¿Qué son los actuadores neumáticos?

Los actuadores neumáticos son mecanismos que convierten la energía potencial de un gas comprimido, con mayor frecuencia aire, en energía mecánica para conducir una pieza de maquinaria. El gas comprimido se dirige a un espacio donde su expansión impulsa un pistón o eje para iniciar el movimiento. Los tipos de actuadores neumáticos comúnmente encontrados incluyen cilindros neumáticos de acción simple o doble, actuadores rotativos y actuadores de diafragma. Los cilindros neumáticos también pueden funcionar en base a un diseño sin varilla que incorpora imanes, bandas o cables.

Los actuadores neumáticos de tipo cilindro usan una válvula para inyectar gas comprimido en una cámara cerrada con un pistón. La expansión del gas obliga al pistón a descender a lo largo del cilindro. El pistón normalmente está conectado a una barra que se mueve para comenzar una operación mecánica. Los cilindros neumáticos se usan a menudo en entornos de fabricación, como líneas de montaje, carga y descarga de productos, o de otra manera ayudan al control de movimiento de un proceso.

Un cilindro de acción simple usa un resorte para devolver el pistón a su posición inicial. Un cilindro de doble efecto utiliza dos corrientes de gas comprimido diferentes, una en cada extremo del cilindro. Una corriente de aire empuja el pistón lejos del punto inicial y el otro lo empuja hacia el otro extremo del cilindro.

Los actuadores neumáticos rotativos toman la energía potencial del gas comprimido y lo convierten en torque o movimiento rotativo. El actuador impulsa una varilla a través de un arco, generalmente entre 45 y 180 grados de rotación. El interior del actuador puede usar paletas giratorias para crear el movimiento o una configuración de piñón y cremallera. Los actuadores rotativos pueden operar en un espacio más pequeño que un cilindro que requiere longitud para la carrera del pistón.

Otro diseño es un actuador neumático de diafragma. En esta configuración, una barra está conectada a un diafragma que divide un espacio en dos cámaras. Dos corrientes de gas comprimido separadas, una a cada lado del diafragma, crean un diferencial de presión que hace que la varilla se fuerce hacia afuera. Muchos de estos actuadores están equipados con un resorte para devolver la barra a su posición original.

Los diseños sin varilla de actuadores neumáticos pueden operar dentro de una longitud más corta que un cilindro de tipo varilla. La fuerza de carrera creada por el aire comprimido está contenida dentro del actuador. El cilindro se apoya en guías o cojinetes para transmitir suavemente el movimiento al proceso y mantener el soporte de carga durante toda la carrera del pistón. El movimiento se controla con imanes acoplados, una banda de sellado o cables.