FAQ - Tecnologia de vácuo

Tecnologia de vácuo

Tecnologia de vácuo

Por que as geradoras de vácuo devem sempre operar com ar comprimido não lubrificado?

Se o ar comprimido utilizado estiver lubrificado, o pó e partículas de poeira presentes no ar que é sugado podem ficar depositados no silenciador ou até mesmo na geradora de vácuo, prejudicando a sucção.

 

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Qual a influência da pressão do ar sobre o vácuo?

A pressão do ar cai quando a elevação aumenta. Isso leva a uma redução da diferença máxima de pressão, a qual, por sua vez, faz com que a máxima força de trabalho de um conjunto modular para vácuo também seja reduzida.

 

A tabela a seguir mostra as propriedades da mesma geradora de vácuo e ventosa em alturas com uma diferença de 2000 m:

Altura Pressão do ar Vácuo Pressão absoluta Pressão diferencial em relação ao ambiente Força de trabalho – diâmetro da ventosa 50 mm
0 m 1013 70 % 303,9 mbar 709,1 mbar 105,8 N
2000 m 789 70 % 236,7 mbar 552,3 mbar 82,4 N

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Qual é a diferença entre as geradoras de vácuo H e L?

H = alto nível de vácuo

L = grande capacidade de sucção (grande vazão)

 Capacidade de sucção

O tipo H é capaz de criar altos níveis de vácuo > -0.4 bar. São próprios para uso em aplicações padrão.

O tipo L é capaz de criar uma grande capacidade de sucção com um nível de vácuo moderado de até -0.4 bar. São ideais para serem utilizados com peças de trabalho porosas. Por terem maior capacidade de sucção, lidam melhor com vazamentos. 

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O que é um circuto de economia de ar?

Quando uma geradora de vácuo está sendo utilizada sem outras funções adicionais, ela precisa de energia enquanto a função "vácuo ligado" estivar ativa.

Se for utilizada uma geradora de vácuo monitorada por um sensor e por uma válvula de retenção integrada, o vácuo só precisa ser criado (consumindo, portanto, energia) se o vácuo for inferior a um determinado nível pré-definido.

Enquanto o vácuo no sistema estiver dentro dos limites definidos, a geração de vácuo é automaticamente desativada para economizar energia.

Um circuito de economia de energia como esse pode ser controlado por um CLP. O sistema de controle também pode ser totalmente integrado a uma geradora de vácuo. .

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O vácuo colapsa porque uma ventosa no sistema está vazando. O que devo fazer?

A válvula de segurança e eficiência para vácuo ISV fecha um assento de válvula de um determinado fluxo comutado, limitando assim o fluxo através do vazamento a um valor definido.

Isso evita que o vácuo colapse totalmente.

Entretanto, só é possível utilizar um número limitado de válvulas de segurança e eficiência para vácuo ISV, não importa qual a capacidade de sucção da geração de vácuo. 

ISV

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Por que se devem utilizar silenciadores abertos com as geradoras de vácuo?

Com o passar do tempo, um silenciador fechado fica contaminado por dentro com partículas de sujeita que são maiores que a porosidade do corpo do silenciador. À medida que a contaminação aumenta, desenvolve-se gradualmente uma contrapressão na geradora de vácuo (performance do vácuo é reduzida, tornando necessária a manutenção).

Com um "silenciador aberto", as partículas de sujeira podem ser sugadas pelo bico de Laval, liberando o fluxo de ar do silenciador.

Vantagens: confiabilidade, operação segura e isenta de manutenção.

 

 Silenciador aberto

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Como se pode monitorar o vácuo?

Existem diversas soluções para monitoramento de vácuo.

  • Vacuômetro (display analógico), p.ex. VMA
  • Vacuostato (sensor mecânico / elétrico), p.ex. VPEV
  • Vacuostato (sensor elétrico), p.ex. SDE
  • Sensores de pressão integrados à geradora de vácuo, p.ex. OVEM

 

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Quais são as vantagens da geração descentralizada de vácuo?
  • Geração de vácuo somente quando necessário e diretamente na área de fixação (economia e eficiência)
  • Comprimento mínimo dos fios / tubos e máxima eficiência
  • Evacuação e tempos de ciclo rápidos
  • Liberação controlada da peça graças ao pulso ejetor confiável
  • Como os tubos são mais curtos, normalmente os tempos de evacuação também podem ser atingidos com geradoras de vácuo menores (menor consumo de ar)

 

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Qual a influência do tubo de alimentação de pressão e vácuo e seus conectores sobre todo o sistema de vácuo?
  • O tamanho do tubo de alimentação de pressão deve ser adequado ao consumo de ar da geradora de vácuo.
  • O tamanho do tubo de vácuo deve ser adequado à ventosa utilizada.
  • O distribuidor deve ser selecionado de acordo com o tubo e o número de ventodas que serão empregadas.
  • O tamanho do tubo de vácuo deve ser adequado à geradora de vácuo utilizada.
  • Frequentemente os tubos longos e finos formam um gargalo que reduz a eficiência da geradora de vácuo. O resultado é uma entrada maior (consumo de ar da geradora de vácuo), porém com uma saída menor (tempo de evacuação maior).

  

 

Bico de Venturi 

 

Fórmula para diâmetro nominal (mm)

Conexão P1 (1) ≥ 2 x ≥ Ø bico de Venturi 

Conexão V (2)   ≥ 3 x ≥ Ø bico de Venturi  = alto nível de vácuo

Conexão V (2)   ≥ 4 x ≥ Ø bico de Venturi  = grande capacidade de sucção

Válido para tubos de comprimento <= 0,5 m

Para tubos de comprimento > 0,5 m selecionar um diâmetro maior.

 

 

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Como se calcula a força de retenção e a força de trabalho?

Para determinar a força de retenção necessária, você precisa calcular a massa, a aceleração do sistema e o coeficiente de fricção.

 

A força de retenção necessária depende da situação da carga. Confira abaixo as três situações de carga mais comuns:

 

  • Situação 1: ventosa na posição horizontal, movimento na direção vertical (melhor caso)
  • Situação 2: ventosa na posição horizontal, movimento na direção horizontal
  • Situação 3: ventosa na posição vertical, movimento na direção vertical (pior caso)

 

Na maioria dos ciclos de pick and place  você encontrará múltiplas situações de movimento diferentes. Utilize sempre o pior caso com a maior força de retenção teórica para fazer os cálculos que seguem.

 

Para calcular a força de retenção, é preciso saber o peso e aceleração da peça de trabalho.

 

Situação 1

Ventosa na posição horizontal, movimento na direção vertical (caso mais favorável)

 Fórmula de cálculo 1

 

Situação 2

Ventosa na posição horizontal, movimento na direção horizontal 

 Fórmula de cálculo 2

 

Situação 3

Ventosa na posição vertical, movimento na direção vertical (caso menos favorável)

 Fórmula de cálculo 3

 

FH = força de retenção teórica do conjunto modular para vácuo (N)

m = massa (kg)

g = aceleração provocada pela gravidade (9,81 m/s²)

a = aceleração do sistema (m/s²)

Atenção: observar a aceleração da parada de emergência.

 

S = fator de segurança

= no mínimo 1,5 para movimentos lineares

= no mínimo 2 para movimentos giratórios

µ = valor de fricção

 

Valor empírico de fricção (surperfície)

Lubrificada µ = 0.1

Úmida µ = 0.2 to 0.3

Áspera µ = 0.6

Madeira µ = 0.5

Metal µ = 0.5

Vidro µ = 0.5

Pedra µ = 0.5

Atenção: esses valores são valores médios e devem ser verificados para a peça de trabalho em questão.

 

Valores empíricos de aceleração

Fuso elétrico 6 m/s²

Correia dentada elétrica 20 m/s²

Servopneumática 25 m/s²

Pneumática 30 m/s²

Atuador giratório pneumático 40 m/s²

 

 

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Quais propriedades da peça de trabalho devem ser observadas ao planejar uma aplicação com vácuo?
  • Peso
  • Porosidade (porosa ou vedada hermeticamente)
  • Superfície (lisa/rugosa)

 

O peso e a superfície têm um papel importante no cálculo da força de retenção e da força de trabalho (força, coeficiente de fricção).  

A porosidade da peça de trabalho devem ser considerada para a seleção da performance necessária (lar de vazamento e subsequente colapso do vácuo).

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A Festo também produz filtros para vácuo?

Sim, nosso filtro para vácuo VAF-DB está disponível nos seguintes tamanhos: ¼", 3/8" e ½"

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Definição de vácuo

O vácuo é o estato de um gás quando a densidade da partícula é menor do que a da atmosfera da terra no nível do mar. De modo geral, a pressão na pneumática é especificada como positiva ou pressão do manômetro (relativa à pressão do ambiente). Por sua vez, isso significa que o vácuo é sempre indicado como um valor negativo (medido abaixo do nível da pressão do ambiente). As unidades utilizadas normalmente são bar ou millibar (mbar) (1 bar = 1000 mbar). Essa unidade é derivada da unidade SI para pressão, pascal (Pa). Unidades de pressão utilizadas antigamente, como p.ex. Torr, Kp/cm2, at, atm, mWS e mmHg não devem mais ser utilizadas. 

 

 

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Como funciona uma geradora de vácuo?

 

 Geradora de vácuo

 

A geradora de vácuo da Festo opera pelo princípio de Venturi. O ar comprimido flui da conexão de alimentação de pressão para o ejetor. A constrição do bico de Venturi aumenta a velocidade de fluxo do ar até uma velocidade supersônica. Depois de sair do bico de Venturi, o ar se expande e flui através do bico  receptor até o conexão de saída (silenciador). No processo, um vácuo é criado na câmara entre os bicos de Venturi e o bico receptor, o que faz com que o ar seja sugado da conexão de vácuo. O ar aspirado e o ar de escape saem pela conexão de saída (silenciador).

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Que largura devem ter os tubos quando as geradoras de vácuo VN-... são utilizadas?
Geradora de vácuo Conexão de alimentação: diâmetro externo do tubo Conexão de vácuo, grandes vazões: diâmetro externo do tubo Conexão de vácuo,
alto nível de vácuo:
diâmetro externo do tubo
VN-05 4 4 4
VN-07 4 6 4
VN-10 4 6 6
VN-14 6 8 6
VN-20 6 12 8
VN-30 10 16 12

 

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Qual a velocidade do fluxo de ar em uma geradora de vácuo?

A velocidade do ar em uma geradora de vácuo atinge um valor maior que Mach 3.

  • Mach 1 = velocidade do som
  • Mach 2 = duas vezes a velocidade do som
  • Mach 3 = três vezes a velocidade do som, etc.

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De que tipo de material são feitas as ventosas da Festo e onde são utilizadas?

 

Material da ventosa Cor Faixa de temperatura [°C] Resistência ao desgaste Peça de trabalho
Borracha nitrílica (N) Preto -10 ... +70 ++ Lubrificada e lisa
Poliuretano (U) Azul -20 ... +60 +++ Librificada, lisa e rugosa
Silicone (S) Branco, transparente -30 ... +180 + Alimentos, quente e frio
Borracha com flúor (F) Cinza -10 ... +200 + Lubrificada, lisa e quente
Borracha nitrílica antiestática (NA) Preta com pontos brancos -10 ... +70 ++ Eletrônica, lubrificada
Poliuretano resistente a altas temperaturas (T) Marrom transparente -20 ... +60 +++ Lubrificada e rugosa

 

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Que tipo de ventosa se adapta a qual peça de trabalho?

 

Ventoda redonda

Para superfícies planas, levemente onduladas e curvas

 

 

 

Ventosa redonda extra funda

Para peças de trabalho redondas e curvas

 

 

 

Ventosa oval

Para peças de trabalho estreitas, oblongas, como  perfis e tubos

 

 

 

Ventosa em fole

  • Para superfícies inclinadas

  • Para superfícies curvas, redondas, peças de trabalho flexíveis com grandes áreas de superfície
  • Para peças de trabalho frágeis, como garrafas de vidro ou lâmpadas
  • Compensador de altura econômico

 

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O que especifica o tempo de alimentação do ar?

O tempo de alimentação do ar é o tempo necessário para reduzir um vácuo de 6 bar a um vácuo residual de -0,05 bar para um volume de 1000 cm³. O ar é fornecido por trás através do silenciador, por meio do bico de Laval.

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O que especifica o tempo de evacuação?

O tempo de evacuação é o tempo necessário para evacuar um volume de 1000 cm³ a um determinada vácuo.

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Qual elevação é coberta pelas geradoras de vácuo?

Saiba mais sobre os diversos tipos de sucção:

Ventosa com fixação ESS, oval

Ventosa VAS/VASB

Ventosa redonda

 

 

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É possível substituir o cartucho do filtro para vácuo VAF-... ?

Não, cartucho do filtro deste produto não pode ser substituído.

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A geradora de vácuo eletropneumática VADMI-...LS-... também trabalho com cabos de outras válvulas?

Não, a geradora de vácuo com função de economia de ar deve operar com o cabo especial que é fornecido.

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A geradora de vácuo eletropneumática VADMI-... também funciona com os cabos da geradora de vácuo VADMI-...-LS-... ?

Não, a geradora de vácuo eletropneumática VADMI-... não opera com os cabos da geradora de vácuo VADMI-...-LS-... com função de economia de ar.

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Os reservatórios de ar são aprovados para vácuo?

Todos reservatórios de ar da série de aço inoxidável (CRVZS-...) também pode ser utilizados com vácuo de até -0.95 bar.

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