Los sistemas neumáticos se utilizan ampliamente en la fabricación, el mantenimiento de automóviles y las líneas de producción automatizadas, con requisitos de presión que varían significativamente según los diferentes escenarios de aplicación, desde sistemas de baja presión (p. ej., 0,2-0,5 MPa) para sujeción de trabajos livianos hasta sistemas de alta presión (p. ej., 1,0-3,0 MPa) para levantamiento de trabajos pesados. Las conexiones y accesorios de aire (como conectores rápidos, mangueras, válvulas y filtros) son las "conexiones" del sistema neumático; su combinación adecuada con la presión del sistema determina directamente la seguridad, estabilidad y eficiencia de todo el sistema. Entonces, ¿qué pasos y consideraciones clave están implicados para hacer coincidir estos componentes con diferentes requisitos de presión? Exploremos a través de las siguientes preguntas.

¿Qué parámetros de presión central se deben priorizar al combinar accesorios y conexiones de aire?

Al hacer coincidir racores y accesorios de aire En un sistema neumático, el primer enfoque debe centrarse en dos parámetros de presión central: la presión nominal de trabajo y la presión máxima de estallido de los componentes. La presión de trabajo nominal se refiere a la presión máxima que el accesorio o accesorio puede soportar de manera estable durante el funcionamiento normal a largo plazo y debe ser mayor o igual a la presión de trabajo diseñada para el sistema. Por ejemplo, si un sistema neumático para ensamblaje automatizado tiene una presión de trabajo diseñada de 0,8 MPa, las mangueras y conectores rápidos seleccionados deben tener una presión de trabajo nominal de al menos 0,8 MPa; el uso de componentes con una presión nominal de 0,6 MPa provocará fugas o incluso fallas estructurales bajo presión. La presión máxima de rotura es igualmente crítica: es la presión mínima a la que se romperá el componente y suele ser de 3 a 5 veces la presión de trabajo nominal. Este parámetro proporciona un amortiguador de seguridad para picos de presión inesperados (por ejemplo, causados ​​por un mal funcionamiento de la válvula o sobrepresión del compresor de aire). Para sistemas de alta presión (por ejemplo, 2,0 MPa), se deben seleccionar componentes con una presión de explosión máxima de al menos 6,0 MPa para evitar explosiones peligrosas debido a fluctuaciones de presión.

¿Los racores y accesorios de aire necesitan diferentes estrategias de combinación para sistemas neumáticos de baja, media y alta presión?

Sí, las estrategias de emparejamiento para racores y accesorios de aire varían significativamente entre los sistemas neumáticos de baja, media y alta presión, ya que sus requisitos de soporte de presión y los riesgos de aplicación difieren. Para los sistemas de baja presión (normalmente ≤ 0,5 MPa, como las pinzas neumáticas en el ensamblaje de productos electrónicos), la atención se centra en el peso ligero y la rentabilidad, garantizando al mismo tiempo una resistencia básica a la presión. Por ejemplo, los conectores rápidos pueden estar hechos de plásticos de ingeniería (con buena resistencia a la corrosión y bajo peso) y las mangueras pueden estar hechas de PVC o caucho de nitrilo; estos materiales cumplen con los requisitos de presión y reducen el peso total del sistema. Para los sistemas de presión media (0,5-1,0 MPa, como los cilindros neumáticos en las líneas de soldadura de automóviles), los componentes necesitan un equilibrio entre resistencia a la presión y durabilidad. En este caso son más adecuados los conectores rápidos metálicos (p. ej., latón o aleación de aluminio), ya que tienen una mayor resistencia al desgaste que los de plástico; Las mangueras deben estar hechas de caucho reforzado (con capas de fibra incrustadas) para evitar la expansión o deformación bajo presión media. Para los sistemas de alta presión (≥ 1,0 MPa, como las prensas neumáticas en maquinaria pesada), la seguridad y la resistencia a la presión son las principales prioridades. Los accesorios deben estar hechos de metales de alta resistencia (por ejemplo, acero inoxidable o acero aleado) con mecanizado de precisión para garantizar conexiones firmes; Las mangueras deben ser del tipo resistente a alta presión (por ejemplo, mangueras reforzadas con alambre de acero enrollado en espiral) que puedan soportar presiones extremas sin agrietarse. Además, los sistemas de alta presión requieren válvulas de alivio de presión (con una presión nominal que coincida con el sistema) para evitar accidentes por sobrepresión.

¿Cómo garantizar el rendimiento del sellado al combinar conexiones y accesorios de aire con diferentes requisitos de presión?

El rendimiento del sellado es un factor clave para prevenir fugas de aire, especialmente en sistemas de alta presión, donde incluso las fugas más pequeñas pueden provocar una pérdida de presión, una reducción de la eficiencia del sistema o riesgos para la seguridad. El primer paso es seleccionar el material de sellado adecuado en función de la presión. Para sistemas de baja presión, las juntas de caucho nitrilo o EPDM son suficientes, ya que tienen buena elasticidad y bajo coste; para sistemas de media presión, los sellos de caucho fluorado son mejores, ya que tienen mayor resistencia a la temperatura y la presión; para sistemas de alta presión, se requieren sellos metálicos (por ejemplo, juntas de cobre o aluminio) o sellos compuestos (recubiertos de caucho con metal), ya que pueden soportar presiones extremas sin aplastarse. El segundo paso es elegir la estructura de sellado adecuada. Los accesorios roscados para sistemas de baja presión pueden usar cinta o sellador de roscas para mejorar el sellado; Para sistemas de media y alta presión, los accesorios de conexión a presión con juntas tóricas integradas (o sellos frontales) son más confiables, ya que forman un sello hermético mediante la deformación del sello inducida por la presión. Además, se debe controlar el torque de instalación: apretar demasiado puede dañar el sello o el accesorio, mientras que apretar demasiado puede causar fugas. Por ejemplo, al instalar accesorios roscados de acero inoxidable en un sistema de 1,5 MPa, el torque debe ajustarse según el tamaño del accesorio (por ejemplo, 15-20 N·m para accesorios de 1/2 pulgada) para garantizar un sellado adecuado sin daños.

¿Qué papel juega la selección de materiales a la hora de hacer coincidir los racores y accesorios de aire con la presión del sistema neumático?

La selección del material afecta directamente la capacidad de soportar presión, la durabilidad y la seguridad de las conexiones y accesorios de aire. Para los sistemas de baja presión, los materiales plásticos (por ejemplo, nailon, POM) se utilizan ampliamente para los accesorios, ya que son livianos, resistentes a la corrosión y rentables, aunque solo son adecuados para presiones ≤ 0,5 MPa, ya que una presión más alta puede provocar que se agrieten. Para los sistemas de media presión, se prefieren los metales no ferrosos (por ejemplo, latón, aleación de aluminio): el latón tiene buena maquinabilidad y resistencia a la corrosión, lo que lo hace ideal para válvulas y conectores rápidos; La aleación de aluminio es más ligera que el latón y es adecuada para componentes que requieren reducción de peso (por ejemplo, mangueras para equipos neumáticos móviles). Para los sistemas de alta presión, los metales de alta resistencia son esenciales: el acero inoxidable (p. ej., 304 o 316) tiene una excelente resistencia a la corrosión y a la presión, y es adecuado para entornos hostiles (p. ej., plantas químicas); El acero aleado (por ejemplo, acero 45#) tiene una alta resistencia a la tracción, adecuado para válvulas y accesorios de alta presión que soportan cargas pesadas. Además, se debe considerar la compatibilidad del material con el medio de trabajo (aire comprimido): por ejemplo, en sistemas con aire comprimido lubricado con aceite, los sellos deben estar hechos de materiales resistentes al aceite (por ejemplo, caucho de nitrilo) para evitar la hinchazón o la degradación. El uso de materiales que son incompatibles con la presión o el medio puede provocar fallas prematuras de los componentes, como el uso de accesorios de plástico en un sistema de 1,2 MPa, que pueden romperse después de un corto período de uso.