Neumática: fundamentos y usos | Jungheinrich PROFISHOP

Lesezeit: 4 Minuten

Índice de contenidos

La neumática es aquella técnica en la que el movimiento mecánico se genera con la ayuda de un gas a presión. Al igual que la hidráulica, los sistemas neumáticos pertenecen al campo de la mecánica de fluidos. Sin embargo, mientras que la hidráulica utiliza los líquidos como medio de trabajo, la neumática trabaja con aire comprimido. Los ámbitos de aplicación son muy diversos y el aire como medio de accionamiento es, además, barato y respetuoso con el medio ambiente. Por eso, las herramientas de aire comprimido y las máquinas neumáticas son tan populares.

Conceptos básicos de la neumática

La etimología de la palabra «neumática» procede del griego clásico «pneuma» y significa «viento» o «aliento». Hoy en día, hace referencia a un campo técnico diverso en el que se trabaja con aire comprimido o con sistemas accionados por aire comprimido. La neumática proporciona movimiento y accionamiento y, de hecho, se asocia normalmente a los clásicos cilindros neumáticos. No obstante, también hay sistemas más especializados y complejos que funcionan en base a esta tecnología, como los sistemas de vacío y las pinzas o muelles neumáticos. Es un sistema muy adecuado para amortiguar golpes.

Los sistemas de control neumático funcionan con aire ambiental comprimido. En la mayoría de los sistemas este alcanza una presión manométrica de 6 bares. Los sistemas de alta presión, que se utilizan para, por ejemplo, los gasoductos, llegan hasta los 18 bares. Los niveles de presión más altos son necesarios, entre otras aplicaciones, para la producción de botellas de plástico, alcanzando en ese caso los 40 bares.

Fundamentos de la neumática: ¿cómo funciona?

En los sistemas de neumática industrial, el aire comprimido se mueve, a través de las válvulas, hacia el punto deseado. La energía almacenada en el aire comprimido se convierte en energía cinética que nos servirá, por ejemplo, para mover el pistón de un cilindro en una dirección determinada.

Básicamente, todos los sistemas de control neumático constan de cuatro componentes:

• Generación de aire comprimido: uno o varios compresores aspiran el aire ambiental necesario y lo comprimen a una presión de entre 6 y 40 bares, según para lo que se necesite. Para presiones de aire elevadas necesarias solo durante un determinado periodo de tiempo, se utiliza un compresor con control de velocidad. Cuando el aire se comprime, se genera un calor que puede utilizarse, por ejemplo, como energía para calentamiento.
• Tratamiento del aire comprimido: el aire comprimido se libera de impurezas como el polvo o el polen. Para ello se utilizan varios sistemas de filtrado. El tratamiento es importante para garantizar que los sistemas neumáticos tengan la mayor vida útil posible.
• Distribución del aire comprimido: el aire comprimido se transporta al destino final a través de tuberías. Para evitar que el aire se vuelva a contaminar, las tuberías deben ser a prueba de fugas y evitar la mayor cantidad de óxido y agua posible. En la mayoría de los casos, las opciones de almacenamiento también están integradas en la red de tuberías.
• Aplicación/realización del trabajo: el aire comprimido se aplica al correspondiente proceso de trabajo a través de las válvulas. El número de opciones de conmutación y de conexiones varía según la aplicación y el dispositivo. El trabajo mecánico se realiza con la ayuda de aire comprimido mediante una serie de actuadores, principalmente los cilindros neumáticos.

La forma exacta en que debe construirse el circuito neumático se especifica para los distintos sistemas y dispositivos en las normas DIN/ISO correspondientes.

¿Dónde se aplica la neumática?

Los sistemas neumáticos se utilizan en una gran variedad de industrias. Pueden encontrarse tanto en la manipulación de materiales como en la robótica o la tecnología médica. Otros ámbitos de aplicación son la tracción y el transporte: están presentes en los sistemas de freno de aire de camiones o autobuses y en las ruedas de aire comprimido, así como en algunas transpaletas y otros tipos de carretillas industriales. También los podemos encontrar en los tubos neumáticos, que se utilizan para transportar pequeños objetos e incluso líquidos. Algunas herramientas especiales funcionan solo en base a aire comprimido como, por ejemplo, las destinadas a pulverizar barnices y pinturas o a la aplicación de tratamientos en distintas superficies.

A las transpaletas

Ventajas de los sistemas neumáticos

Los sistemas de neumática industrial tienen una serie de ventajas. La más destacada es que el principal elemento que los hace funcionar, el aire, es sostenible, barato y de fácil acceso. Se puede utilizar toda la cantidad que sea necesaria sin problema y, además, se puede transportar fácilmente incluso a largas distancias.

Otras ventajas de la neumática son:

Capacidad de almacenamiento: el aire comprimido puede almacenarse en un contenedor a presión adecuado, que, además, también puede transportarse posteriormente.
Resistencia a la temperatura: el aire comprimido es insensible a las fluctuaciones de temperatura.
Seguridad: con el aire comprimido no hay riesgo de explosión o de incendio.
Respeto al medio ambiente: en caso de fuga, el aire comprimido que se escapa no causa ningún daño.
Diseño sencillo de los sistemas: ante posibles fallos es factible encontrar soluciones de bajo coste.
Velocidad: el aire comprimido resulta ser un medio de trabajo muy rápido.
Ajuste continuo de la fuerza y la velocidad: el nivel de presión puede ajustarse teniendo en cuenta a qué se quiere aplicar.
Fuerza: es posible alcanzar un alto nivel de fuerza incluso en instalaciones o espacios reducidos.
Robustez: son sistemas fuertes ante la sobrecarga.
No es necesaria una refrigeración adicional: el propio aire ya proporciona suficiente refrigeración a los distintos componentes del accionamiento.

Una de las posibles desventajas de la neumática es su baja eficiencia: aunque se reutilice el calor generado durante la compresión, se pierde energía. El frío también puede convertirse en un problema, ya que cuando el aire comprimido fluye a través de los equipos y las máquinas, puede enfriarlos mucho e incluso congelarlos. Trabajar con estos sistemas también genera ruido, pero éste puede reducirse utilizando silenciadores neumáticos. Finalmente, hay que tener presente que la potencia de los sistemas de aire comprimido es limitada.