La acción de sujeción en una línea de montaje electrónico parece sencilla: la ventosa se adhiere a la pieza, se aspira, se transporta y se suelta el aire. Si la bomba es demasiado pequeña, la pieza cae durante el transporte; si es demasiado grande, el dinero extra y el ruido no se aprovechan. A continuación se delimitan los límites según el caudal de aspiración y el diámetro de la ventosa.
1. Primero se calcula la fuerza de sujeción y después el caudal de aspiración
La fuerza de adherencia de una ventosa viene determinada por la diferencia de presión multiplicada por el área. Tomemos una ventosa de 50 mm de diámetro y una bomba que aspira hasta -60 kPa (presión total de unos 40 kPa):
- Área de la ventosa = π × 25² ≈ 1963 mm² = 0.00196 m²
- Fuerza de sujeción teórica = 60 kPa × 0.00196 m² ≈ 118 N
En la práctica se aplica un factor de seguridad de 2, con lo que se pueden mover unos 59 N, equivalentes a una pieza plana de alrededor de 6 kg. Si la pieza es porosa (papel, espuma, tejido) o tiene la superficie rugosa, este valor hay que reducirlo a la mitad.
2. La posición de cada uno de los tres niveles de bombas sin aceite
| Modelo | Caudal de aspiración (50/60 Hz) | Potencia | Conexión | Aplicación adecuada |
|---|---|---|---|---|
| V8 | 6.8 / 8.6 m³/h | 0.28 kW | G3/8" | Una sola ventosa para recoger y colocar, posicionamiento de piezas pequeñas, con tubería de hasta 1 m |
| V10 | 10 / 12 m³/h | 0.4 kW | G1/2" | Dos ventosas, pequeñas estaciones de trabajo con depósito amortiguador |
| V16 | 16 / 18.2 m³/h | 0.55 kW | G1/2" | De tres a seis puntos de sujeción, tubería de 2~3 m |
| V25/40 | 40 / 45 m³/h | 1.3 kW | G3/4" | Placas de gran superficie, sujeción simultánea en varias estaciones, tuberías largas |
La V3 (3.4 / 4.2 m³/h, 0.18 kW, vacío límite 90 kPa) solo es adecuada para laboratorio o para cámaras muy pequeñas; no se recomienda para ciclos continuos en una línea de montaje.
3. Cómo estimar el tiempo de aspiración
Para una cámara de volumen V que se aspira desde la presión atmosférica hasta la presión objetivo p, se estima de forma aproximada con t = (V / S) × ln(1013 / p), donde S es el caudal de aspiración de la bomba (convertido a unidades por segundo).
Ejemplo: un volumen de 0.5 L entre la ventosa y la tubería, con una V10 (10 m³/h ≈ 2.78 L/s), hasta -60 kPa:
t ≈ (0.5 / 2.78) × ln(1013 / 40) ≈ 0.18 × 3.23 ≈ 0.58 s
Este tiempo solo considera el bombeo del propio volumen, sin la respuesta de las válvulas ni la pérdida de carga de la tubería. En aplicaciones que exigen un ciclo de 0.5 s o menos, la tubería debe ser corta y de diámetro grande, o bien colocar el depósito amortiguador cerca de la ventosa.
4. Cuándo la V16 ya no es suficiente
En los cuatro casos siguientes es más prudente pasar a la V25/40 o a un sistema de vacío centralizado:
- Cuando hay más de seis estaciones de sujeción simultánea y se exige que actúen de forma sincronizada;
- Cuando la pieza es porosa o tiene rugosidades en la superficie y la fuga supera el treinta por ciento del caudal de aspiración de la bomba;
- Cuando la tubería desde la bomba hasta la ventosa supera los 3 m y tiene varios codos;
- Cuando en el taller hay polvo o niebla de líquido de corte y es obligatorio instalar un filtro antes de la bomba, cuya pérdida de carga consume el margen disponible.
El caudal de fuga es el criterio central: mídalo con un caudalímetro con la ventosa aspirando al aire libre; si el valor supera el 30% del caudal nominal de la bomba, conviene subir un nivel en la selección.
5. Por qué es adecuada la construcción sin aceite
En el montaje electrónico se teme la contaminación de las piezas y de las zonas limpias por niebla de aceite; la bomba rotativa de paletas sin aceite no arrastra aceite en el escape y la cámara se lubrica con las propias paletas. El precio a pagar es un vacío límite inferior al de las bombas lubricadas por aceite: la mayoría de los modelos sin aceite están en el orden de 90 kPa; cuando se necesita por debajo de 0.1 mbar, hay que recurrir a una bomba rotativa de paletas lubricada por aceite o a un grupo con roots.
Para la selección, facilítenos estos datos: dimensiones y peso de la pieza, número y diámetro de las ventosas, longitud y diámetro de la tubería, requisitos de ciclo, presencia de polvo o líquido de corte, y si la alimentación es monofásica o trifásica. Con estos datos se pueden determinar el modelo y el volumen del depósito amortiguador.
Lecturas relacionadas
- ¿Qué condiciones de trabajo son adecuadas para las bombas de vacío de paletas sin aceite?
- Puntos clave del mantenimiento diario de la bomba de vacío de paletas rotativas sin aceite
- Estructura y proceso de trabajo de la bomba de paletas rotativas sin aceite de una etapa
- Bomba de vacío de paletas rotativas sin aceite de una etapa V15/25/40H
- V25/40 bomba de vacío rotativa de paletas sin aceite de una etapa (aspiración simple)
- Bomba de vacío de paletas rotativas sin aceite de una etapa V10