Neumática Industrial: Principios, Aplicaciones y Gestión del Aire Comprimido

Neumática: Conceptos Fundamentales y Aplicaciones

La neumática es la técnica que se dedica al estudio y aplicación del aire comprimido, el cual está compuesto aproximadamente por un 78% de nitrógeno y un 21% de oxígeno.

Aplicaciones Generales de la Neumática

En la Técnica de Manipulación:

• Sujeción de piezas
• Desplazamiento de piezas
• Posicionamiento de piezas
• Orientación de piezas
• Bifurcación del flujo de materiales

En Diversas Técnicas Especializadas:

• Embalar
• Llenar
• Dosificar
• Bloquear
• Accionar ejes
• Abrir y cerrar puertas
• Transportar materiales
• Girar piezas
• Separar piezas
• Apilar piezas
• Estampar y prensar piezas

En Técnicas de Fabricación:

• Perforar
• Tornear
• Fresar
• Cortar
• Acabar
• Deformar

Características y Ventajas de la Neumática

• Cantidad Ilimitada: El aire es un recurso abundante e ilimitado.
• Facilidad de Transporte: Puede transportarse a grandes distancias mediante tuberías de forma sencilla.
• Almacenamiento Eficiente: El aire comprimido puede almacenarse en acumuladores para uso posterior.
• Indiferencia a la Temperatura: El aire comprimido es insensible a las oscilaciones de temperatura, permitiendo un buen funcionamiento incluso bajo condiciones extremas.
• Alta Seguridad: El aire comprimido no presenta riesgos de incendio o explosión.
• Limpieza: El aire comprimido no lubricado no contamina el ambiente, lo que lo hace ideal para entornos sensibles.
• Componentes Sencillos y Económicos: Los elementos de trabajo neumáticos son generalmente sencillos en su diseño y económicos.
• Alta Velocidad: El aire comprimido es un medio de trabajo rápido, lo que permite ciclos de operación ágiles.

Desventajas de la Neumática

• Acondicionamiento Necesario: El aire comprimido debe ser acondicionado (filtrado y secado) para evitar el desgaste de los elementos neumáticos debido a la suciedad y el agua condensada.
• Velocidades No Constantes: La velocidad del aire comprimido puede no ser constante, lo que requiere sistemas de control adicionales para aplicaciones de precisión.
• Limitación de Fuerza Económica: Es económico hasta ciertos niveles de fuerza; para fuerzas muy elevadas, otros sistemas pueden ser más eficientes.
• Ruido del Aire de Escape: El escape del aire puede ser ruidoso, aunque este problema puede mitigarse eficazmente con el uso de silenciadores.

Generación y Alimentación de Aire Comprimido

Para garantizar la fiabilidad de un sistema de mando neumático, es fundamental que el aire alimentado al sistema tenga un nivel de calidad suficiente. Es crucial asegurar una presión correcta, así como aire seco y limpio. El incumplimiento de estos requisitos puede provocar que las máquinas permanezcan inactivas durante más tiempo, incrementando significativamente los costos de servicio y mantenimiento.

La producción de aire a presión comienza con la compresión del aire ambiente, que pasa por varios elementos hasta llegar al punto donde es necesario utilizarlo. El tipo de compresor y su ubicación influyen directamente en la cantidad de partículas de aceite y agua que puedan introducirse en el sistema neumático.

Elementos Básicos del Sistema de Generación y Alimentación:

• Filtro de aspiración
• Compresor
• Acumulador de aire a presión
• Secador
• Filtro de aire a presión con separador de agua
• Regulador de presión
• Lubricador
• Puntos de ubicación del condensado

El aire no acondicionado es una causa principal de fallos y disminuye drásticamente la vida útil de los sistemas neumáticos. Los elementos neumáticos deben ser capaces de resistir presiones máximas de 8-10 bares, aunque una presión de 6 bares suele ser suficiente para su correcto funcionamiento. Las pérdidas de presión, como las que ocurren en zonas de estrangulación, suelen oscilar entre 0.1 y 0.5 bares.