À medida que o uso da tecnologia de vácuo no setor industrial cresce, é necessário que um número maior de pessoas tenha conhecimento prático sobre esses sistemas e seus componentes. Engenheiros, técnicos, vendedores e profissionais de manutenção são algumas das pessoas que podem se beneficiar imediatamente desta mudança.

Com o desenvolvimento de tecnologias de fabricação automatizadas, o uso de sistemas de vácuo chegou a muitos setores industriais. Existem, literalmente, milhares de aplicações em que a tecnologia de vácuo foi aplicada para realizar uma variedade de tarefas, desde a simples manipulação de um produto até complexos processos de manufatura.

Abaixo estão algumas aplicações onde o uso do vácuo é essencial. Você também consegue imaginar um outro processo onde essa tecnologia possa ser aplicada?

1. Sistemas de pick and place a vácuo para manipular materiais como:

  • Placas de fibra de vidro e peças pré-formadas;
  • Madeira compensada;
  • Chapas e placas de aço.

2. Moldagem a vácuo:

  • Moldar materiais que são aquecidos em moldes.

3. Processos de fabricação a vácuo para produção de:

  • Semicondutores e outros componentes eletrônicos;
  • Tubos de raios-X e lâmpadas;
  • Lasers, espectrômetros de massa e microscópios eletrônicos.

4. Embalagem a vácuo para:

  • Produtos alimentícios;
  • Produtos farmacêuticos.
Para se ter uma ideia da dimensão das aplicações com sistemas de vácuo, vale lembrar que 20% do consumo energético fabril destina-se aos sistemas pneumáticos, dos quais 9% são representados pelos sistemas de vácuo — um consumo relativamente alto e que pode ser bastante otimizado.
Consumo de Energia Elétrica | SMC

Você sabe o que é vácuo?

Para entender o uso do vácuo, primeiro precisamos definir o que é. Vácuo, para fins práticos, pode ser considerado a ausência de ar em um determinado espaço. Teoricamente falando, é a ausência total de qualquer matéria em um determinado espaço.

Como pode um vácuo, essa ausência de ar, produzir força? A verdade é que não pode. A utilização do vácuo se dá através da força exercida pelo ar atmosférico em uma determinada peça, o que pode ser medido através de uma pressão, mais comumente conhecida como pressão de vácuo.

Teoria do Vácuo | SMC
Na ilustração acima, o ar foi retirado através de um gerador de vácuo e de uma ventosa que está em contato com a peça de trabalho. A energia cinética das moléculas de ar atmosféricas que atingem essas superfícies é a força que empurra a peça de trabalho e a ventosa juntas. Estritamente falando, o vácuo não é realmente sucção. A força para manipulação vem das moléculas do lado de fora da ventosa e da peça de trabalho, que “empurram” uma contra a outra.

Teoria do Vácuo

Para compreender o sistema de vácuo, sua importância e utilidade, é necessário perceber que ele está diretamente relacionado com a força de elevação, ou seja, um resultado do produto entre o nível de vácuo e a área de superfície das ventosas.

Os dois métodos mais comuns de geração de vácuo para aplicações industriais são bombas de vácuo mecânicas e geradores de vácuo (ejetores) que usam o efeito venturi. As bombas de vácuo possuem muitos tipos e tamanhos diferentes para atender a uma variedade de requisitos.

Dois tipos de geradores ou ejetores de vácuo são comumente encontrados em ambientes industriais, que são os de simples e de múltiplos estágios. Ambos operam segundo o princípio de Bernoulli, que demonstra uma queda de pressão quando a velocidade do fluxo de ar é aumentada por uma restrição no orifício dentro de um tubo. Isso é comumente referido como o efeito Venturi.

Princípio de Bernoulli | SMC
Os modelos mais utilizados para geração de vácuo com o princípio mostrado acima são os Ejetores de Simples Estágio e os Ejetores Multi Estágios, que são constituídos por um venturi, com a função de acelerar o fluxo do ar comprimido, e um difusor, que direciona o ar para o escape. Esses produtos apresentam diversos benefícios. A escolha entre um ou outro depende do resultado pretendido e das necessidades das unidades fabris.

Ejetores de Simples Estágio

Pontos positivos:
  • compactos e de baixo custo.
Pontos negativos:
  • alto ruído;
  • ineficiente no que diz respeito à relação entre consumo e vazão de sucção;
  • dimensionado para alto vácuo (menor diâmetro de venturi) ou para alta vazão (maior diâmetro de venturi).
Exemplos de Ejetores de Simples Estágio
  • Série ZU: montagem em linha, compacto e de baixo custo, ideal para aplicações simples;
  • Série ZH: montagem em linha com opção de silenciador integrado, compacto e de baixo custo, ideal para aplicações simples;
  • Série ZHP: opção integrada na ventosa.
Série ZU | SMC

Série ZU

Série ZH | SMC

Série ZH

Série ZHP | SMC

Série ZHP

Ejetores Multi Estágios

Pontos positivos:
  • altamente eficiente;
  • baixo ruído;
  • alto vácuo e alta vazão no mesmo ejetor;
  • consumo aproximadamente ¼ menor do que um Ejetor de Simples Estágio.
Pontos negativos:
  • maior dimensão;
  • maior custo em relação ao Ejetor de Simples Estágio.
Entre os Ejetores Multi Estágios podemos destacar os Ejetores de 2 Estágios e os Ejetores de 3 Estágios.

Ejetor de 2 Estágios – Série ZK2

  • Vazão de sucção de até 70 L/min
  • Vacuostato digital integrado
  • Saídas digitais NPN ou PNP
  • Saídas analógicas (1 a 5 V ou 4 a 20 mA)
  • Válvulas de Vácuo e Sopro integradas
  • Vacuostato digital frontal
  • Silenciador de alta eficiência incorporado
  • Filtro integrado
  • Possibilita montagem em manifold
Série ZK2 | SMC

Série ZK2

Ejetor de 3 Estágios – Série ZL

  • Unidade de vácuo completa (sistema centralizado)
  • Vazão de sucção de 600 L/min
  • Vacuostato digital/manômetro
  • Saídas digitais NPN ou PNP
  • Saídas analógicas (1 a 5 V ou 4 a 20 mA)
  • Válvula de Vácuo e Sopro integradas
  • Vacuostato digital frontal
  • Silenciador incorporado
  • Alta vazão de vácuo
  • Função de economia de energia
  • Ideal paras aplicações robustas e com ventosas de grandes dimensões
Série ZL | SMC

Série ZL

Produtos Relacionados

A tecnologia de vácuo vai além dos ejetores, pois existem diversos produtos que se relacionam com este sistema. Entre eles encontram-se os filtros de vácuo, que melhoram a eficiência do sistema e aumentam a vida útil dos geradores e dos demais produtos que estejam inseridos na linha de vácuo; os fluxos de vácuo, com uma vazão de sucção de até 3500 L/min e livres de manutenção, utilizados para realizar transportes de pequenos produtos, como grãos; os reguladores de vácuo, que estão disponíveis com regulagem manual ou por acionamento elétrico e têm como principal objetivo ajustar o nível de vácuo do sistema; e os sensores de vácuo, caracterizados por serem os responsáveis pela confirmação da adsorção do produto e por contribuírem para a segurança da aplicação com vácuo.

Com diversas formas de aplicação, os sistemas de vácuo integram-se nas mais variadas vertentes das unidades industriais, de forma a responder às diferentes demandas dos sistemas pneumáticos. Para mais informações sobre esta tecnologia, entre em contato conosco ou consulte o representante SMC da sua região.