Guía para la selección de materiales de válvulas neumáticas eficientes

Imagínese que su línea de producción automática, cuidadosamente diseñada, se detiene debido a un solo error en la selección del material de la válvula neumática.Este escenario de pesadilla pone de relieve cómo estos componentes pequeños pero cruciales sirven como sistema circulatorio para el aire comprimido y los gases en aplicaciones industrialesLa elección de materiales inadecuados puede variar desde el mero efecto sobre la eficiencia hasta la creación de graves riesgos para la seguridad.

Las válvulas neumáticas funcionan como los interruptores y centros de comando de las tuberías de gas.Estas válvulas reciben instrucciones para controlar con precisión el movimiento del gasLas válvulas neumáticas son componentes esenciales de los sistemas de control automatizados.

El principio de funcionamiento consiste en que los compresores de aire presionen el aire, que después de la filtración y el secado viaja a través de tuberías neumáticas a varios actuadores.Las válvulas neumáticas actúan como controladores de tráfico, dirigiendo el flujo de aire para garantizar que los actuadores ejecuten movimientos programados como levantar, sujetar o posicionar.

• Las válvulas de reducción de presión:Funcionando como válvulas de seguridad, se abren automáticamente cuando la presión del sistema excede los límites preestablecidos para liberar el exceso de presión y proteger la integridad del sistema.
• Las válvulas de control de caudal:Estos regulan las velocidades de flujo de gas a través de mecanismos de control unidireccionales o bidireccionales.
• Las válvulas de control direccionales:Al servir como intersecciones neumáticas, estas válvulas manejan las rutas del flujo de aire para iniciar, detener o redirigir el movimiento del gas.Los ejemplos comunes incluyen válvulas de solenoide que controlan los movimientos del actuador como la extensión/retracción del cilindro o la rotación del motor neumático.

Las válvulas neumáticas funcionan en dos entornos distintos con requisitos de material significativamente diferentes:

1. Control del flujo de gas:En este caso, las válvulas manejan directamente el aire u otros gases. En las líneas de producción automatizadas, por ejemplo, controlan los cilindros de conducción de aire comprimido para el manejo de materiales.Los materiales del cuerpo de la válvula y del sello deben ser compatibles.Las opciones comunes incluyen aluminio, acero inoxidable, latón y plásticos de grado industrial.
2. Mecanismos de control neumático:En estas aplicaciones, el aire sirve como señales de control mientras que la válvula gestiona líquidos como aceite o agua.La selección del material debe dar prioridad a la compatibilidad con el medio fluido real.

La selección del material afecta directamente la longevidad, la confiabilidad y la seguridad de las válvulas, con diferentes aplicaciones que exigen propiedades específicas del material.

Los sistemas de automatización que utilizan gases controlados (como gases inertes o aire seco limpio) permiten plásticos de grado industrial (PVC) ya que el medio está regulado, seco y filtrado para eliminar los problemas de corrosión.

Las válvulas que manejan medios corrosivos, ácidos, alcalinos o de alta pureza requieren una selección cuidadosa del material.mientras que el latón es suficiente para aplicaciones neutrales/no corrosivas.

Los materiales comunes de la carrocería de la válvula incluyen:

• Plastico industrial (PVC/nilón):Ligero, duradero y rentable para aplicaciones de aire y químicas, aunque con calificaciones de presión / temperatura más bajas que las alternativas metálicas.
• El cobre:Esta aleación de cobre y zinc ofrece una excelente maquinabilidad y resistencia para aplicaciones de gases no corrosivos con una mayor tolerancia a la temperatura que los plásticos, pero a un mayor costo.
• Acero inoxidable (304/316):Muy duradero y resistente a la corrosión, ideal para condiciones de presión/temperatura extremas a pesar de los costos más altos.
• de aluminio:Ligero y resistente a la corrosión atmosférica, utilizado principalmente para componentes externos como etiquetas de identificación o ruedas de mano.

Los materiales de sellado evitan la fuga de gas y garantizan la integridad del sistema.

• El NBR (cauchó nitrilo):Buena resistencia a la compresión pero sensible a las condiciones meteorológicas.
• FKM (cáñamo de fluorocarburos):Excelente resistencia química y al ozono para aplicaciones a temperaturas medianas y altas con una tolerancia y flexibilidad superiores al PTFE.
• PTFE (politetrafluoroetileno):Ideal para condiciones extremas de temperatura/presión con una resistencia química excepcional aunque sin elasticidad.

Además de los materiales, se deben tener en cuenta estos factores al especificar las válvulas neumáticas:

• Medio de funcionamiento:La sustancia controlada por la válvula (generalmente aire comprimido)
• Coeficiente de flujo (Cv):Capacidad de caudal de la válvula de medición
• Rango de presión de funcionamiento:Expresado en Pa, bar o psi
• Tamaño del puerto:Dimensiones físicas y tipos de hilos
• Válvulas de tensión:Para válvulas de accionamiento eléctrico
• Tiempo de respuesta:Velocidad de activación de la válvula

La selección adecuada de válvulas neumáticas requiere una evaluación exhaustiva de las condiciones de funcionamiento, las propiedades de los medios y los requisitos de rendimiento para garantizar la fiabilidad y la seguridad del sistema.