Cualidades Clave de Válvulas Neumáticas de Alto Rendimiento

El aire comprimido es una fuente de energía esencial en toda la industria. Impulsando actuadores y pinzas, el aire comprimido alimenta la automatización de todo tipo. Es responsable de operaciones de ensamblaje, transporte, llenado y empaquetado en electrónica, alimentos y bebidas, fabricación de dispositivos médicos y más.

El aire comprimido, también conocido como potencia neumática, se distribuye y entrega a través de válvulas y tuberías para operar cilindros que entregan movimiento. Cuando es hora de realizar trabajos de reparación de máquinas industriales, los componentes neumáticos son algunos de los primeros componentes en reemplazar. Elegir esos reemplazos a menudo es un desafío: hay una gran cantidad de fabricantes y puede ser difícil saber qué buscar. Aquí está nuestro consejo.

Conceptos Básicos de Válvulas Neumáticas

Las válvulas vienen en innumerables tipos, pero la más comúnmente usada en aplicaciones neumáticas es la válvula direccional de carrete. Esta comprende un cilindro con diámetros escalonados que se desliza axialmente en un orificio. El orificio recorre el centro de una carcasa que contiene múltiples puertos. El aire se suministra a uno o más de estos puertos y la posición del carrete determina por cuál puerto sale.

El sellado entre carrete y orificio se logra ya sea mecanizando ambos con tolerancias muy ajustadas o colocando un elemento de sellado en la periferia de los diámetros más grandes o elevados en el carrete.

Si bien las válvulas operadas manualmente pueden usarse en algunas situaciones, la mayoría de las válvulas en maquinaria industrial son controladas por solenoide. En estas, el solenoide responde a señales emitidas por un PLC. Algunas válvulas pueden tener dos solenoides, (uno en cada extremo del carrete), para permitir movimiento preciso y permitir detenerse a medio camino entre las posiciones de fin de carrera.

Las válvulas solenoides son de acción directa, donde la bobina mueve el carrete, o pilotadas. En una válvula pilotada, el solenoide permite que el aire fluya de una manera que mueve el carrete. Las válvulas pilotadas a menudo son más pequeñas y más rentables.

Consideraciones de Selección

La mejor válvula para una aplicación es la que más se ajusta a los requisitos. Los primeros puntos a considerar son:

1. ¿Qué está controlando la válvula?

Algunos mecanismos necesitan solo un movimiento único con retorno inmediato, mientras que otros necesitan moverse y permanecer en esa posición. Otros pueden requerir una posición intermedia. La seguridad debe ser una consideración importante: si se corta la energía a la válvula, ¿debe continuar o detenerse el movimiento?

2. ¿Qué flujo se necesita?

El flujo se expresa en pies cúbicos por minuto (CFM) o como coeficiente de volumen (Cv). El diámetro de los puertos en el cuerpo de la válvula juega un gran papel en la tasa de flujo alcanzada.

Obtener el flujo correcto es clave para lograr la aceleración y velocidad que el cilindro necesita en la aplicación. Una alternativa a calcular el flujo requerido a través de la válvula es discutir los requisitos con un especialista en válvulas.

3. ¿Cómo será controlada?

La mayoría de las válvulas encontradas durante una reparación de máquina industrial serán controladas por solenoide con señales enviadas desde un PLC. (Una válvula de doble solenoide necesita dos líneas de PLC). Las aplicaciones críticas de seguridad necesitan consideración especial.

La instalación está estrechamente vinculada al método de control. Típicamente, las válvulas neumáticas industriales son o independientes (en línea o con sub-base) o unidas en un colector.

Cualidades de una Buena Válvula Neumática

1. Configuración

El número de puertos es el punto principal a considerar. Las válvulas direccionales de carrete vienen con dos, tres o cinco puertos. También, determine si la válvula debe ser normalmente abierta o normalmente cerrada.

2. Actuación

Las válvulas de equipos industriales usualmente son operadas por solenoide. Las válvulas de acción directa aún se usan pero la mayoría de las aplicaciones han pasado a actuación pilotada. Algunas válvulas operadas manualmente se usan para guardas, mesas giratorias y dispositivos similares.

3. Material

Los cuerpos de válvulas pueden ser de metal o plástico. Acero inoxidable, latón y aluminio son opciones comunes de metal, mientras que PEEK y PPS son los plásticos de elección. Los carretes usualmente son de aluminio o acero inoxidable.

4. Sellado

Todas las válvulas direccionales de carrete filtrarán ligeramente, a menos que se especifiquen como herméticas. Los anillos 'O' u otros sellos elastoméricos en el carrete típicamente duran 10 a 20 millones de ciclos, pero pueden dañarse al moverse sobre las aberturas de los puertos. La alternativa es donde el orificio y las tierras del carrete son rectificados y acabados con precisión para un clearance extremadamente ajustado. Dichas válvulas, (donde el cuerpo y el carrete son ambos de metal), pueden durar mucho más.

Considere Función y Vida

Ya sea reemplazando una válvula como parte de una reparación de máquina industrial o diseñando y construyendo nuevo equipo, la mejor válvula es la que está emparejada con la aplicación. Flujo, tamaños de puerto y números de puerto son consideraciones clave para rendimiento óptimo. Donde la vida es una preocupación, busque carretes de válvula con componentes rectificados (comúnmente referidos como diseño "carrete y camisa") en lugar de sellos.

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