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Los fallos e ineficiencias en los componentes neumáticos de las máquinas afectan directamente a la eficiencia general de los equipos (OEE) en una fábrica: disminuyen la disponibilidad de nuestras máquinas a causa del tiempo que perdemos solventando averías y arrancando de nuevo el circuito, reducen el rendimiento de nuestros recursos y afectan a la calidad del producto.
Para el consultor de Festo Albert Ortega, en la mayoría de ocasiones estas ineficiencias tienen su razón de ser en las lagunas que aún existen sobre el funcionamiento de los sistemas neumáticos. En este sentido, según explica, “después de años analizando averías hemos llegado a la conclusión de que un porcentaje elevado de ellas se debe a un montaje mecánico deficiente”. Es por eso que Festo ha impartido el webinar “Mantenimiento y localización de averías en sistemas neumáticos“ con algunos consejos prácticos para mejorar la eficiencia y la durabilidad de este tipo de instalaciones.
Entre las causas más frecuentes de averías, fugas, roturas y disminución del rendimiento de los sistemas neumáticos se encuentran el desgaste natural de los componentes, la contaminación del aire (que puede generar obstrucción y adhesión de aceite), la obturación y rotura de las líneas provocadas por la resistencia que genera la sedimentación, las caídas de presión del aire comprimido por fugas, los errores de montaje y mantenimiento, etc. A continuación, desgranaremos cada uno de los enemigos de los sistemas neumáticos que ponen en peligro la continuidad de nuestra producción.
“Un aire mal acondicionado conduce irremisiblemente a fallos”, asegura Albert Ortega. En este sentido, cada aplicación exige un tipo de calidad de aire comprimido y la norma ISO 8573-1 identifica la cantidad de contaminantes permitidos en cada caso. Cuando hablamos de contaminantes nos referimos a la cantidad de partículas sólidas, aceite y agua que contiene el aire comprimido. Hay que tener en cuenta que un exceso de agua endurece las juntas, origina corrosión y elimina el lubricante de los cilindros, un elevado nivel de aceite perjudica a la durabilidad de los equipos, y la mezcla de agua y aceite deforma los retenes y las membranas. Asimismo, si llega poco aire comprimido a la tecnología neumática, caerá la velocidad de los cilindros y la potencia, bajará la fuerza por la caída de la presión y aumentarán los tiempos de conmutación.
Profundizando más en las perturbaciones por agua condensada, hay que tener en cuenta que un exceso de humedad provoca la hinchazón de las juntas y, con ella, la función de conexión de las válvulas se ve castigada. Además, la humedad genera suciedad y daños en lugares de contacto directo del aire con bienes delicados. Su actividad corrosiva también es perjudicial para tubos, cilindros y otros componentes.
Es habitual que durante la instalación de aplicaciones neumáticas o en tareas de mantenimiento no se limpien las líneas de presión y que el polvo llegue a las válvulas. La contaminación generada puede estar detrás de fugas, respuesta lenta de las válvulas, desgaste en las juntas y casquillos de los cilindros... Además, la presencia de partículas sólidas puede bloquear las válvulas reguladoras de caudal y trabar las válvulas de asiento y corredera.
Los problemas de disponibilidad de las máquinas también están causados, en muchas ocasiones, por un uso incorrecto de los componentes de la unidad de mantenimiento. Por ejemplo, un filtro de aire comprimido muy sucio aumenta desproporcionalmente la caída de presión y deviene una importante fuente de derroche que incluso puede derivar en parones de producción. Para evitarlo, Ortega recomienda medir la diferencia de presión entre la entrada y la salida del filtro. Cuando la diferencia es de 0,4 bar, llega el momento de limpiarlo o sustituirlo. Otro componente crítico es el regulador de presión, que proporciona un nivel de aire comprimido constante. En este punto, es indispensable que el regulador se instale después del filtro y que se ajuste con la instalación parada. Ortega enfatiza, además, que la presión debe ser la más baja posible a fin de evitar el derroche energético, un mayor desgaste de los componentes y la lenta conmutación de las válvulas. En cuanto al lubricador, únicamente debería usarse en los supuestos de que la instalación haya sido lubricada desde el primer día, que los cilindros sean de gran diámetro y que los movimientos sean muy rápidos. Además, si usamos aire lubricado, es necesario utilizar silenciadores con recogida de aceite de escape.
La fijación de los cilindros y el acoplamiento del vástago deben definirse con cuidado para cada aplicación. Los cilindros cumplen la función de empujar y estirar. Por eso, en caso de que vaya a recibir cargas radiales, es importante utilizar sistemas de guiado para evitar que se produzca un desgaste prematuro. A la hora de prevenir paros, es útil el control visual: si en los vástagos se aprecian estrías longitudinales, significa que se avecina una avería. En paralelo, una inspección acústica nos permitirá percibir el zumbido del aire que escapa si los actuadores han perdido demasiada estanqueidad.
La mayoría de las disfunciones en las válvulas están causadas por un mal ajuste. Entre los principales problemas con los que debemos lidiar se encuentran la suciedad acumulada, una presión de pilotaje insuficiente o la destrucción de componentes mecánicos. Las soluciones pasan, respectivamente, por reemplazar las juntas tóricas y limpiar el cuerpo de la válvula, ajustar el regulador a la presión correcta, y retirar y sustituir los elementos rotos.
Finalmente, los tubos también se ven afectados por las sobrecargas mecánicas derivadas de movimientos verticales y de extensión, las cadenas de arrastre y las vibraciones, así como por su degradación por las sustancias de limpieza y desinfección, la radiación solar, la hidrólisis y los microbios. Si quieres profundizar en las medidas de mantenimiento preventivo de sistemas neumáticos, te recomendamos el curso “Mantenimiento y localización de averías en sistemas neumáticos“.