¿Qué es un actuador neumático y para qué sirve?

Un actuador neumático se trata de un elemento que convierte la energía del aire comprimido en energía mecánica. Dicha conversión puede ser en movimiento rotativo o movimiento lineal.

Actuadores neumáticos de la marca Festo

Son los elementos más utilizados en la industria para ejercer fuerza o realizar tareas. Las aplicaciones que tienen son muchísimas, pero aquí te damos algunas de ellas de manera muy general:

• Rechazo de producto en inspección de calidad.

• Deformación de piezas.

• Colocación de piezas.

• Sujeción de piezas.

• Perforación.

• Levantamiento de producto.

• Apertura y cierre de puertas..

Muchas veces a los actuadores lineales también les llaman cilindros neumáticos. Aquí vale la pena hacer dos aclaraciones:

1. Se le llama actuador a cualquier elemento que sea capaz de realizar un movimiento mediante la conversión de fuerza. Esto es independiente de si se trata de tecnología neumática, hidráulica, eléctrica o de algún otro tipo.

2. Se le llama cilindros neumáticos exclusivamente a aquellos actuadores que funcionan con aire y que internamente tienen un cilindro. A veces el cuerpo externo se ve rectangular, pero internamente siguen teniendo un cilindro. De hecho es el estándar. Lo raro es encontrar actuadores lineales neumáticos que internamente no sean un cilindro.

Clasificación de actuadores neumáticos

Los actuadores neumáticos se pueden clasificar de acuerdo a los siguientes criterios:

1. Clasificación por tipo de movimiento.

2. Clasificación por características especiales.

3. Simple efecto, doble efecto o motores neumáticos

Clasificación por tipos de movimiento

Cuando se clasifican por tipo de movimiento, los actuadores pueden ser lineales o rotatorios.

Un actuador lineal, como su nombre lo indica, tiene su desplazamiento a lo largo de un eje lineal. Los actuadores lineales pueden o no tener un vástago para realizar dicho desplazamiento.

Actuador lineal sin vástago

Actuador lineal neumático con vástago

Un actuador rotatorio, como su nombre lo indica, es un actuador que realiza un movimiento giratorio. El movimiento se puede realizar a través de una aleta, un sistema piñón-cremallera o un yugo escocés. El principio de funcionamiento de cada una de estas alternativas queda fuera del alcance de este artículo. Por el momento, Sin embargo, de manera general, considera que los actuadores de aleta son para aplicaciones donde la fuerza requerida es relativamente baja, mientras que los otros dos se utilizan en aplicaciones más robustas.

Dependiendo de la forma de construcción de un actuador, es posible que te hagas una idea del funcionamiento interno del actuador rotatorio (aleta, piñón-cremallera o yugo escocés). Sin embargo, para tener certeza de ello, es necesario revisar las hojas de datos del actuador que estés utilizando.

Actuador giratorio de aleta de la marca Festo

Actuador giratorio de piñón-cremallera de la marca Festo

Clasificación por características especiales

Dentro de la industria, hay distintos actuadores con distintas características especiales. Los actuadores con características especiales son, como su nombre lo indica, para aplicaciones especiales.

Es importante tener en cuenta que en la industria, los actuadores con características especiales tienen un tiempo de entrega prolongado, lo cual podría impactar en los tiempos de fabricación de una máquina o los mantenimientos programados. Es recomendable NO utilizar actuadores con características especiales a menos que sea verdaderamente necesario y , en caso de que sí sea necesario, prever refacciones de estos elementos para evitar inconvenientes.

Las características especiales son diversas y muy variadas, por lo que no podríamos alcanzar a cubrirlas todas. Además de eso, normalmente cada proveedor define sus propios criterios para lo que es una "característica especial" para ellos. Así, por ejemplo, un actuador que soporte altas temperaturas podría ser "estándar" para una compañía, mientras que el mismo actuador podría ser "especial" para otra compañía.

Algunas de las características "especiales" de actuadores que puedes encontrar en la industria son:

• Protección contra el polvo

• Resistencia a altas temperaturas

• Resistencia a bajas temperaturas

• Movimiento con baja fricción

• Frenos mecánicos

• Resistencia a la corrosión

Clasificación por simple efecto, doble efecto o motor neumático

Esta es otra clasificación dentro de la industria y se refiere básicamente al número de señales que requieres para controlar el cilindro.

Los actuadores de simple y doble efecto son elementos que tienen un movimiento limitado a cierta cantidad de desplazamiento. Por otra parte, los motores neumáticos no tienen esta limitante, pues mientras les inyectes aire éstos se moverán indefinidamente ocasionando una rotación.

Un actuador de simple efecto es un actuador que solo tiene una entrada de aire. Cuando inyectas aire comprimido a través de dicha entrada, el actuador sale. Cuando quitas el aire, dicho actuador tiene un resorte en la parte interna que lo regresa a su posición original o de "reposo".

Simbología de actuador neumático de simple efecto con amortiguación en ambos lados.

Un actuador de doble efecto es un actuador que tiene dos entradas de aire. Una para avanzar y otra para retroceder. A diferencia del actuador de simple efecto, el actuador de doble efecto no tiene una posición de reposo como tal, ya que esta es definida por el usuario al determinar si la posición de reposo es retraída o extendida. Y esto a su vez, dependerá de la aplicación en la que se esté usando el actuador.

Simbología de actuador de doble efecto con amortiguación en ambos lados

Un motor neumático es un elemento que puede tener una entrada (movimiento en un solo sentido) o dos entradas (movimiento en ambos sentidos. El movimiento, como se comentó antes, es rotacional. Funciona con un rotor ranurado excéntricamente. En otro artículo presentaremos a profundidad el funcionamiento de dichos elementos.

Simbología de motor neumático unidireccional de caudal constante

Simbología de motor neumático bidireccional de caudal constante

Esperamos que esta breve introducción a actuadores neumáticos te haya sido de utilidad. Hay muchísimos más temas que se podrían tocar, así que no dudes en dejar tus dudas en los comentarios.