“La hidráulica, la fuerza vital de la maquinaria moderna”. Los sistemas hidráulicos están presentes en todas partes. Un sistema hidráulico es la opción preferida tanto para herramientas pequeñas como para maquinaria de gran tamaño. A diferencia de un sistema eléctrico o mecánico, un sistema hidráulico puede proporcionar una gran fuerza de elevación a pesar de su tamaño compacto. Las mangueras hidráulicas de alta presión son una parte fundamental de estos sistemas.
Las mangueras hidráulicas de alta presión también se denominan mangueras de potencia. Suelen estar disponibles en una gran variedad de tamaños y materiales. En cuanto a las normas de tamaño, existen opciones como ISO, SAE y EN. Además, en cuanto a los materiales, hay tres opciones: caucho, plástico y PTFE. Pero aún no hemos terminado. Si tenemos en cuenta los distintos tipos de caucho, las opciones siguen siendo numerosas. Por eso, elegir el tipo adecuado es fundamental. Esperamos que, al leer este artículo, aprendas a elegir la manguera hidráulica de alta presión más adecuada para tu trabajo.
¿Qué es un sistema hidráulico?
Un sistema hidráulico utiliza un fluido para transferir energía y realizar diversas tareas. Cuando la bomba hace circular el fluido, genera presión en el sistema. Esta presión se transmite a través de las mangueras y los tubos hasta el motor hidráulico o el cilindro.
El motor convierte esta energía hidráulica en movimiento rotatorio. En las plantas de fabricación, esta estrategia se utiliza a menudo en numerosas máquinas-herramienta. Por otro lado, el cilindro convierte la potencia hidráulica en movimiento lineal. Es frecuente encontrar esta estrategia en maquinaria y vehículos pesados.
Durante este proceso, las válvulas de control regulan el caudal y la dirección del fluido. De este modo, se puede controlar el sistema con precisión.
Descripción general de los componentes del sistema hidráulico
Un sistema de transmisión hidráulica consta de varios componentes. Cuando se combinan todos estos componentes, se denomina “sistema hidráulico”. Dentro del sistema, cada pieza es imprescindible.
La primera parte, y la más importante, son las bombas hidráulicas. Se las conoce como el corazón de los sistemas hidráulicos. Su función principal es generar potencia hidráulica. Para ello, la bomba impulsa el fluido de trabajo de un componente a otro. De este modo, la bomba convierte la energía mecánica en potencia hidráulica.
En las aplicaciones prácticas, se pueden encontrar diversos tipos de bombas hidráulicas. Algunas de estas bombas se denominan «de engranajes», «de pistón» y «de rotor».
A continuación, las mangueras hidráulicas. Su función principal es transportar el fluido de trabajo y conectar otros componentes. Deben doblarse y soportar una gran tensión. Se conocen como “mangueras de trabajo”. Están fabricadas con diversos materiales. El caucho, el plástico y el PTFE se encuentran entre los más habituales. Hablaremos de ellos en las siguientes secciones.
El aceite hidráulico, los acumuladores hidráulicos, las válvulas y los interruptores son otros componentes esenciales.
Los motores hidráulicos generan movimiento giratorio mediante energía hidráulica. Su uso está muy extendido en muchas fábricas. Sin embargo, las herramientas pequeñas, como las atornilladoras automáticas, suelen funcionar con energía neumática.
Los componentes de los cilindros hidráulicos generan un movimiento lineal mediante la aplicación de energía hidráulica. Esta estrategia es muy habitual en los sistemas de control de la maquinaria o de los vehículos pesados.
¿Por qué se prefiere el sistema hidráulico?
Los sistemas hidráulicos son los preferidos por varias razones. En primer lugar, proporcionan una gran potencia en un tamaño compacto. En segundo lugar, ofrecen un control preciso y una respuesta rápida. En tercer lugar, los sistemas hidráulicos son fiables y duraderos. En cuarto lugar, en comparación con los sistemas neumáticos, generan más fuerza. En quinto lugar, son más seguros en entornos explosivos.
Por ejemplo, los sistemas hidráulicos se utilizan en excavadoras y grúas, así como en la fabricación de prensas y ascensores. En la agricultura, los tractores y las cosechadoras utilizan sistemas hidráulicos. Además, los sistemas hidráulicos están presentes en todos los sistemas de control de las aeronaves y en los frenos de los automóviles.
¿Qué son las mangueras hidráulicas de alta presión?
Como su nombre indica, estas tuberías o mangueras se utilizan para trabajos a alta presión. También se les conoce como mangueras de alta presión o conductos de presión.
Las mangueras hidráulicas de alta presión soportan la presión sin problemas. Su función principal es transmitir la potencia hidráulica de un componente a otro. El refuerzo garantiza un conducto eficaz en un sistema hidráulico.
Una manguera hidráulica de alta presión típica cuenta con varias capas de refuerzo. Cuanto mayor sea la presión, más resistente será su estructura. Los materiales más habituales son los alambres metálicos, el caucho sintético o los termoplásticos.
Existen muchos tipos de mangueras hidráulicas de alta presión. En las siguientes secciones, destacaremos todos los tipos posibles. Existen diversas categorías en función de distintos criterios.
Diferentes tipos de mangueras hidráulicas de alta presión
Es posible que necesites mangueras hidráulicas en diferentes situaciones. Puede tratarse de un entorno extremadamente caluroso o frío. O bien, puede ser un entorno químico. Además, es posible que las necesites a una presión extremadamente alta. O quizá las necesites en un espacio muy reducido. Como ves, hay muchas situaciones diferentes. Esta es la única razón que explica la diversidad de mangueras hidráulicas de alta presión.
En función del material, existen tres tipos principales de mangueras hidráulicas de alta presión. Sin embargo, las mangueras hidráulicas de caucho son las más habituales en este ámbito.
Tipo #1 Mangueras hidráulicas de caucho con alambres metálicos de refuerzo
Las mangueras hidráulicas de caucho son unas mangueras de presión muy utilizadas en numerosas situaciones. Suelen incorporar alambres metálicos de refuerzo. Su estructura principal está fabricada con caucho sintético. El tipo de caucho varía en función de las distintas necesidades. En general, se utilizan tres tipos principales de caucho sintético.
Manguera hidráulica de caucho nitrílico
Estas mangueras son adecuadas para sistemas hidráulicos en los que la resistencia al aceite es fundamental. Estas mangueras de caucho cuentan con un refuerzo de alambre de acero de alta resistencia a la tracción. Esta estructura mejora la resistencia de la manguera de potencia.
La manguera hidráulica de caucho nitrílico es muy resistente a la abrasión. Se puede utilizar a temperaturas comprendidas entre -35 °C y +120 °C (entre -30 °F y +250 °F). Es flexible y, por supuesto, duradera.
Manguera hidráulica de neopreno
Esta manguera hidráulica de caucho es también una conocida manguera de alta resistencia que se utiliza en numerosos sistemas hidráulicos. Los usuarios la prefieren por su versatilidad y sus propiedades equilibradas. Al igual que las de nitrilo, también cuenta con un refuerzo de alambres metálicos.
Una de las ventajas de la manguera hidráulica de neopreno es su excelente resistencia a la intemperie. Funciona muy bien con aceites y productos químicos de intensidad moderada. El neopreno presenta una buena resistencia química. Esta manguera hidráulica se puede utilizar a temperaturas que oscilan entre los -40 °F y los +275 °F (de -40 °C a +135 °C).
Manguera hidráulica de caucho EPDM
La abreviatura de «monómero de etileno, propileno y dieno» es EPDM. Se trata de un material muy conocido que se utiliza en numerosas aplicaciones al aire libre. El uso del EPDM también es habitual en la fabricación de mangueras hidráulicas de caucho.
La principal ventaja del EPDM es su resistencia a las altas temperaturas. Se puede utilizar en aplicaciones con temperaturas comprendidas entre -50 °C y +120 °C/150 °C (-60 °F y +250 °F/300 °F). Las mangueras hidráulicas de caucho EPDM también son flexibles y presentan una resistencia superior al ozono.
Limitaciones de las mangueras hidráulicas de goma
- Las mangueras hidráulicas de goma reforzadas con alambre de acero son relativamente pesadas.
- Aunque el nitrilo y el neopreno son adecuados en cuanto a resistencia química, el EPDM no destaca en este aspecto.
- Aunque el caucho EPDM es apto para su uso en exteriores, es posible que otros tipos de caucho no den buenos resultados en ese entorno.
Termoplástico de tipo #2 con materiales textiles de refuerzo
El termoplástico es un tipo de plástico. Cuando se calienta, se ablanda y se endurece al enfriarse. Se le puede dar la forma que se desee sin que pierda sus propiedades. Del mismo modo, se pueden fabricar mangueras hidráulicas utilizando termoplástico reforzado con materiales textiles.
Las mangueras hidráulicas termoplásticas se utilizan ampliamente en numerosas aplicaciones. Destacan, entre otras, las herramientas hidráulicas, la maquinaria móvil y los sistemas de automatización industrial.
Ventajas
- El material termoplástico es increíblemente ligero en comparación con otras mangueras hidráulicas.
- Estas mangueras de goma son resistentes a una amplia gama de productos químicos.
- Son flexibles y no conductores
Limitaciones
- Es posible que las mangueras hidráulicas termoplásticas no sean adecuadas para trabajos a alta presión.
- Además, son sensibles a la temperatura.
- Estas mangueras hidráulicas pueden resultar más caras.
Mangueras hidráulicas de teflón tipo #3 con inserciones metálicas o de PTFE
Las mangueras hidráulicas de PTFE o teflón suelen contener piezas metálicas en su interior. Estos materiales especiales están diseñados para funcionar en condiciones adversas. Se utilizan en la industria alimentaria y de bebidas, en plantas químicas, en aviones y en el sector farmacéutico.
Ventajas
- Las mangueras hidráulicas de PTFE presentan una excelente resistencia química.
- Además, pueden funcionar a temperaturas extremas. Normalmente, el rango oscila entre -400 y 500 °F (-240 y 260 °C).
- Las mangueras hidráulicas de PTFE ofrecen un bajo coeficiente de fricción.
- Son no reactivos y flexibles.
Limitaciones
- Las mangueras hidráulicas de PTFE o teflón son más caras.
- Son pesados y presentan limitaciones en cuanto a los rangos de presión.
- No son tan flexibles como las mangueras de goma para alta presión.
Seis criterios para la selección adecuada de mangueras hidráulicas de alta presión
Como ya has podido comprobar, hay varios tipos de mangueras hidráulicas.
Tienes tres opciones en función del material: mangueras hidráulicas de caucho, termoplásticas y de PTFE. Por otra parte, en función del tipo de refuerzo, tienes dos opciones: en espiral y trenzadas.
Una vez más, hay tres opciones en cuanto a los tipos de caucho: nitrilo, EPDM y neopreno. Por lo tanto, es evidente que hay que tener cuidado durante el proceso de selección.
Tamaño de la manguera hidráulica
Determina el tamaño de la manguera hidráulica que suele necesitar tu proyecto. Dado que todos los equipos cumplen con las normas, también puedes consultar los tamaños estándar. En cuanto a las mangueras, puedes comprobar los diámetros (diámetro interior, diámetro de trabajo y diámetro exterior), la longitud y el peso.
Presión del sistema hidráulico
Evalúa la presión del sistema hidráulico. Comprueba la presión de trabajo y la presión máxima requeridas para tu proyecto. Ten siempre en cuenta el factor de seguridad (4:1). Esta relación (4:1) establece que la presión de trabajo de tu proyecto debe ser una cuarta parte de la presión de rotura de la manguera.
Es una ventaja que las mangueras Rentone ya se fabriquen siguiendo esta relación. Por ejemplo, la manguera Rentone SAE 100 R4 tiene una presión de rotura (BP) mínima de 8,4 MPa y una presión de trabajo (WP) de 2,1 MPa. ¿Ves la diferencia? La presión de rotura es cuatro veces mayor que la presión de trabajo.
Presión de impulso del sistema hidráulico
Comprueba la presión de impulso de tu sistema hidráulico. El factor de seguridad es de 4:1. Algunas aplicaciones pueden generar presión de impulso durante el funcionamiento.
Teniendo en cuenta la presión de impulso y el factor de seguridad, es posible que necesites mangueras más grandes. Como sabes, cuanto más grande es la manguera, menor es la presión. Por lo tanto, puede que no sea adecuada para tus aplicaciones. Para resolver este problema, los sistemas hidráulicos están equipados con válvulas de alivio.
Temperatura y compatibilidad química
Comprueba la temperatura máxima de tu sistema. Elige una manguera hidráulica con un rango de temperatura superior.
A continuación, comprueba si tu proyecto implica el uso de productos químicos. En ese caso, el tipo de caucho utilizado es muy importante. El neopreno y el nitrilo son adecuados por su resistencia a los productos químicos.
Radio de curvatura
El radio de curvatura también es importante a la hora de elegir una manguera hidráulica para tu trabajo. En este caso, las mangueras hidráulicas de goma son más flexibles. Permiten un radio de curvatura mayor que otros materiales, como el termoplástico o el PTFE.
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Cuál es la norma ISO para las mangueras hidráulicas?
La norma ISO para mangueras hidráulicas es la 18752:2022. En ella se definen las especificaciones estándar para los tubos de caucho y los requisitos de montaje. Todos los fabricantes deben cumplir una norma. Rentone Hose hace lo mismo y cumple los requisitos de las normas SAE y EN. En esta fábrica también se pueden fabricar mangueras de caucho según las normas ISO.
¿Cuáles son los tipos de mangueras hidráulicas?
La norma ISO 18572 cuenta con cuatro grados muy conocidos: los grados A a D. Si nos fijamos en la norma SAE, existen opciones como la SAE 100R. Pues bien, la SAE 100R tiene grados que van desde el R1 hasta el R17. Si te fijas en las normas EN, también tienes muchas opciones: 1SC, 2SC, 4SP y 4SH. A título informativo: cada grado presenta diferentes presiones nominales y tamaños.
¿A qué presión (psi) funciona una manguera de alta presión?
PSI son las siglas de “libras por pulgada cuadrada”. En países como el Reino Unido y Estados Unidos, se trata de un sistema de medidas imperial.
El valor de las tuberías de alta presión se basa en sus calidades y normas. Por ejemplo, los tubos hidráulicos SAE 100 R1 pueden soportar hasta 100 MPa, lo que equivale a 14 500 PSI. Por otro lado, las tuberías hidráulicas SAE 100 R17 solo pueden soportar hasta 21 MPa (3 045 PSI). Asimismo, la presión máxima en las normas EN HS 1C 06 a 25 oscila entre 8,8 MPa y 22,5 MPa, es decir, entre 1 280 PSI y 3 260 PSI.
¿Qué material se utiliza en las mangueras de goma de alta presión?
Las mangueras hidráulicas de alta presión están fabricadas con caucho sintético. No se trata del 100%, pero la mayoría son mangueras hidráulicas de caucho. También existen otros materiales, como los termoplásticos y el PTFE. Para las mangueras hidráulicas de caucho, la mayoría de la gente prefiere el nitrilo, el neopreno y el EPDM. Nota: El caucho de nitrilo y el de neopreno son adecuados por su resistencia a los productos químicos.
Resumen
¡Vamos a concluir nuestra charla!
Los sistemas hidráulicos son uno de los componentes más importantes de muchos sectores industriales. Su función principal es proporcionar mayor potencia a un sistema. Utilizan la energía hidráulica para levantar maquinaria pesada o poner en marcha maquinaria. También se utilizan en vehículos de gran tonelaje, como excavadoras, plataformas de perforación, camiones y otros.
Existe una amplia gama de tubos hidráulicos. Dispones de tres opciones en función del material: mangueras hidráulicas de caucho, termoplásticas y de PTFE. También dispones de tres opciones en función de las normas: SAE, EN e ISO. Además, en cuanto al refuerzo, tienes dos opciones: en espiral y trenzado.
A la hora de elegir mangueras hidráulicas de goma, sigues teniendo muchas opciones: EPDM, nitrilo y neopreno.
Como puedes ver, tienes muchas opciones entre las que elegir. Por lo tanto, debes analizar qué es exactamente lo que necesita tu proyecto. En este caso, puedes tener en cuenta varios factores. Tal y como hemos comentado, la elección adecuada ofrece la solución más eficaz.
Si tienes alguna pregunta sobre las mangueras de alta presión, Ponte en contacto con nosotros, por favor. Fabricamos una amplia gama de mangueras, entre las que se incluyen numerosas mangueras industriales. Nuestro equipo de atención al cliente está a su disposición para ofrecerle una solución.