Comparación entre prensas mecánicas, servo-prensas y prensas hidráulicas

¿Cuál es la prensa adecuada para usted? La respuesta es... depende. Hay muchas variables que pueden afectar su decisión, pero en general se deben seguir las siguientes reglas:

• Las prensas mecánicas tradicionales pueden alcanzar las mayores velocidades de producción...
• Las prensas hidráulicas ofrecen versatilidad...
• Las servo-prensas mecánicas ofrecen versatilidad y las mayores velocidades de producción...

PRENSAS MECÁNICAS TRADICIONALES

Las prensas mecánicas tradicionales pueden alcanzar velocidades de producción más elevadas, en particular cuando se producen piezas relativamente planas con requisitos de conformado más sencillos y de menor profundidad. Por lo general, estas piezas se procesan a partir de material en bobina, utilizando una matriz progresiva o de transferencia. Muchas piezas automotrices, de electrodomésticos y herrajes diversos entran en esta categoría.

Características de una prensa mecánica tradicional:

• carrera de longitud fija (aunque algunos fabricantes ofrecen prensas con longitud de carrera variable)
• dispone de movimientos de deslizamiento especiales (es decir, movimientos del vínculo mecánico), específicos para una prensa en particular
• velocidad de deslizamiento variable, aunque el perfil de la velocidad de deslizamiento en un solo ciclo de la prensa es fijo
• energía de operación dependiente de la masa y la velocidad del volante
• fuerza máxima de la prensa cerca del punto muerto inferior de la carrera
• configuración y operación simples
• en general, las mayores velocidades de desplazamiento
• precisión y repetibilidad elevadas
• costo inicial relativamente bajo 

PRENSAS HIDRÁULICAS

Las prensas hidráulicas no suelen alcanzar las elevadas velocidades de ciclo de las prensas mecánicas de capacidad similar, pero ofrecen una mayor versatilidad debido a la longitud variable de su carrera, el espacio para la matriz y la presión que pueden desarrollar. Las prensas hidráulicas suelen ser la mejor opción cuando se producen piezas con formas complejas y profundas que requieren mucha fluencia en el material y no dependen de la velocidad de producción. Las piezas como tanques, cilindros y con forma de tazón, así como las que requieren un cierto tiempo de aplicación de la presión en la parte inferior de la carrera (incluidos los plásticos), a menudo se elaboran en prensas hidráulicas.

Características de una prensa hidráulica tradicional:

• carrera de longitud variable
• movimiento de deslizamiento y control de posición a todo lo largo de la carrera
• velocidad de deslizamiento variable, aun en un solo ciclo de la prensa (normalmente configurado como acercamiento rápido, prensa lenta, retroceso rápido)
• energía de operación máxima a cualquier velocidad
• fuerza máxima de la prensa en cualquier punto de la carrera
• ajuste de todos los parámetros anteriores
• por lo general es más lenta que una prensa mecánica o una servo-prensa
• por lo general tiene menor precisión y repetibilidad que una prensa mecánica o una servo-prensa
• costo inicial relativamente bajo

SERVO-PRENSAS MECÁNICAS

Las servo-prensas mecánicas ofrecen una buena parte de la versatilidad de las prensas hidráulicas, con velocidades de producción que a menudo se aproximan a las de las prensas mecánicas tradicionales. La carrera, el movimiento de deslizamiento, la posición de deslizamiento y la velocidad son programables, lo cual admite una gran diversidad de combinaciones que permiten trabajar con una amplia variedad de matrices, tipos de piezas y velocidades de producción.

Características de una servo-prensa mecánica (el volante, el embrague y el freno son reemplazados por motores de alta capacidad):

• perfiles de carrera variables
• movimiento de deslizamiento y control de posición precisos a todo lo largo de la carrera
• control de la velocidad de deslizamiento variable y preciso, incluso dentro de un solo ciclo de la carrera de la prensa.
• energía de operación máxima a cualquier velocidad
• programación de todos los parámetros anteriores
• fuerza máxima de la prensa cerca del punto muerto inferior de la carrera
• en general, mayores velocidades de ciclo que una prensa hidráulica, en muchos casos próximo a las velocidades de una prensa mecánica adicional
• precisión y repetibilidad elevadas
• costo inicial relativamente alto
• Las dos tecnologías de accionamiento de servo-prensas actuales:

VÍNCULO MECÁNICO ASISTIDO

El sistema de accionamiento del tipo con vínculo mecánico asistido es una solución rentable que utiliza servomotores estándar, de serie, de corriente alterna. El mecanismo del vínculo mecánico o palanca acoplado a los motores crea relaciones mecánicas que admiten motores de tamaños estándar, suministrados por proveedores reconocidos de motores y controles. No se requieren motores o controladores de motor patentados.

ACCIONAMIENTO DIRECTO

Un sistema de accionamiento directo emplea motores patentados, de alto torque y bajas revoluciones especialmente diseñados para aplicaciones en prensas. Estos motores reemplazan el motor estándar, el volante y el embrague/freno en una prensa mecánica tradicional con cigüeñal.

En cualquiera de los tipos de servo-prensas, los controles de prensa patentados, diseñados específicamente para la máquina, logran una amplia variedad de perfiles de carrera y deslizamiento, al tiempo que suministran toda la energía de operación incluso a bajas velocidades.

El usuario puede crear perfiles exclusivos en función de sus necesidades, y los perfiles preprogramados pueden ser los siguientes:

• ciclo
• embutición profunda
• balanceo
• conformado general
• multipasada
• perforación / troquelado
• Simulación del movimiento del vínculo mecánico
• conformado en caliente
• prensado y forjado compuestos
• embutición profunda

Con la aplicación de toda la energía de operación a cualquier velocidad y la capacidad de detenerse para aplicar la presión en cualquier punto de la carrera, las servo-prensas están dando un gran mordisco al pastel de piezas embutidas y conformadas. Sin embargo, las servo-prensas siguen siendo, en el fondo, prensas mecánicas y, en consecuencia, alcanzan todo su tonelaje cerca del final de la carrera. Por lo tanto, hay muchos casos en los que las prensas hidráulicas, con todo su tonelaje y energía de operación a lo largo de toda la carrera, aún mantienen la ventaja.

En resumen, las prensas mecánicas siguen siendo las más rápidas, pero carecen de flexibilidad. Por otra parte, las máquinas hidráulicas, si bien tienen una mayor versatilidad en las operaciones de embutición y conformación de piezas complejas, son lentas. En cambio las servo-prensas cuentan con muchas de las mejores características de ambos tipos de máquinas. Si tiene más preguntas, comuníquese con Stamtec llamando al 442-101-9555 o enviando este formulario para obtener más información.