VACÍO 62 La presión física se define como una fuerza que afecta un área específica. La presión es, por lo tanto, una función de la fuerza y el área (figura 3). En la práctica esto significa: cuanto mayor sea la pieza de trabajo soportada, mayor será la fuerza de sujeción. Esto se puede explicar mejor con un ejemplo: se coloca una tabla de maderamaciza en lamesa de rejilla de lamáquina CNC para su procesamiento y se crea un sello con una ventosa que se ajusta a las dimensiones de la tabla (figura 4). Una bomba de vacío extrae el aire entre la tabla y la mesa de rejilla dentro del área sellada. Esto significa que el tablero de madera maciza con una superficie de 0,5 m2 es sujetado por vacío con una fuerza de sujeción de 40.000 N, lo que teóricamente corresponde a que el tablero presione sobre lamesa demecanizado con un peso de 4 toneladas. Si, en las mismas condiciones, se sujetara una de madera de 150 x 150 mm, la fuerza de sujeción sería F = 80.000 N/m2 x 0,0225 m2 = 1.800 N = 180 kg. Ahora la pregunta es cuán poderosa debe ser la fuerza de sujeción para sujetar con seguridad una pieza de trabajo. Los cálculos de ejemplo muestran que la fuerza de sujeción para los materiales del panel con superficies grandes se puede evaluar de forma menos crítica que las piezas de madera más pequeñas o los materiales que son permeables al aire o que tienen superficies irregulares que provocan fugas. En la práctica, la fuerza de sujeción necesaria es difícil de determinar porque se deben tener en cuenta diferentes factores como factores operativos o de sujeción, velocidades y direcciones de corte y avance, materiales y resistencia a la fricción, por lo que normalmente se utilizan reglas generales. DIVERSAS POSIBILIDADES DE SUJECIÓN POR VACÍO Se hace una distinción esencial entre tres posibles procedimientos de sujeción por vacío: • Tabla de cuadrícula • Método de anidamiento (tecnología de succión) • Consola de ventosas. PARÁMETROS DE LA TECNOLOGÍA DE VACÍO En principio, hay tres parámetros que deben tenerse en cuenta al seleccionar la tecnología de vacío más adecuada. PRESIÓN MÁXIMA La presión máxima indica el nivel de vacío más alto posible de la bomba de vacío o la presión negativa más baja. VELOCIDAD DE BOMBEO Se entiende por este, el volumen de aire que una bomba de vacío puede extraer en un tiempo determinado. La velocidad de bombeo está influenciada por la geometría (volumen) de la bomba de vacío y su velocidad. Cuanto mayor sea la velocidad de bombeo, más rápido se extrae el aire y se alcanza la presión máxima. Las altas velocidades de bombeo ayudan a compensar las fugas, por ejemplo, cuando se utiliza el método de anidamiento. CONSUMO DE ENERGÍA Las bombas de vacío mecánicas suelen ser accionadas por un motor eléctrico. Según el principio de construcción y el factor de eficiencia, las bombas de vacío consumen diferentes cantidades de energía. Para lograr la mayor eficiencia energética posible, es importante seleccionar una bomba de vacío que produzca el rendimiento necesario con respecto a la presión final y la velocidad de bombeo y, al mismo tiempo, tenga el menor requerimiento de energía posible. Los tres parámetros dependen unos de otros. En primer lugar, la velocidad de bombeo disminuye a medida que la CÁLCULOS • Presión atmosférica: 1.000 mbar • Bomba de vacío (presión de trabajo): 200 mbar • Dimensiones tabla de madera: 1.000 x 500 mm • Diferencial de presión: 1.000 mbar – 200 mbar • = 800 mbar • = 80.000 Pa [N/m2] • Superf icie de apoyo = Superficie de sujeción: 1.000 x 500 mm • = 500.000 mm2 • = 0,5 m2 • Fuerza de sujeción • F = p x A • F = 80.000 N/m2 x 0,5 m2 • = 40.000 N • = 4.000 kg bomba de vacío se acerca a alcanzar la presión final (figura 4). En segundo lugar, el requerimiento de energía de una bomba de vacío es más bajo en un cierto punto de operación. Diseñar la generación de vacío a la perfección es difícil, por lo que siempre recomendamos consultar a un especialista en vacío. En la segunda parte de la serie ‘Vacío en la industria de la madera’, veremos más de cerca los diferentes tipos de generación de vacío. n Diseñar la generación de vacío a la perfección es difícil, por lo que siempre recomendamos consultar a un especialista en vacío
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