A prensa hidráulica es una máquina que dispone de una cama o un plato en el que se coloca el material metálico para poder triturarlo, enderezarlo o moldearlo.

Todo esto fue posible gracias a la prensa hidráulica

El concepto de prensa hidráulica se basa en la teoría de Pascal, que establece que cuando se aplica presión a fluidos en un sistema cerrado, la presión en todo el sistema permanece constante. En pocas palabras, una prensa hidráulica es una máquina que aprovecha la presión ejercida sobre los fluidos para triturar algo.

Joseph Bramah inventó la prensa hidráulica, por lo que también se la conoce como Prensa Bramah.

Cómo el Prensa hidráulica obras

Dado que la prensa hidráulica funciona según la Ley de Pascal, su funcionamiento es similar al de un sistema hidráulico. Una prensa hidráulica consta de los componentes básicos de un sistema hidráulico, como el cilindro, los pistones, las tuberías hidráulicas, etc. Su funcionamiento es muy sencillo. El sistema consta de dos cilindros; el fluido (generalmente aceite) se vierte en uno de pequeño diámetro. Este cilindro se conoce como cilindro esclavo.

Las áreas de los émbolos grande y pequeño son S2 y S1, respectivamente, y las fuerzas sobre ellos son F2 y F1, respectivamente. Según el principio de Pascal, la presión de un líquido cerrado es igual en todas partes, es decir, F2/S2 = F1/S1 = p; F2 = F1(S2/S1). Esto representa el efecto de ganancia de la presión hidráulica. Al igual que en la ganancia mecánica, la fuerza aumenta, pero el trabajo no.

Por lo tanto, la distancia de movimiento del émbolo grande es S1/S2 veces la distancia de movimiento del émbolo pequeño. El principio básico es que la bomba de aceite suministra el aceite hidráulico al bloque de válvulas de cartucho integrado y lo distribuye a la cavidad superior o inferior del cilindro mediante diversas válvulas unidireccionales y válvulas de sobrepresión, haciendo que el cilindro se mueva bajo la acción del aceite a alta presión. Es un dispositivo que utiliza líquido para transmitir presión.

Cuando la presión del líquido se transfiere en un recipiente cerrado, se cumple la ley de Pascal. El sistema de transmisión hidráulica de la prensa hidráulica de cuatro columnas consta de un mecanismo de potencia, un mecanismo de control, un mecanismo ejecutivo, un mecanismo auxiliar y un fluido de trabajo. El mecanismo de potencia suele utilizar una bomba de aceite, generalmente una bomba de aceite de producto.

Para cumplir con los requisitos de velocidad de movimiento del actuador, se seleccionan una o varias bombas de aceite. Para baja presión, se utilizan bombas de paletas para presión media y bombas de émbolo para alta presión. Procesamiento y conformado a presión de diversos materiales plásticos, como extrusión, doblado, embutición profunda de placas de acero inoxidable y conformado en frío de piezas metálicas. También se puede utilizar para prensar productos en polvo, muelas abrasivas, baquelita y productos termoendurecibles de resina.

La fuerza aplicada sobre los fluidos por el cilindro más pequeño genera una mayor fuerza al presionar el cilindro maestro. La prensa hidráulica se utiliza principalmente en la industria, donde se requiere una gran presión para comprimir metales en láminas delgadas. Una prensa hidráulica industrial utiliza el material a procesar, junto con las placas de prensado, para triturarlo o perforarlo en una lámina delgada.

Sistema hidráulicoLa prensa hidráulica funciona según el principio de Pascal, que establece que al aplicar presión a un fluido confinado, la presión se modifica en todo el fluido. El sistema hidráulico consta de una bomba hidráulica, fluido hidráulico y uno o más cilindros hidráulicos.  

Bomba hidráulicaLa bomba hidráulica se encarga de mover el fluido hidráulico (generalmente aceite) a través del sistema. Al activarse, crea un flujo de fluido hidráulico que se introduce en el cilindro.

Fluido hidráulicoEl fluido hidráulico es el medio a través del cual se transmite la presión. Fluye por tuberías y mangueras desde la bomba hasta el cilindro. El fluido debe ser incompresible para transmitir la presión eficazmente.

Cilindro hidráulicoEl cilindro hidráulico consta de un pistón que se mueve dentro de una cámara cilíndrica. Cuando se bombea fluido hidráulico al cilindro, este empuja el pistón, generando una fuerza.

Generación de fuerzaLa fuerza generada por la prensa hidráulica resulta de la presión aplicada al fluido hidráulico y del área del pistón. La fórmula para calcular la fuerza es:

Fuerza=Presión×Área

Proceso de compresiónA medida que el pistón se mueve, comprime el material colocado en la prensa. Esta fuerza de compresión se puede utilizar para diversas aplicaciones, como conformado, moldeado, punzonado y corte de materiales.

Sistema de controlLa prensa hidráulica está equipada con un sistema de control que permite al operador ajustar la presión, la velocidad y la dirección del pistón. Esto garantiza un control preciso de la operación de prensado.

Mecanismos de seguridad:Las prensas hidráulicas a menudo tienen características de seguridad como válvulas de alivio de presión, botones de parada de emergencia y protectores para proteger al operador de posibles peligros.

Usos de una prensa hidráulica

Una prensa hidráulica se utiliza en casi todos los fines industriales. Básicamente, se utiliza para transformar objetos metálicos en láminas. En otras industrias, se utiliza para diluir vidrio, fabricar polvos en la industria cosmética y formar comprimidos para uso médico. Otros usos comunes de las prensas hidráulicas son los siguientes:

●Para aplastar coches. Una prensa hidráulica es el corazón de cualquier sistema de trituración de automóviles. En este proceso, un motor hidráulico aplica una gran presión a los fluidos que entran en los cilindros. La presión del fluido eleva las placas y, con una gran fuerza, las impulsa contra el automóvil, aplastándolo.

●Cacao en polvo sin grasa. Durante el procesamiento de los granos de cacao, se obtiene un líquido conocido como licor de chocolate. Para elaborar cacao en polvo desgrasado, este líquido se prensa en una prensa hidráulica. Tras esta etapa, se procesa para obtener un polvo. El polvo así obtenido es cacao en polvo desgrasado.

●Para la fabricación de espadas. En el proceso de fabricación de espadas, se utiliza una prensa hidráulica para dar una forma plana al acero crudo.

Medio de trabajo

La función del medio de trabajo utilizado en la prensa hidráulica no es solo transmitir la presión, sino también garantizar que las partes de trabajo de la máquina sean sensibles, confiables, duraderas y con menos fugas.

Los requisitos básicos de la prensa hidráulica para el medio de trabajo son:

①Tiene fluidez adecuada y baja compresibilidad para mejorar la eficiencia de transmisión;

②Puede prevenir la corrosión;

③Tiene un buen rendimiento de lubricación;

④Fácil de sellar;

5. Rendimiento estable, trabajo a largo plazo sin deterioro.

La prensa hidráulica inicialmente utilizaba agua como fluido de trabajo, y posteriormente se transformó en una emulsión obtenida añadiendo una pequeña cantidad de aceite emulsionado al agua para aumentar la lubricidad y reducir la oxidación. A finales del siglo XIX, aparecieron las prensas hidráulicas que utilizaban aceite mineral como fluido de trabajo. Este aceite posee buena lubricidad, resistencia a la corrosión y viscosidad moderada, lo que favorece el rendimiento de la prensa hidráulica.

En la segunda mitad del siglo XX, surgió un nuevo tipo de emulsión a base de agua. Su forma emulsionada era "agua en aceite", en lugar del "aceite en agua" original. La fase externa de la emulsión "agua en aceite" es aceite. Su lubricidad y resistencia a la corrosión son similares a las del aceite, contiene muy poco aceite y no es fácil de quemar. Sin embargo, el mayor coste de las emulsiones a base de agua limita su promoción.

Tipos de prensa hidráulica

Existen numerosos tipos de prensas hidráulicas que satisfacen las diversas necesidades de cada industria. Algunas de ellas son las siguientes:

●Prensas de husillo: Estas prensas se utilizan generalmente cuando el trabajo no es de alta exigencia. Vienen en una variedad de tamaños y especificaciones. Sin embargo, a diferencia de otras prensas hidráulicas, no ejercen la gran presión necesaria para generar mayor producción. Las prensas de husillo se utilizan en procesos como la perforación de agujeros en metales, el estampado, el aplanado de metales, el desgarro, el marcado de inscripciones, etc.

●Prensas laminadoras: A diferencia de otras prensas hidráulicas de funcionamiento automático, estas prensas requieren mano de obra. Las prensas laminadoras tienen dos aberturas, conocidas como placas: una para calentar y la otra para enfriar. Esto agiliza el proceso de laminación. Con estas prensas, se pueden laminar materiales como polímeros sobre papel y metal. En el caso de las prensas laminadoras, las placas suelen calentarse con aceite o electricidad. Una prensa laminadora también se utiliza para usos comunes, como laminar tarjetas de identidad, certificados e incluso cubiertas de libros. De esta manera, las prensas laminadoras facilitan una laminación rápida y sencilla para usos industriales y domésticos.

●Prensas de bastidor en C: Estas prensas tienen forma de "C", diseñada específicamente para maximizar el espacio disponible para que los trabajadores puedan moverse con facilidad en el lugar de trabajo. A diferencia de otras prensas multiproceso, las prensas de bastidor en C solo incluyen una aplicación. Su aplicación incluye enderezado, embutición y, principalmente, ensamblaje. Las prensas de bastidor en C están disponibles en una variedad de pesos. También están disponibles con características adicionales como soportes para ruedas y manómetros.

●Prensas neumáticas: Estas prensas son las prensas hidráulicas más básicas utilizadas en la industria, ya que comprimen el aire para generar presión y obtener movimiento. La ventaja de las prensas neumáticas es que las operaciones se realizan con rapidez, mientras que la desventaja es que no pueden generar presiones extremadamente altas, como sí lo hacen otras prensas hidráulicas. Las prensas neumáticas se utilizan a menudo en sistemas de frenos de automóviles y aeronaves. Sus usos industriales incluyen ensamblaje, embutición, punzonado, etc. Una prensa neumática suele requerir un operador a tiempo completo y, para garantizar su seguridad, también incluye accesorios de seguridad adicionales, como dispositivos de seguridad eléctricos.

●Prensas de potencia: Estas prensas se utilizan en grandes industrias que requieren el uso de maquinaria y equipos pesados. Existen dos tipos de prensas mecánicas según el tipo de embrague: de revolución completa y de revolución parcial. En el caso de una revolución completa, el embrague no se puede interrumpir hasta que el cigüeñal complete una revolución. En el caso de una revolución parcial, el embrague puede interrumpirse en cualquier momento, antes o después de la revolución completa. Las prensas mecánicas son muy peligrosas debido a las operaciones pesadas que conllevan. Se toman numerosas medidas de seguridad durante su uso.

●Prensas de montaje: Estas prensas utilizan la presión extrema generada por los pistones y los fluidos hidráulicos para ensamblar y mantener las piezas.

●Prensas de bastidor en H: Estas prensas tienen una peculiar forma de "H" y son capaces de manejar más de una aplicación de prensa.

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