El mundo de la tecnología del vacío Información de prensa

El mundo de la tecnología del vacío
www.schmalz.com
Información de prensa
Julio de 2011
Desarrollo específico y no universal
Las ventosas de vacío no son nada nuevo. Sin embargo, mientras que hasta ahora todas se
basaban en el mismo principio de construcción, existe desde hace poco un nuevo concepto de
ventosa de varios componentes en el mercado. Como líder tecnológico, el especialista en técnica
de vacío Schmalz ha comparado en un estudio el rendimiento de las ventosas de un componente
con el de las de varios componentes. El resultado: las ventosas de un componente obtienen notas
claramente mejores en importantes características de rendimiento.
Las ventosas de un componente están hechas de una sola parte elastomérica. Cada ventosa tiene su
propia geometría, que se adapta a los requisitos del proceso ya durante su desarrollo. Las ventosas de
varios componentes, por el contrario, se ensamblan a partir de diversos componentes individuales como
labio sellador y cuerpo base. De este modo, con pocos componentes individuales se pueden crear muchas
variantes. Los dos conceptos están disponibles en el mercado, pero ¿cuál de ellos es el que convence?
Las ventosas de varios componentes se encuentran frecuentemente en los procesos de envase. Por ello,
Schmalz las ha comparado con las ventosas de fuelle de 1,5 pliegues de la serie SPB1, diseñadas para los
procesos de envase. Para poder determinar de la mejor forma posible su aptitud práctica en el sector del
envase, se estudiaron características de rendimiento como la dinámica, la vida útil y una sencilla selección
de los productos. "Con estos completos tests hemos podido deducir de forma inequívoca las ventajas y los
inconvenientes de cada uno de los conceptos de ventosa", explica Dennis Kilb, Director para el sector del
envase de Schmalz y director de las series de pruebas. Si hacemos una comparación general, las ventosas
de un solo componente obtienen mejores notas en todas las características de rendimiento, pese al gran
número de variantes que ofrece el concepto de varios componentes.
Potentes y dinámicas
Para comprobar la dinámica de las ventosas, se consideraron en las series de pruebas la fuerza de
retención, la fuerza transversal y la relación entre la carrera de la ventosa y la altura. La fuerza de retención
es decisiva para determinar cuántas ventosas se necesitarán para una tarea de manipulación y se obtiene a
partir del nivel de vacío y de la superficie efectiva evacuada. En este sentido tiene validez lo siguiente:
cuanto mayor es el nivel de vacío y mayor la superficie de vacío efectiva, mayor es la fuerza de retención.
En las aplicaciones de la industria del envase, el nivel de vacío suele estar entre -400 y -600 milibares. En el
caso de las ventosas de fuelle, el diámetro interior respectivo de los pliegues en estado aspirado es decisivo
para la superficie efectiva. "En las series de pruebas, el diámetro interior de las ventosas de varios
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componentes resultó ser una media del 40 por ciento menor por motivo de las conexiones de encaje que
precisan", explica Kilb. Con un nivel de vacío predeterminado, las ventosas de un solo componente
alcanzaron una fuerza de retención 2,72 veces mayor.
Para alcanzar tiempos de ciclo cortos, son necesarias altas aceleraciones. Las ventosas deben soportar las
fuerzas transversales que resultan de ello. Sobre una superficie compacta, las ventosas de un componente
probadas alcanzan fuerzas transversales hasta un 175 por ciento mayores que las ventosas de varios
componentes comparables. Por ejemplo, las ventosas de fuelle de 1,5 pliegues de la serie SPB1-25
presentaron una fuerza transversal máxima de 23,4 Newtons en las series de pruebas. La ventosa de varios
componentes comparada alcanzó una fuerza transversal máxima de nueve Newtons. "Con fuerza
transversales mayores se deshicieron incluso algunas conexiones de encaje de ventosas de fuelle de varios
componentes", dice el Director de las pruebas Kilb.
Este resultado se debe a las propiedades optimizadas para las aplicaciones de envase de las ventosas de
un solo componente: un labio sellador delgado y un fuelle reforzado garantizan la máxima estabilidad en
estado aspirado. Una geometría especial de la ventosa permite que el fuelle y el labio sellador se engranen
al aspirar. Y, finalmente, el material de ventosa Elastodur ED-65, que pese a su gran elasticidad presenta
altos coeficientes de fricción. En la práctica, esto significa que con las ventosas de un solo componente se
pueden alcanzar velocidades claramente mayores sin que la pieza aspirada se desplace.
Cuanto menor sea la altura de una ventosa de fuelle en acción, más estable trabajará. Por tanto, en estado
aspirado debe haber las menos capas elastoméricas posibles unas encima de otras y, además, éstas deben
ser lo más delgadas posible. Aquí tiene validez la siguiente fórmula aproximada: cuanto mayores son los
grosores de pared y mayor la altura, más inestable es la ventosa en el proceso. Si por motivo de las
propiedades de la pieza y de la superficie se necesita una ventosa de fuelle con mayor carrera, la
elasticidad de los pliegues debe permitir que éstos se aprieten superpuestos para obtener una base del
producto estable. "En el rango de tamaños considerado de entre 25 y 50 milímetros, las ventosas de un solo
componente de Schmalz tienen una relación entre carrera de la ventosa y tamaño 2,08 veces mejor que las
ventosas de varios componentes", explica Kilb. El motivo de la peor relación en las ventosas de varios
componentes hay que buscarlo en las interfaces mecánicas, que aumentan la altura sin mejorar las
propiedades de carrera.
Mayor vida útil y mayor seguridad de procesos
Los factores de influencia más importantes sobre la vida útil de las ventosas son el desgaste y la tendencia
a la adhesión. En una prueba con 1.000.000 de ciclos de aspiración se determinó la vida útil de ventosas
con durezas Shore equiparables. Para ello, las ventosas aspiraron sobre una superficie compacta y se
arrancaron bajo vacío para simular la carga máxima posible en la práctica. La ventosa de un componente
SPB1 presentaba al final de la serie de pruebas un ligero desgaste, pero podía seguir utilizándose
plenamente. "Con las ventosas de varios componentes se pudo determinar una vida útil máxima de 800.000
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ciclos de aspiración durante estas pruebas de resistencia a la fatiga", explica Kilb. A partir de ese momento,
la ventosa de varios componentes dejaba de presentar seguridad de procesos de aspiración por el
desgaste, por una tendencia creciente a la adhesión y por el incremento de su reducción. Incluso dentro de
la conexión de encaje mecánica entre el fuelle y el labio sellador se podía apreciar un claro desgaste.
Sencilla selección de los productos
Las ventosas de un solo componente se desarrollan para tareas de aplicación específicas de los sectores.
De ello resulta el número de variantes necesarias. Si se consideran todas las series, Schmalz tiene un
programa de 19 tipos de ventosas para envase, que cubren todos los procesos de envase convencionales.
Las ventosas de varios componentes presentan un número de variantes claramente mayor. "La serie
considerada permite varios miles de combinaciones de ventosas entre las que los constructores y los
compradores deben elegir", explica Kilb. En su totalidad, éstas cubren también todos los procesos de
envase. Como las ventosas de un componente consideradas son suficientes con muchas menos variantes,
la selección de los productos se realiza más rápidamente y con menos errores. Ello ahorra tiempo y dinero.
Dinámica, vida útil y sencilla selección de los productos: si se consideran juntos estos requisitos centrales
de los sectores en el ámbito del envase, resulta claro que: el uso de varios componentes aporta más
posibilidades de variación; la capacidad de rendimiento máxima se consigue sin embargo mediante la
perfecta adaptación de la ventosa a la aplicación específica. En este sentido, las ventosas de un solo
componente llevan una clara ventaja.
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Sobre nuestra empresa
Schmalz es uno de los proveedores líder en el mundo de técnica de automatización, manipulación y fijación
y ofrece soluciones innovadoras y eficientes en el ámbito de la técnica de vacío a sus clientes, que vienen
de numerosos sectores profesionales. Los productos de Schmalz se utilizan en los más diversos procesos
de producción – como por ejemplo en forma de ventosa para los brazos de robot utilizados en la
construcción de carrocerías, en centros de mecanizado con CNC como solución de fijación para
componentes de muebles, o para tareas de elevación manual mediante un solo operario de piezas que van
desde cajas de cartón hasta módulos solares. Los clientes sacan provecho del amplio programa de
componentes de Schmalz, así como de las soluciones completas ajustadas especialmente a sus
necesidades. Para ello, Schmalz apuesta por una consecuente orientación al cliente, por innovaciones que
abren nuevas perspectivas, por una excelente calidad y por una completa competencia de asesoramiento.
La empresa tiene su sede central en Glatten (Selva Negra), Alemania y cuenta con 16 filiales en el
extranjero, dando trabajo a unos 600 empleados.
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Imágenes:
Imagen 1: En test: ventosas de un solo componente
y de varios componentes
Imagen 2: Comparación de diámetros interiores
Imagen 3: Relación entre carrera de la ventosa y
altura.
Imagen 4: Comparación de vidas útiles
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Imagen 5: Dennis Kilb, Director para el sector del
envase, J. Schmalz GmbH
Imágenes: J. Schmalz GmbH
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Redacción y texto
Edgar Grundler, Periodista especializado
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