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Cómo utilizar herramientas neumáticas y un compresor de aire en su taller

Cómo utilizar herramientas neumáticas y un compresor de aire en su taller

Una guía para el uso de herramientas neumáticas para el bricolaje

Las herramientas neumáticas, como su nombre indica, son herramientas que funcionan con aire comprimido, a diferencia de las herramientas eléctricas convencionales que funcionan con una batería o con una fuente de alimentación de 120/240 voltios. Este artículo describe los conceptos básicos de cómo funcionan, qué herramientas están disponibles y cómo usarlas con un compresor de aire.
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Glosario de terminología utilizada con sistemas de aire comprimido

  • CFM o pies cúbicos / minuto La cantidad de aire comprimido que puede suministrar un compresor de aire o que requiere una herramienta neumática
  • Presión El aire se comprime o "aplasta" dentro de un compresor en una fracción de su volumen original. El aire se almacena en un tanque. La presión del aire se mide en bares, libras por pulgada cuadrada (PSI) o kilopascales. 1 bar = 14,5 psi = 100.000 pascales o 100 kPa
  • Neumática Esto se refiere al uso de aire comprimido o presurizado.
  • Rosca BSP Rosca de tubería estándar británica. Incluso en países que utilizan el sistema métrico, se utiliza el estándar BSP basado en el sistema imperial (excepto en los EE. UU.)
  • Rosca NPT Rosca de tubería nacional. Un hilo basado en pulgadas utilizado en los EE. UU.
  • Gage (calibre en Reino Unido) En el contexto de las herramientas neumáticas, esto se refiere al tamaño de un accesorio o al diámetro interno de una manguera.

¿Qué es un compresor de aire y aire comprimido?

Un compresor de aire es un dispositivo que comprime el aire en una fracción de su volumen original, de modo que ocupa entre 8 y 10 veces menos espacio. Cuando el aire se reduce en volumen, la presión aumenta proporcionalmente. Entonces, si el volumen es 8 veces menor, la presión es 8 veces mayor. Esto está descrito por la ley de Boyle:

"A temperatura constante, la presión de un gas ideal es inversamente proporcional al volumen"

o

PV = constante

Cómo funciona el aire comprimido

La mayoría de los compresores de taller son de tipo alternativo, por lo que utilizan una disposición de pistón y cilindro, impulsados ​​por un motor eléctrico o un motor para comprimir el aire. A medida que se comprime el aire, se alimenta a un tanque de almacenamiento que actúa como depósito. El tanque puede entregar un gran pulso de aire comprimido según sea necesario, potencialmente mayor de lo que la bomba podría entregar por sí sola.

Compresor de aire portátil para pistola de clavos u otras herramientas eléctricas

¿Qué herramientas funcionan con aire?

Básicamente las mismas herramientas que están disponibles en versiones alimentadas por batería o por red ... y algunas otras. Algunos ejemplos:

  • Taladros
  • Lijadoras
  • Amoladoras angulares
  • Sierras
  • Pistolas de clavos
  • Martillos picadores
  • Pistolas de pulverización
  • Infladores de neumáticos
  • Trinquete de aire
  • Llave de impacto

Otras herramientas que no suelen estar disponibles en versiones eléctricas son:

  • Pistola de aire
  • Pistola de chorro de arena
  • Cizallas de aire
  • Remachadora
  • Raspador de agujas

¿Cuáles son las ventajas de las herramientas neumáticas?

  • Tienen una alta relación peso / potencia. En otras palabras, una herramienta neumática será más liviana que una herramienta inalámbrica o eléctrica de la misma potencia nominal. Las herramientas neumáticas tienen motores de aire simples o pistones que son más livianos que un motor eléctrico. Esto es importante para los trabajadores de ensamblaje que pueden estar usando una herramienta todo el día y, obviamente, una herramienta más liviana reducirá la fatiga.
  • Son más simples y tienen menos piezas funcionales que una herramienta eléctrica, por lo que hay menos problemas
  • Una herramienta neumática se puede detener indefinidamente. Si detiene una herramienta eléctrica, la fuerza electromagnética (EMF) trasera cae a cero y la corriente que fluye a través del motor se vuelve muy grande. Si el gatillo de la herramienta no se suelta inmediatamente, el motor puede quemarse rápidamente
  • A diferencia de las herramientas eléctricas que tienen un motor universal (puede funcionar con CA o CC) que produce chispas en las escobillas en contacto con el conmutador, una herramienta neumática no produce chispas. Esto puede ser una clara ventaja en entornos peligrosos donde puede haber gases o líquidos inflamables.
  • No hay riesgo de electrocución en ambientes húmedos.
  • Las herramientas son bastante delgadas en comparación con las herramientas eléctricas con motores voluminosos. Para que puedan usarse en lugares estrechos (por ejemplo, trabajando en automóviles)

¿Las herramientas neumáticas tienen alguna desventaja?

Ellos si. Sin embargo, dependiendo de la aplicación o el entorno, las ventajas pueden superar las desventajas.

Algunas desventajas:

  • Se requiere una manguera de aire para suministrar aire a la herramienta. Suele ser más grueso, más pesado y menos flexible que el cable de alimentación de una herramienta eléctrica. Sin embargo, hay disponibles mangueras de aire en espiral que pueden ser más convenientes, p. para herramientas de banco de baja potencia
  • Se requiere un compresor de aire, lo que aumenta el costo del sistema.
  • El aire que se alimenta a una herramienta debe filtrarse y lubricarse para evitar un desgaste prematuro. Si una herramienta se usa con poca frecuencia, se puede lubricar con unas gotas de aceite en el puerto de entrada.
  • Las herramientas neumáticas pueden ser algo ruidosas ya que el aire sale por el puerto de escape de la herramienta
  • Suelen ser más caras que sus homólogos eléctricos.

Como puede ver, existen ventajas y desventajas en el uso de herramientas neumáticas y hay un momento y lugar para usar una herramienta de batería inalámbrica, una herramienta con alimentación de red o una herramienta neumática. No es un caso de "una o la otra".

¿Qué se requiere para construir un sistema de aire en un taller?

  1. Un compresor de aire. Esto comprime el aire y lo almacena en un tanque. Se encuentran disponibles varios tipos / tamaños / capacidades. Los aspectos importantes a considerar al comprar son los caballos de potencia del compresor (HP), la tasa de entrega en pies cúbicos por minuto (cufm) o litros por minuto, la capacidad del tanque en galones o litros y si el compresor es eléctrico o de gas. . La tasa de suministro del compresor debe coincidir con la demanda de tasa de flujo de la herramienta. Si no es así, tendrá que esperar de vez en cuando a que se llene el tanque y se acumule la presión antes de volver a usar la herramienta. Para herramientas con un ciclo de trabajo bajo (solo se usa durante unos segundos con largas pausas entre ellas), p. clavadoras, esto no es un problema. Sin embargo, si está utilizando un soplador, una amoladora angular, etc., el tanque se puede drenar rápidamente.
  2. Un filtro / regulador / lubricador. UNA filtrar elimina el polvo y el agua del aire. El polvo puede restregar y dañar las partes de trabajo de las herramientas, obstruyendo eventualmente todo, pero lo más importante es que causará desgaste y mal sellado de las superficies. Cuando se comprime el aire, el agua se condensará (la cantidad depende de la humedad ambiental). Esta agua puede causar corrosión dentro de las herramientas si el filtro no la elimina.

    UNA regulador es como un grifo, que controla la presión del aire, permitiendo girarlo hacia arriba y hacia abajo, dependiendo de los requisitos máximos de la herramienta y también de la aplicación. Un regulador de buena calidad debe mantener la presión constante, independientemente de la demanda de aire de la herramienta.

    UNA lubricador crea una neblina de diminutas gotas de aceite en el flujo de aire, que lubrican las superficies móviles en contacto dentro de la herramienta. Cuando se pinta con aerosol, obviamente la lubricación no es necesaria y arruinaría el acabado. Para un uso poco frecuente, corto y ocasional, no es necesario un lubricador y una herramienta se puede lubricar con unas gotas de aceite en el puerto de entrada.

    Se puede comprar un regulador, filtro y lubricador como una sola unidad, o los módulos se pueden conectar individualmente en varias combinaciones. A veces, el regulador / filtro puede estar provisto y conectado al compresor de aire.
    Puede prescindir de todas estas cosas y simplemente usar aire directamente del compresor. Sin embargo, el agua y el polvo acortarán la vida útil de sus herramientas si las usa con regularidad. Las herramientas también tienen una clasificación de presión máxima que puede ser menor que la clasificación de presión de salida típica de 8 bar / 120 PSI de un compresor. La sobrepresión podría dañar la herramienta o, peor aún, romperla. Un regulador bajará la presión a un valor seguro.

  3. Una manguera de aire. Se requiere una manguera para conectar el compresor al filtro / regulador / lubricador. Luego, necesita una manguera de trabajo para conectarla a su herramienta. Hay varias opciones disponibles. Puede comprar una manguera enrollada (como el cable enrollado de un auricular de teléfono) o una manguera no enrollada. Las mangueras suelen estar hechas de caucho o plástico. El plástico es bastante rígido y puede agrietarse con el tiempo. El caucho es más flexible. Las mangueras de aire tienen varios diámetros internos. Esto se convierte en un problema si está utilizando una herramienta que utiliza mucho aire. Una manguera con un diámetro interno pequeño provocará una caída de presión y habrá menos energía disponible para la herramienta. Una manguera muy larga también tendrá el mismo efecto, disminuyendo la presión. Esto es análogo a la caída de voltaje de un cable de extensión eléctrico si es de calibre inadecuado o demasiado largo cuando se alimenta una herramienta de alta potencia que requiere alta corriente.
  4. Herramienta de aire. La herramienta tendrá una clasificación de pies cúbicos / minuto (CFM). El compresor de aire debe ser un cable de suministro de este caudal.

Unidad de lubricación del regulador del filtro (FRL)

Herramientas neumáticas típicas

Varios tipos de herramientas neumáticas

Tijeras de aire

Pistola de clavos de aire comprimido

Taladro de aire

Inflador de neumáticos de aire

Pistola de aire

Las herramientas neumáticas generalmente tienen un conector de ajuste a presión de liberación rápida

Sellado de una conexión de aire: roscas BSP y NPT

A nivel internacional, los accesorios de aire siguen el estándar BSP (British Standard Pipe). En los EE. UU., Se utiliza el estándar NPT (National Pipe Thread). Ambos estándares se basan en medidas en pulgadas en lugar de métricas. Las roscas NPT y BSP difieren en perfil, diámetro para un tamaño de rosca específico y paso. Entonces son incompatibles. Es posible acoplar roscas de ambos tipos, pero es posible que no sellen muy bien; sin embargo, hay adaptadores disponibles. El tamaño de la rosca de una tubería no se refiere al diámetro externo de las roscas, sino que originalmente se refería al diámetro interno de una tubería de acero para la que estaba destinada la rosca. Las herramientas de baja potencia generalmente tienen un puerto hembra BSP o NPT de 1/4 de pulgada en el que se puede atornillar un adaptador de liberación rápida. Las herramientas de alta potencia, como las llaves de impacto que se utilizan para quitar los pernos de las ruedas de los camiones, generalmente tienen puertos más grandes de 3/8 o 1/2 pulgadas. Los accesorios pueden tener roscas cónicas que se atascan a medida que se aprietan, formando un buen sello. Las conexiones de aire se pueden sellar con cinta de teflón (PTFE). La cinta debe enrollarse en el sentido de las agujas del reloj mirando desde el punto de entrada del accesorio. Aplique algunas capas para formar un sello hermético.

Enlaces a los estándares BSP y NPT en Wikipedia:

Agregar un adaptador a una herramienta

Esta herramienta se suministró con un acoplador / boquilla macho BSP de 1/4 de pulgada que se pegó en su lugar. Podría haberlo usado con una manguera con un conector de rosca hembra en el extremo, sin embargo, quería que se liberara rápidamente para poder quitarlo fácilmente de la manguera en lugar de atornillarlo permanentemente.

Accesorios alternativos

Podría haber reemplazado el pezón en la herramienta con estos adaptadores

Cómo colocar un conector en una manguera

Colocación de un adaptador de liberación rápida con púas a una manguera. Este accesorio se conecta al acoplador de salida de un compresor de aire (o al acoplador en el extremo de otra manguera si desea obtener más rango)

Leer un medidor de aire (manómetro)

La escala de un medidor de aire está marcada en bar, PSI, kPa o una combinación de los sistemas de medición.

Medidor de aire

¿Cómo funcionan las herramientas neumáticas?

Las herramientas neumáticas, como las pistolas de clavos, utilizan una disposición de pistón y cilindro como en un motor de combustión interna. La presión del aire que actúa sobre la gran superficie de un pistón lo acelera rápidamente hasta que choca con la cabeza de un clavo, impulsándolo hacia adelante. Las herramientas como los taladros tienen un motor neumático giratorio. La presión de aire que actúa sobre las superficies del motor le da torque y hace que gire. Los martillos neumáticos tienen un pistón de doble acción que se mueve rápidamente hacia atrás y hacia adelante a medida que las válvulas de aire cambian rápidamente el lado del pistón sobre el que actúa el aire.

¿Por qué hay agua en el tanque del compresor de aire?

Esto sucede naturalmente a medida que se comprime el aire. El aire solo puede contener una cierta cantidad de agua antes de que alcance el 100% de humedad relativa (RH) y la humedad esté a punto de condensarse. A medida que aumenta la temperatura, también aumenta la cantidad de agua que puede contener. En el sistema métrico, la densidad del vapor de agua se mide en g / m3. Cuando el aire está comprimido, ocupa menos espacio y no puede contener tanta agua

Ejemplo:

2 metros cúbicos de aire tienen una densidad de vapor de agua de 7 g / m3. El aire se comprime en un factor de 10 y se deja enfriar a 20 ° C. ¿Cuánta agua se condensa?

La cantidad de agua en el aire original es de 2 m3 x 7 g / m3 = 14g

Cuando está comprimido, el nuevo volumen es 2/10 = 0,2 m3

A 20 ° C, la cantidad máxima de agua que puede contener el aire es de 15 g / m3 (ver gráfico a continuación)

Entonces 0.2 m3 puede contener 0,2 x 15 g / m3 = 3g

Entonces, la cantidad de agua que se condensa y se acumula en el tanque de aire es 14 - 3 = 11g

Seguridad al usar herramientas neumáticas y compresores

  • Use gafas cuando use herramientas que puedan arrojar escombros, p. Ej. amoladoras de aire, pistolas de aire y cinceles de aire
  • Despresurice las mangueras antes de conectarlas / desconectarlas de las herramientas y el compresor
  • No permita que el aire comprimido sople sobre la piel o una herida abierta (esto puede potencialmente causar "dobleces")

Mantenimiento de herramientas y compresores

  • Drene el agua de un compresor cada vez que se use
  • Compruebe el nivel de aceite con regularidad y cámbielo a intervalos según lo especificado por las recomendaciones del fabricante.
  • Lubrique las herramientas antes de usarlas dejando caer aceite en el puerto de entrada de aire de la herramienta o use un lubricador. Limpiar y lubricar las partes móviles de las herramientas.

Artesanía de poder es la marca registrada de Aldi GmbH & Co. KG

Aldi de ninguna manera respalda este artículo.

Preguntas y respuestas

Pregunta: ¿Qué tipo de compresor se debe utilizar para trabajos de lijadora neumática como automóviles o madera?

Responder: Debería verificar las especificaciones de la herramienta para conocer la demanda de pies cúbicos por minuto (CFM) requerida y luego comprar un compresor adecuado. El problema con el uso de una herramienta como una lijadora es que extrae aire continuamente, a diferencia de una pistola de clavos, una pistola de remaches, etc., que solo toma un pulso de aire. Por lo tanto, necesita un compresor que pueda suministrar mucho aire de forma continua o un tanque grande o ambos si la lijadora se va a utilizar durante minutos a la vez. Por lo general, una lijadora tomará de 2.5 a 5 CFM de aire.

© 2014 Eugene Brennan

Joanna el 25 de febrero de 2019:

Gracias por esto. Necesitaba información útil rápida y fuiste más allá. Muy bien escrito !!

Usuario de Nube Airtool el 4 de enero de 2018:

Buen artículo, especialmente sobre la descripción del uso del filtro / regulador / lubricador.

revisiones de compresores de aire portátiles el 31 de agosto de 2017:

Es un blog bonito y también informativo e importante, cuando leo esto realmente me gusta.

Instronline el 10 de septiembre de 2015:

Gracias por compartir esta información. Esta es una gran información sobre el control del filtro de aire, el regulador y el lubricante. Esto nos ayudará a mejorar la calidad de nuestras herramientas.

Eugene Brennan (autor) de Irlanda el 5 de marzo de 2014:

Gracias por los comentarios - ¡Ojalá ayude a alguien! ........

Escritor Fox desde el wadi cerca del pequeño río el 4 de marzo de 2014:

¡Fantástico artículo! Eres un verdadero experto en tecnología de herramientas eléctricas. ¡Disfrutado y votado!

Ver el vídeo: Montar linea de aire comprimido en taller y que compresor comprar para... (Noviembre 2020).