentro. Es un proceso que se especifica en el plano o en la orden de compra, con la norma o especificación de sellado, la etapa en que se hace y la prueba posterior. MIL-STD-276A da un orden útil como referencia: tratamiento térmico, soldadura y maquinado antes de impregnar, acabado superficial después, y si hay que maquinar después de impregnar, la prueba de presión final se repite después de ese maquinado.
La misma norma marca los límites. Se aplica a piezas estructuralmente sanas: no se impregnan piezas con defectos estructurales rechazables, ni piezas que se van a soldar después de impregnar, ni piezas expuestas a oxígeno a cualquier presión (salvo con silicato de sodio, que es inorgánico). Una pieza se puede reimpregnar una sola vez; si vuelve a fugar, se rechaza, con una impregnación adicional permitida solo cuando hay maquinado posterior. Y cada pieza impregnada se marca «IMP». Una grieta o una unión fría no se corrige con sellador: esas piezas se rechazan y el remedio está en el molde.
Si las fugas se concentran en un solo puerto o cara, el problema es local y la solución suele ser de diseño o de maquinado: menos sobremetal en esa cara, un núcleo que evite barrenar una masa gruesa o mover el barreno fuera de un cruce de paredes. Si las fugas aparecen en lugares distintos de pieza a pieza, el problema es del proceso de fundición y conviene revisar el llenado, el vacío del molde o la composición de la aleación.
| Lo que muestra el análisis | Acción inmediata | Acción permanente |
|---|---|---|
| Porosidad dispersa, fuga baja, varios puntos | Probar cada pieza; impregnar las piezas que fugan y volver a probar | Impregnación como paso fijo del proceso o mejora del llenado y del vacío del molde |
| Fuga siempre en el mismo puerto o cara | Separar piezas por zona; impregnar si el cliente lo acepta | Menos sobremetal, núcleo en el puerto o mover el barreno |
| Grieta o unión fría visible | Rechazar; no impregnar | Corregir el llenado, los respiraderos o la temperatura del molde |
| Fuga solo por la cara de sello | Verificar planitud y rugosidad; retrabajar la cara si hay material | Zona libre de poros y requisitos de la cara en el plano |
| Fuga solo en el ensamble con sellos del cliente | Probar con tapones de laboratorio para descartar la pieza | Revisar sellos, torque y cuerdas del ensamble |
¿Qué debe escribir en el plano y en la solicitud de cotización para que no se repita?
Una nota de prueba de hermeticidad completa tiene siete datos: método, medio, presión de prueba, tiempo de sostenimiento, criterio de aceptación en una unidad definida, etapa del proceso y si se permite impregnar. Sin esos datos, cada proveedor prueba a su manera y el resultado no se puede comparar con la prueba de su línea.
Escriba la nota pensando en que la va a leer alguien que no conoce su ensamble. Una nota bien escrita dice, por ejemplo: «Prueba de hermeticidad en cada pieza por caída de presión con aire seco, después del maquinado final, a la presión de prueba indicada en la tabla del plano, con el tiempo de llenado, estabilización y medición indicado; criterio de aceptación: tasa de fuga máxima en std cm³/min indicada en la tabla. Verificación del montaje con fuga calibrada al inicio de cada turno. Impregnación al vacío permitida solo con aprobación escrita del cliente; las piezas impregnadas se vuelven a probar».
Añada en la solicitud de cotización lo que el proveedor necesita para diseñar el dispositivo de prueba: qué puertos se tapan y con qué sellos, si la pieza se prueba sola o con tapa, el volumen interno aproximado, el medio que la pieza va a contener en servicio y qué prueba hace usted en su línea. Si su línea prueba con helio y el proveedor con aire, diga cómo se correlacionan los dos límites, porque una tasa de fuga aceptable con aire no siempre lo es con helio.
Pida también el registro: número de pieza o de lote, resultado de cada pieza, verificación del equipo y piezas rechazadas. Si el plano no da presión ni criterio, MIL-STD-276A usa por defecto el doble de la presión normal de trabajo, nunca menos de 10 psig, sostenida al menos 2 minutos con la pieza sumergida en agua o con solución jabonosa, y cualquier burbuja es falla; sirve como punto de partida, no como sustituto de un criterio propio. Si su pieza entra en un PPAP, la prueba de hermeticidad debe aparecer en el plan de control con su método y su frecuencia. Y si la pieza es una válvula para gas L.P. u otro producto con norma oficial mexicana, cite esa NOM: la prueba del plano no la sustituye.
¿Quién hace qué en un pedido con Saola Manufacturing?
El torneado y el fresado CNC se hacen en nuestra planta asociada principal en Vietnam. La fundición, la impregnación y los acabados se coordinan con fábricas asociadas que no necesariamente están en Vietnam, y la ubicación de producción de cada paso y el país de origen se indican en cada cotización.
Cuando nos envía el plano revisamos la nota de prueba de hermeticidad junto con la geometría: dónde caen los puertos, qué caras son de sello y qué sobremetal deja la pieza en bruto. Si falta el medio, la presión, el criterio o la etapa, lo preguntamos antes de cotizar. La fundición a presión se coordina con fábricas asociadas que gestionamos. La prueba de hermeticidad y la impregnación, si se necesita, también se coordinan con esas fábricas asociadas, y la cotización indica dónde se hace cada paso.
Cuando el fresado CNC y el torneado CNC de las caras de sello, puertos y cuerdas se asignan a nuestra planta asociada principal, ahí también se inspeccionan las dimensiones; la cotización indica dónde se hace cada paso. Si su pieza necesita pintura o recubrimiento, ese paso se coordina con fábricas asociadas de acabados superficiales. Respondemos las cotizaciones en inglés; puede escribirnos en español.
Preguntas frecuentes
¿La prueba de hermeticidad y la prueba de estanqueidad son lo mismo?
En la práctica sí: las dos palabras se usan para la verificación de que una pieza cerrada no deja pasar un fluido. Lo que importa no es el nombre sino que el plano diga el método, el medio, la presión, el tiempo y el criterio de aceptación.
¿Puedo pedir «cero fugas» en el plano?
No conviene, porque ningún método mide cero: cada uno tiene un límite de detección. Escriba una tasa de fuga máxima en una unidad definida, o «sin burbujas visibles» si usa la prueba de burbuja con un tiempo de observación indicado, y deje que el método elegido tenga la sensibilidad suficiente para ese valor.
¿Por qué la pieza pasó la prueba del fundidor y fugó en mi línea?
Con frecuencia porque la prueba se hizo en la pieza en bruto o antes de una operación de maquinado que abrió porosidad interna. La prueba válida es la que se hace después del maquinado final, en las condiciones que pide el plano.
¿Una pieza impregnada es de menor calidad?
No necesariamente. La impregnación es un proceso reconocido para sellar porosidad en piezas que contienen presión, siempre que la pieza sea estructuralmente sana, se impregne después del maquinado (o se vuelva a probar si se maquina después) y pase la prueba posterior. Lo que sí conviene es decidir en el plano si se permite, bajo qué especificación y cuántas veces, para que no se use para ocultar grietas.
¿Qué hago con un lote que ya llegó con fugas?
Conténgalo, pruebe el lote completo o una muestra según su plan de muestreo, guarde las piezas que fugaron sin retrabajar y envíe al proveedor la zona de fuga de cada una. Con esa evidencia se decide entre impregnar, retrabajar o reponer, y se abre la acción correctiva.
Fuentes
- ASTM E432-91(2022), Standard Guide for Selection of a Leak Testing Method, ASTM International, 2022
- ASTM E515-11(2022), Standard Practice for Leaks Using Bubble Emission Techniques, ASTM International, 2022
- ASTM E1003-13(2022), Standard Practice for Hydrostatic Leak Testing, ASTM International, 2022
- ASTM E2930-26, Standard Practice for Pressure Decay Leak Test Method, ASTM International, 2026
- ASTM E499/E499M-11(2025), Standard Practice for Leaks Using the Mass Spectrometer Leak Detector in the Detector Probe Mode, ASTM International, 2025
- MIL-STD-276A, Impregnation of Porous Nonferrous Metal Castings, Departamento de Defensa de EE. UU., 30 de diciembre de 1992
- NIST Special Publication 811, Guide for the Use of the International System of Units (SI), National Institute of Standards and Technology, edición 2008
- Die Casting Design: Secondary Processing, NADCA, consultado en octubre de 2026
- NOM-197-SCFI-2017, Válvula que se utiliza en recipientes transportables para contener gas L.P., Secretaría de Economía, publicada en el DOF el 17 de agosto de 2018