A prensa hidráulica é uma máquina que possui uma base ou uma placa na qual o material metálico é colocado para que possa ser triturado, endireitado ou moldado.

Tudo isso é possível com a prensa hidráulica

O conceito da prensa hidráulica baseia-se na teoria de Pascal, que afirma que, quando a pressão é aplicada a fluidos em um sistema fechado, a pressão em todo o sistema permanece sempre constante. Em termos simples, uma prensa hidráulica é uma máquina que utiliza a pressão exercida sobre os fluidos para esmagar algo.

Joseph Bramah inventou a prensa hidráulica, por isso ela também é conhecida como Prensa Bramah.

Como o Prensa hidráulica funciona

Como a prensa hidráulica funciona com base na Lei de Pascal, seu funcionamento é semelhante ao de um sistema hidráulico. Uma prensa hidráulica consiste nos componentes básicos usados em um sistema hidráulico, incluindo o cilindro, os pistões, os tubos hidráulicos, etc. O funcionamento dessa prensa é muito simples. O sistema é composto por dois cilindros, nos quais o fluido (óleo comum) é despejado de pequeno diâmetro. Este cilindro é conhecido como cilindro auxiliar.

As áreas dos êmbolos grande e pequeno são S2 e S1, respectivamente, e as forças sobre os êmbolos são F2 e F1, respectivamente. De acordo com o princípio de Pascal, a pressão de um líquido fechado é igual em todos os lugares, ou seja, F2/S2 = F1/S1 = p; F2 = F1(S2/S1). Isso representa o efeito de ganho da pressão hidráulica. Assim como o ganho mecânico, a força aumenta, mas o trabalho não aumenta.

Portanto, a distância de movimento do êmbolo grande é S1/S2 vezes a distância de movimento do êmbolo pequeno. O princípio básico é que a bomba de óleo fornece o óleo hidráulico ao bloco de válvulas de cartucho integrado e o distribui para a cavidade superior ou inferior do cilindro através de várias válvulas unidirecionais e válvulas de alívio, fazendo com que o cilindro se mova sob a ação do óleo de alta pressão. Trata-se de um dispositivo que utiliza líquido para transmitir pressão.

A transferência de pressão do líquido em um recipiente fechado obedece à Lei de Pascal. O sistema de transmissão hidráulica de uma prensa hidráulica de quatro colunas consiste em um mecanismo de força, um mecanismo de controle, um mecanismo executivo, um mecanismo auxiliar e um fluido de trabalho. O mecanismo de força geralmente utiliza uma bomba de óleo, que geralmente é uma bomba de óleo do produto.

Para atender aos requisitos de velocidade de movimento do atuador, são selecionadas uma ou várias bombas de óleo. Baixa pressão; bomba de palhetas para média pressão; bomba de êmbolo para alta pressão. Processamento e conformação sob pressão de diversos materiais plásticos, como extrusão, dobra, estampagem profunda de chapas de aço inoxidável e conformação a frio de peças metálicas. Também pode ser usada para prensar produtos em pó, rebolos, baquelite e produtos termoendurecíveis de resina.

A força aplicada aos fluidos pelo cilindro menor resulta em uma força maior quando empurrada para dentro do cilindro mestre. A prensa hidráulica é usada principalmente para fins industriais, onde uma grande pressão é necessária para comprimir metais em chapas finas. Uma prensa hidráulica industrial utiliza o material a ser trabalhado, juntamente com a ajuda das placas de prensagem, para triturar ou puncionar o material em uma chapa fina.

Sistema Hidráulico: A prensa hidráulica opera com base no Princípio de Pascal, que afirma que, quando uma pressão é aplicada a um fluido confinado, a variação de pressão ocorre em todo o fluido. O sistema hidráulico consiste em uma bomba hidráulica, fluido hidráulico e um ou mais cilindros hidráulicos.  

Bomba hidráulica: A bomba hidráulica é responsável por movimentar o fluido hidráulico (geralmente óleo) pelo sistema. Quando a bomba é acionada, ela cria um fluxo de fluido hidráulico que se move para dentro do cilindro.

Fluido Hidráulico: O fluido hidráulico é o meio pelo qual a pressão é transmitida. Ele flui através de tubos e mangueiras da bomba para o cilindro. O fluido deve ser incompressível para transmitir a pressão de forma eficaz.

Cilindro Hidráulico: O cilindro hidráulico consiste em um pistão que se move dentro de uma câmara cilíndrica. Quando o fluido hidráulico é bombeado para dentro do cilindro, ele empurra o pistão, gerando uma força.

Geração de Força: A força gerada pela prensa hidráulica é resultado da pressão aplicada ao fluido hidráulico e da área do pistão. A fórmula usada para calcular a força é:

Força=Pressão×Área

Processo de compressão: À medida que o pistão se move, ele comprime o material colocado na prensa. Essa força de compressão pode ser usada para diversas aplicações, como conformação, moldagem, puncionamento e corte de materiais.

Sistema de controle: A prensa hidráulica é equipada com um sistema de controle que permite ao operador ajustar a pressão, a velocidade e a direção do pistão. Isso garante um controle preciso sobre a operação de prensagem.

Mecanismos de Segurança: Prensas hidráulicas geralmente têm recursos de segurança, como válvulas de alívio de pressão, botões de parada de emergência e proteções para proteger o operador de perigos potenciais.

Usos de uma prensa hidráulica

Uma prensa hidráulica é usada para quase todos os fins industriais. Mas, basicamente, é usada para transformar objetos metálicos em chapas metálicas. Em outras indústrias, é usada para o diluição de vidro, para a produção de pós na indústria cosmética e para a formação de comprimidos para uso médico. Outros usos comuns das prensas hidráulicas são os seguintes:

●Para esmagar carros. Uma prensa hidráulica é o coração de qualquer sistema de trituração de automóveis. Nesse processo, um motor hidráulico aplica uma alta pressão sobre os fluidos nos cilindros. A pressão do fluido faz as placas subirem e, com grande força, a placa é acionada contra o carro, esmagando-o.

●Cacau em pó sem gordura. Durante o processamento dos grãos de cacau, um líquido conhecido como licor de chocolate é obtido. Para produzir cacau em pó sem gordura, esse líquido é extraído em uma prensa hidráulica. Após essa etapa, o líquido é processado para formar um pó. O pó assim obtido é o cacau em pó, que é isento de gordura.

●Para fabricação de espadas. No processo de fabricação de espadas, uma prensa hidráulica é usada para dar um formato plano ao aço bruto.

Meio de trabalho

A função do meio de trabalho usado na prensa hidráulica não é apenas transmitir a pressão, mas também garantir que as peças de trabalho da máquina sejam sensíveis, confiáveis, duráveis e com menos vazamentos.

Os requisitos básicos da prensa hidráulica para o meio de trabalho são:

①Possui fluidez adequada e baixa compressibilidade para melhorar a eficiência da transmissão;

②Pode prevenir corrosão;

③Possui bom desempenho de lubrificação;

④Fácil de selar;

⑤ Desempenho estável, trabalho de longo prazo sem deterioração.

A prensa hidráulica utiliza inicialmente água como fluido de trabalho e, posteriormente, é transformada em uma emulsão, obtida pela adição de uma pequena quantidade de óleo emulsionado à água para aumentar a lubricidade e reduzir a ferrugem. No final do século XIX, surgiram as prensas hidráulicas que utilizavam óleo mineral como fluido de trabalho. O óleo possui boa lubricidade, resistência à corrosão e viscosidade moderada, o que contribui para melhorar o desempenho da prensa hidráulica.

Na segunda metade do século XX, surgiu um novo tipo de emulsão à base de água. Sua forma emulsionada era "água em óleo", em vez da forma original "óleo em água". A fase externa da emulsão "água em óleo" é o óleo. Sua lubricidade e resistência à corrosão são próximas às do óleo, além de conter muito pouco óleo e ser difícil de queimar. No entanto, as emulsões à base de água são mais caras, o que limita sua promoção.

Tipos de prensa hidráulica

Existem muitos tipos diferentes de prensas hidráulicas que atendem às diversas necessidades dos setores. Alguns deles são os seguintes:

●Prensas de mandril: Essas prensas são geralmente utilizadas quando o trabalho envolvido não exige muita força. Elas estão disponíveis em diversos tamanhos e especificações. No entanto, em comparação com outras prensas hidráulicas, elas não comprimem grandes quantidades de pressão, necessárias para gerar mais produção. As prensas de eixo são utilizadas em processos como perfuração de metais, estampagem, achatamento de metais, rasgos, marcação de inscrições, etc.

●Prensas de laminação: Ao contrário de outras prensas hidráulicas operadas automaticamente, estas prensas utilizam trabalho manual. As prensas de laminação possuem duas aberturas conhecidas como placas. Uma é usada para aquecimento, enquanto a outra é usada para resfriamento. Isso torna o processo de laminação comparativamente mais rápido. Através destas prensas, materiais como polímeros podem ser laminados em papel e metal. No caso das prensas de laminação, as placas são geralmente aquecidas com óleo ou por meio de eletricidade. Uma prensa de laminação também é usada para usos comuns, como laminar carteiras de identidade, certificados e até capas de livros. Desta forma, as prensas de laminação facilitam a laminação rápida e fácil para necessidades industriais e domésticas.

●Prensas de estrutura C: Essas prensas têm um formato em "C", projetado especificamente para maximizar o espaço no chão para que os trabalhadores possam se movimentar facilmente no local de trabalho. Ao contrário de outras prensas multiprocessadas, as prensas de estrutura em C permitem apenas uma aplicação. Sua aplicação inclui endireitamento, trefilação e, principalmente, trabalhos de montagem. As prensas de estrutura em C estão disponíveis em uma variedade de pesos. As prensas de estrutura em C também estão disponíveis com recursos extras, como suportes com rodas e manômetros.

●Prensas pneumáticas: Essas prensas são as prensas hidráulicas mais básicas usadas na indústria, pois comprimem o ar para criar pressão e, assim, obter movimento. A vantagem das prensas pneumáticas é que as operações são realizadas rapidamente, enquanto a desvantagem é que elas não conseguem gerar pressões extremamente altas, como outras prensas hidráulicas. As prensas pneumáticas são frequentemente utilizadas em sistemas de freios de automóveis e aeronaves. Os usos industriais das prensas pneumáticas incluem montagem, trefilação, puncionamento, etc. Uma prensa pneumática geralmente requer um operador em tempo integral e, para sua segurança, acessórios de segurança adicionais, como dispositivos elétricos de segurança, também são incluídos.

●Pressões potentes: Essas prensas são utilizadas em grandes indústrias que exigem o uso de máquinas e equipamentos pesados. Existem dois tipos de prensas hidráulicas, dependendo do tipo de embreagem utilizada. São elas: embreagem de revolução completa e embreagem de revolução parcial. No caso de uma embreagem de revolução completa, a embreagem não pode ser desengatada até que o virabrequim complete uma revolução completa. No caso de revolução parcial, a embreagem pode ser desengatada a qualquer momento, antes ou depois da revolução completa. As prensas hidráulicas envolvem muitos perigos devido às operações pesadas a elas associadas. Muitas medidas de segurança são tomadas durante o uso de prensas hidráulicas.

●Prensas de montagem: Essas prensas usam a pressão extrema gerada pelos pistões e pelos fluidos hidráulicos para montar e manter as peças.

●Prensas de estrutura H: Essas prensas têm um formato peculiar em "H" e são capazes de lidar com mais de uma aplicação de prensagem.

Demonstração em vídeo