As prensas industriais aplicam uma força controlada a um material ou peça para completar uma etapa do processo. Elas podem ser alimentadas por muitas fontes de energia diferentes e variam muito em tamanho. Muitas instalações de fabricação utilizam uma operação de prensa industrial em seu processo para criar, formar ou montar um produto.
Livros inteiros são escritos sobre o tema das prensas industriais, portanto, este artigo vai restringir seu foco e concentrar-se na máquina para montagem de prensas de precisão, de força relativamente baixa, usada para montar peças de componentes. A maioria das prensas de montagem é composta de uma moldura, carneiro e platina.
As configurações personalizadas da estrutura da prensa dão aos engenheiros opções infinitas; entretanto, a maioria das prensas de montagem padrão utiliza uma estrutura em “C”, uma estrutura em “H” ou uma configuração de dois postes.
Independentemente da forma e orientação da armação, o carneiro é o elemento móvel que aplica a força de prensagem, e a armação é um suporte seguro para o prato que segura a peça de trabalho.
A seguir, delineamos os cinco principais tipos de prensas utilizadas em ambientes industriais, seu uso típico e os métodos que podem ser utilizados para verificar o processo de montagem.
Cada tipo de prensa cria força de uma maneira diferente e isso impacta a aplicação, preço de compra, custo operacional, precisão, segurança e capacidade de feedback do processo.
- Prensas manuais
Como o nome indica, esta máquina para montagem de prensas industriais é acionada por um operador humano. São ferramentas simples e básicas e, portanto, o preço de compra e o custo operacional deste tipo de prensa é baixo. As prensas manuais utilizam diferentes métodos para produzir força e movimento linear do carneiro.
Uma prensa comum para trabalhos de montagem de muito baixo volume utiliza um sistema hidráulico autônomo. Bombeado através de uma alavanca, um cilindro hidráulico se estende lentamente com alta força para prensar conjuntos autoguiados juntos.
Este sistema é muito lento e exige muito esforço, por isso é normalmente usado apenas para processos únicos e de alta força.
As prensas arborizadas utilizam um braço de alavanca ou uma roda grande com uma ligação mecânica para mover a prensa para cima e para baixo. A força é amplificada pela ligação, que normalmente é um mecanismo de cremalheira e pinhão ou de alavanca.
As prensas de cremalheira e pinhão amplificam a força aplicada igualmente ao longo de todo o curso do cilindro. Os mecanismos de comutação começam com uma força menor e aumentam a amplificação no final do curso.
Em todas estas variantes, o processo de montagem e velocidade é inteiramente controlado pelo operador.
As opções de monitoramento da prensa são limitadas, mas incluem interruptores de verificação do curso, displays de força e também mecanismos de travamento, que impedem que o cilindro seja levantado, a menos que o curso tenha sido totalmente concluído.
Como qualquer ferramenta manual, a operação segura da prensa é de responsabilidade do operador.
- Prensas Pneumáticas
Esta máquina para montagem de processamento utiliza ar comprimido como sua fonte de energia. Um cilindro de ar padrão e válvulas de controle “bimanual, antiaderente para baixo” são usadas para iniciar o ciclo de prensa e mover o carneiro para cima e para baixo de forma segura.
A força máxima é relativamente baixa e é determinada pelo tamanho do diâmetro do cilindro e pela pressão da fonte de ar regulada. A força de prensagem é consistente durante todo o curso do cilindro e não pode ser ajustada no meio do curso pelo operador.
As vantagens do tipo de prensa pneumática são sua maior velocidade, custo total relativamente baixo e fadiga reduzida do operador. Entretanto, o operador não pode “sentir” o processo de montagem, pois não há feedback tátil.
Com dispositivos de controle adicionais e custo, o processo de montagem pode ser monitorado usando chaves de posição de curso, transdutores lineares, células de carga e dispositivos de sensoriamento de peças. Como o ar é compressível, a menos que um circuito adicional de amortecimento de óleo seja empregado, o curso da prensa de trabalho pode ser picotado e variar de peça para peça.
Esta inconsistência limita a resolução do sistema de monitoramento do processo; portanto, as prensas pneumáticas geralmente não são uma boa escolha se a análise precisa da força/assinatura à distância para uma exigência de qualidade.