¿Qué es una Prensa Hidráulica?
Es un dispositivo que utiliza la presión hidráulica como fuente de energía para aplicar presión a chapas finas y procesarlas para darles la forma de un troquel. El motor hidráulico envía aceite al cilindro hidráulico, que presiona la matriz deslizándola hacia arriba y hacia abajo por medio de un pistón en el cilindro hidráulico. Las prensas hidráulicas se caracterizan por la velocidad del deslizamiento, la presión en el momento de la operación y la carrera larga. Por otro lado, existe el riesgo de que se produzcan accidentes por fugas de aceite, etc., y este riesgo debe tenerse en cuenta a la hora de utilizar el sistema.
Usos de las Prensas Hidráulicas
Según el sistema de accionamiento, las prensas pueden ser mecánicas o servomotorizadas.
Aunque las prensas hidráulicas tienen velocidades de producción relativamente lentas, pueden manipular una amplia gama de materiales y permiten un control preciso de la velocidad de prensado, la aceleración, la fuerza y la longitud de carrera. Además, se pueden conseguir grandes capacidades de compactación a una escala relativamente pequeña. Estas características las hacen adecuadas para la producción a pequeña escala, el estirado y el plegado.
Prensas hidráulicas se utilizan principalmente en el procesamiento de materiales de chapa para automóviles, electrodomésticos y equipos eléctricos. Los tipos de prensas disponibles incluyen prensas de corte, prensas de embutición profunda, prensas de inyección, prensas de conformado, prensas de punzonado y prensas de forja. A la hora de elegir una prensa, hay que tener en cuenta la cantidad de presión, la longitud de carrera, el tamaño de la prensa que se va a manipular y las consideraciones de seguridad.
A continuación se exponen algunos ejemplos de utilización de prensas hidráulicas.
- Prensado de carrocerías
- Prensado de contornos de engranajes
- Prensado de piezas metálicas de fiambreras y bañeras
Principios de las Prensas Hidráulicas
Las prensas hidráulicas utilizan el principio de Pascal para generar grandes fuerzas con fuerzas pequeñas. El principio de Pascal establece que “el fluido en un recipiente cerrado, independientemente de la forma del recipiente, transmite la presión por unidad de superficie recibida en un punto directamente a todas las demás partes del fluido”. Por ejemplo, en el diagrama siguiente, F1/A1 = F2/A2 porque las presiones en ambos lados están equilibradas, y F2 = F1 x A2/A1. En otras palabras, cuanto mayor sea la relación de áreas, mayor será la fuerza producida.
Además, el principio de palanca permite que la fuerza (f) en el punto de fuerza de la palanca se transmita como una fuerza mayor (F1) en el punto de acción. Utilizando estos dos principios, se pueden producir fuerzas muy grandes incluso con fuerza humana.
Es importante tener en cuenta que cuanto mayor es la relación de área de los dos lados, mayor es la fuerza que se puede generar, pero al mismo tiempo la longitud que se puede mover (carrera) se acorta. La carrera viene determinada por la cantidad de aceite que se expulsa, pero cuanto mayor es la relación de área, menos aceite se puede expulsar y, por tanto, más corta es la carrera.
Estructura y Principio de Funcionamiento de las Prensas Hidráulicas
La explicación del principio describe brevemente el método manual mediante palancas, pero las prensas hidráulicas que se utilizan realmente en la industria necesitan aplicar fuerzas muy grandes con precisión, por lo que utilizan bombas hidráulicas para expulsar el aceite de la prensa.
A continuación se explica el principio de funcionamiento de las prensas hidráulicas. Una prensa hidráulica consta de una bomba hidráulica, un cilindro hidráulico, una válvula de control de presión, una válvula de control de flujo, una válvula direccional, un depósito hidráulico y una sección de prensado. Desde el depósito hidráulico se conectan la bomba hidráulica, la válvula de control de presión y el cilindro hidráulico. Las tuberías que salen de la bomba hidráulica se conectan a la válvula de control de presión, la válvula de control de flujo y el cilindro hidráulico.
Durante el funcionamiento de las prensas hidráulicas, el aceite es transportado desde el depósito hidráulico hasta el cilindro hidráulico por la bomba hidráulica a través de tuberías. En ese momento, la presión y el flujo del aceite se ajustan mediante válvulas de control de presión y válvulas de control de flujo para alcanzar la presión y la velocidad de carrera deseadas. A continuación, el cilindro hidráulico es empujado por el aceite, que acciona el cilindro y, por tanto, la prensa. Cuando la prensa ha completado el tiempo establecido, el aceite utilizado se envía desde el cilindro hidráulico al depósito hidráulico.
Es posible controlar la compresión, la parada y el retorno del cilindro mediante una válvula direccional.