Las máquinas accionadas por aire comprimido son una tecnología frecuente en muchos sectores de la industria. Funcionan como una fuente de energía limpia, segura y fácil de almacenar, lo que lo convierte en una alternativa fiable frente a otros sistemas mecánicos o eléctricos. Veamos cómo se utiliza.
Las máquinas neumáticas de aire comprimido imprimen una fuerza controlada de varios kilos sobre un punto concreto. En la fabricación de calzado se emplea en varios procesos. Como la pega de suelas mediante prensas neumáticas.
En otras ramas de la industria, los compresores accionan máquinas que sueldan o sellan determinados puntos para ensamblar productos y estructuras.
Encontramos máquinas de aire comprimido en la industria del automóvil, en la industria alimentaria, en la farmacéutica, en la textil. Por su gran adaptabilidad, los equipos de aire comprimido se instalan en minas y en plantas químicas garantizando un funcionamiento continuo en condiciones difíciles y momentos críticos.
Veamos más en concreto, algunos de los sectores de la industria donde se utiliza el aire comprimido.
Sectores industriales.
El aire comprimido se emplea en una amplia variedad de sectores industriales y tareas concretas. Estos son algunos ejemplos:
- Industria Alimentaria.
En la industria alimentaria se utiliza aire limpio y seco, propulsado para evitar la contaminación de los alimentos. Con máquinas de aire comprimido se transportan ingredientes ligeros como el azúcar, la harina o los granos de cereal. Con máquinas neumáticas se realiza el cierre al vacio de los recipientes o se agrega gas a las bebidas carbonatadas.
- Industria del automóvil.
En las cadenas de montaje de automóviles, muchas máquinas funcionan con aire comprimido. Desde remachadoras, que ensamblan partes del chasis con un remache metálico, hasta las pistolas de pintura. El aire comprimido sirve también para hacer pruebas de presión en los frenos y en los neumáticos. El aire a presión permite efectuar acciones precisas a alta velocidad.
- Industria farmacéutica.
El aire comprimido sirve en la industria farmacéutica para transportar las cápsulas y los ingredientes en polvo para evitar la contaminación. La higiene es un aspecto primordial en esta industria. Además, el aire acondicionado se usa en la limpieza y esterilización de los equipos y en la formación de las píldoras.
- Construcción.
Máquinas como los martillos neumáticos, las perforadoras y los compactadores funcionan con aire comprimido. En las obras es habitual encontrar compresores para hacer funcionar estas máquinas. El aire comprimido realiza trabajos físicos de fuerza bruta reduciendo el esfuerzo de los operarios.
- Industria química y petroquímica.
Los sistemas de combustión en las refinerías de petróleo, necesarios para transformar el crudo en subproductos combustibles, requieren el suministro de aire a presión. Para la limpieza y purga de las tuberías de una instalación petroquímica, se utiliza aire propulsado a una alta potencia. En la industria química, como la producción de pinturas, barnices y disolventes, se utilizan varias máquinas neumáticas que permiten efectuar mezclas de una manera controlada.
- Metalúrgica y Siderúrgica.
Algunas tareas de corte y soldadura de metales se efectúan con máquinas y herramientas neumáticas. Estas permiten trabajar a altas temperaturas, realizando las tareas con precisión. Los sopladores de aire a presión también son útiles para limpiar superficies de polvo y virutas, creando un espacio más seguro.
- Industria Textil.
Muchos telares y máquinas de costura se accionan con sistemas neumáticos. Estos sistemas garantizan un funcionamiento continuo y preciso de las máquinas. En el tintado de las telas, el aire a presión es un elemento que permite una fijación adecuada y un secado rápido de las tinturas, mejorando la calidad del producto.
- Minería.
La perforación de rocas, la apertura de galerías subterráneas y la ventilación de túneles se realiza a día de hoy empleando herramientas mecánicas y neumáticas. El aire a presión es una fuente de energía confiable que asegura un funcionamiento óptimo en las condiciones más complejas.
- Energías renovables.
La limpieza y mantenimiento de las turbinas eólicas se realiza insuflando aire a presión. Algunas de las válvulas que intervienen en el proceso de generación de energía eléctrica se accionan con compresores. Así lo confirma Iberdrola en su página web.
Tipos de compresores.
El aire a presión se genera a través de máquinas eléctricas que toman aire del ambiente y lo compactan a una presión determinada. Son los compresores.
Los técnicos de Air Mac, una empresa alicantina que provee de equipos de aire comprimido a la industria, nos cuentan que existen dos sistemas de funcionamiento; los compresores pistón y los compresores tornillo.
Los compresores pistón están formados, a grandes rasgos, por un cilindro hueco con un pistón en su interior y dos válvulas, una de admisión y otra de escape.
Para recoger el aire del exterior, el pistón se encuentra en la parte baja del cilindro, creando un espacio libre que se llena con el aire que entra por la válvula de admisión.
A medida que el pistón se va moviendo hacia arriba, el volumen de aire que está en la cámara disminuye, aumentando la presión. Una vez alcanzada la presión deseada, la válvula de escape se abre, liberando el aire y conduciéndolo por medio de mangueras o tuberías a la maquinaria, equipos o herramientas conectadas.
Los compresores a tornillo, por otro lado, son cámaras con dos tornillos o rotores con hélices que se mueven en sentido contrario. Cuando los tornillos giran, el espacio que ocupa el aire que está dentro de la cámara disminuye, aumentando la presión.
Si los compresores están lubricados, durante la rotación de los tornillos, el compresor libera una pequeña cantidad de aceite que enfría la temperatura de los tornillos y reduce su desgaste.
Durante la liberación del aire comprimido, el compresor separa el aceite del aire, para que el aire salga limpio y para reutilizar una parte del aceite empleado.
A diferencia de los compresores pistón, los compresores tornillo funcionan continuamente, emiten una menor cantidad de ruido y son más eficientes para el tratamiento de grandes volúmenes de aire.
Los beneficios del aire a presión en la industria.
Si las máquinas neumáticas y el aire a presión se utilizan tanto en la industria es porque, evidentemente, reportan una serie de beneficios frente a otra maquinaria mecánica. Estas son algunas de sus ventajas:
- Versatilidad. Los sistemas de aire a presión son compatibles con una amplia variedad de herramientas como taladros, lijadoras, pistolas de pintura, etc. Como hemos visto, se utiliza en diversas ramas de la industria.
- Seguridad. Las herramientas alimentadas por aire comprimido no generan chispas, lo que las hace ideales para entornos peligrosos, como en la industria petroquímica o la minería.
- Instalación y mantenimiento. Los sistemas neumáticos suelen ser más simples en diseño y construcción que las opciones mecánicas o eléctricas, lo que facilita su mantenimiento y reduce el tiempo de inactividad.
- Resistencia. Las máquinas y herramientas neumáticas son resistentes a condiciones extremas (calor, frío, humedad, polvo). Lo que hace que funcionen bien en entornos industriales agresivos donde otras máquinas pueden fallar.
- Precisión. Estos sistemas ofrecen un control preciso de la presión, el flujo y la velocidad, lo que es importante en procesos como el embalaje, la pintura o el montaje de piezas.
- Menor Peso. Las herramientas neumáticas suelen ser más ligeras que las eléctricas, lo que reduce la fatiga de los operarios y aumenta la productividad.
- Menor coste de los equipos a largo plazo. Aunque el coste inicial de un sistema neumático pueda ser elevado, el consumo de energía suele ser menor en procesos continuos y masivos, comparado con maquinaria mecánica y eléctrica, lo que supone un ahorro a largo plazo y una amortización de la inversión.
- Funcionamiento continuo. Otro de los atractivos de los equipos de aire a presión, es que los compresores a tornillo suministran energía de forma continua sin sobrecalentarse. Lo que los hace ideales para trabajos industriales prolongados.
- Uso en movilidad. Determinados compresores y sistemas de aire comprimido se pueden transportar fácilmente e instalarse en obras e instalaciones al aire libre.
- Respetuoso con el medio ambiente. En comparación con la maquinaria mecánica que necesita combustible para funcionar o los sistemas eléctricos, que emiten calor, el aire comprimido no genera residuos contaminantes directos. Utiliza aire existente en el entorno y lo recicla de forma eficiente.
Un aspecto interesante de la tecnología de aire comprimido es que ha sabido adaptarse a los adelantos tecnológicos. La revista mexicana Aire Comprimido nos cuenta como los nuevos sistemas de aire a presión se pueden accionar y controlar de manera digital y a distancia.
Con ciertos programas informáticos, se pueden controlar las variables que afectan a un sistema de aire comprimido, realizar su mantenimiento y accionar su funcionamiento de forma automatizada, integrando en las instalaciones servosistemas.
Los sistemas de diagnóstico remoto, permiten monitorear el estado de aire comprimido desde cualquier lugar, detectando problemas antes de que ocurran.
La Inteligencia Artificial también influye en los nuevos sistemas de aire a presión. Recoge datos a tiempo real del funcionamiento de la maquinaria y toma decisiones para optimizar la producción.
El aire comprimido es una tecnología bien instaurada en la industria moderna.
