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SMC colabora con los fabricantes de maquinaria en el desarrollo de máquinas energéticamente eficientes

Los proyectos de modernización de máquinas y procesos se beneficiarán también de este enfoque
Roy shep quote
Roy Schep, responsable de eficiencia energética en SMC Holanda./ Fuente: SMC

La empresa SMC colabora con los fabricantes de maquinaria en el desarrollo de máquinas energéticamente eficientes . De esta manera, los fabricantes de maquinaria diseñan habitualmente las máquinas y los equipos neumáticos para trabajar a una presión de 7 bares. Sin embargo, los usuarios pueden reducir sus costes energéticos, en algunos casos hasta un 29%, reduciendo esta presión a 4 bares. Para conseguir este resultado, cada vez un mayor número de fabricantes contacta con el equipo de especialistas con el fin de impulsar la eficiencia energética de los usuarios.

Este cambio, a una presión de funcionamiento estándar de 4 bares, es ya una realidad en algunas grandes plantas de fabricación. Aunque todavía no se ha adoptado de forma generalizada creen que será una práctica habitual en un futuro próximo. Con esta perspectiva, los fabricantes deberían comenzar a diseñar sus máquinas para entornos de trabajo a 4 bares porque emprender este cambio ahora puede convertirles en precursores dentro de la industria, ayudándoles a ganar cuota de mercado, e impulsando significativamente su responsabilidad social corporativa. 

Actuadores: a la cabeza

Cuando se parte de cero en el diseño de una máquina tiene sentido comenzar por los componentes que hacen el trabajo: los actuadores. Generalmente, estos elementos son los que no pueden rendir al máximo o, en ocasiones, no rendir en absoluto, cuando se utiliza una presión menor.

Existen dos variables que son clave: la fuerza y la velocidad. Los actuadores funcionan a menor presión en la mayoría de las aplicaciones horizontales, porque solo actúan contra el rozamiento que se genera al trasladar una masa. Por tanto, es habitual dimensionar los actuadores para que funcionen a una velocidad determinada.

Sin embargo, en aplicaciones verticales la situación puede ser diferente ya que la presión del cilindro tiene que superar el peso de la carga. Estas aplicaciones tienden a ser más críticas y a exigir consideraciones específicas para garantizar el funcionamiento eficiente del actuador. La reducción de la presión a 4 bares puede demandar el uso de un cilindro de mayor diámetro para garantizar la fuerza requerida. Si en este caso, el uso de un diámetro mayor es un problema por falta de espacio, los multiplicadores de presión, serie VBA, proporcionan el nivel de presión que se precisa en ese punto específico de la aplicación evitando así aumentar la presión de la línea principal.

En cualquier caso, un simple cálculo puede indicar la fuerza teórica del cilindro: F = P x A, donde F es la fuerza en Newtons, P es la presión en bares y A es el área efectiva del émbolo del cilindro en cm2. Como nota: si trabajar a 4 bares exige un tamaño de actuador mayor, el ahorro en el consumo de aire compensará cualquier coste adicional.

Otra opción es utilizar una tecnología diferente como un cilindro de doble fuerza. Una vez más, contar con la experiencia de un proveedor de neumática confiable resultará muy útil a la hora de escoger la solución óptima.

Válvulas: toma el control

En realidad, no es la alta o la baja presión lo que controla la velocidad del actuador sino el caudal de aire que recibe. Una vez definidos el diámetro del cilindro y la fuerza, será posible seleccionar el tamaño de la válvula.

Boquillas, pistolas de soplado y unidades de vacío

Cuando se trata de boquillas de soplado y unidades de vacío, una presión mayor no significa un mayor rendimiento sino todo lo contrario, por lo que un producto como una boquilla de alta eficiencia posee el potencial de ofrecer importantes beneficios. Esta solución maximiza la eficacia del soplado de aire gracias a un impacto de soplado más concentrado. Basándose en el efecto Bernoulli, puede reducir el consumo de aire en un 10%.

El compromiso de SMC con los 4 bares, se puede apreciar también en las unidades de vacío que funcionan realmente de forma óptima (máxima eficiencia) cuando se utiliza una presión de trabajo baja. A 4 bares, garantizamos la presión de vacío necesaria para sujetar el componente o el producto de forma segura.

Regula para optimizar

Como los reguladores manejan la presión en el punto de uso, serán unos colaboradores inestimables en nuestro viaje hacia los 4 bares, ya que pueden utilizarse para reducir, aún más, la presión en los puntos en los que sea posible. Esto podría incluir aplicaciones de soplado de aire o de vacío, dotando a la máquina de una eficiencia energética aún mayor. 

Monitoriza la presión

Aunque un presostato no desempeña un papel directo en el concepto de 4 bares, puede resultar beneficiosoa largo plazo. Por ejemplo, cuando se diseña una máquina para trabajar a 4 bares es necesario controlar la presión ya que el margen es escaso. En primer lugar, la supervisión de la presión actúa como medida de control para que la máquina reciba los 4 bares que necesita. En segundo lugar, los presostatos pueden controlar el consumo de aire e identificar cualquier pérdida de presión. Las fugas de aire son algo que ninguna máquina puede permitirse, especialmente a 4 bares.

4 bares: el futuro

Los fabricantes de maquinaria han de proponer a los usuarios finales que adopten maquinaria que funcione a 4 bares para seguir siendo competitivos. Para ayudar a agilizar un proyecto que implique el diseño de una máquina a esta presión de trabajo, el equipo de especialistas de SMC contribuirá a que tanto fabricantes como usuarios logren el resultado. Colaborando en las fases inciales del proyecto podemos sugerir y recomendar el tamaño correcto para cada componente neumático garantizando así un menor consumo de energía sin comprometer el rendimiento de la máquina.

SMC

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