Eugene, un ávido autodidacta del bricolaje e ingeniero, ha adquirido casi 40 años de experiencia con las herramientas eléctricas/manuales, la fontanería y la carpintería.

Una guía para utilizar las herramientas de aire para el bricolaje

Las herramientas de aire, como su nombre indica, son herramientas alimentadas por aire comprimido, a diferencia de las herramientas eléctricas convencionales que se alimentan de una batería o de una red de 120/240 voltios. En este artículo se describen los aspectos básicos de su funcionamiento, las herramientas disponibles y cómo utilizarlas con un compresor de aire.
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Glosario de terminología utilizada con los sistemas de aire comprimido

• CFM o pies cúbicos / minuto La cantidad de aire comprimido que puede suministrar un compresor de aire o que requiere una herramienta de aire

• Presión El aire se comprime o “aplasta” dentro de un compresor en una fracción de su volumen original. El aire se almacena en un depósito. La presión del aire se mide en bares, libras por pulgada cuadrada (PSI) o kilopascales. 1 bar = 14,5 psi = 100.000 pascales o 100 kPa

• Neumática Se refiere al uso de aire comprimido o presurizado

• Rosca BSP Rosca de tubo estándar británica. Incluso en los países que utilizan el sistema métrico, se utiliza la norma BSP basada en el sistema imperial (excepto en EE.UU.)

• Rosca NPT National Pipe Thread. Una rosca basada en pulgadas utilizada en los EE.UU.

• Gage (Gauge en el Reino Unido) En el contexto de las herramientas de aire, se refiere al tamaño de un accesorio o al diámetro interno de una manguera

¿Qué es un compresor de aire y el aire comprimido?

Un compresor de aire es un dispositivo que exprime el aire en una fracción de su volumen original, de modo que ocupa entre 8 y 10 veces menos espacio. Cuando el aire se reduce en volumen, la presión aumenta proporcionalmente. Así, si el volumen es 8 veces menor, la presión es 8 veces mayor. Esto se describe en la Ley de Boyle:
“A temperatura constante, la presión de un gas ideal es inversamente proporcional al volumen”

o

PV = constante

Cómo funciona el aire comprimido

La mayoría de los compresores de taller son de tipo alternativo, por lo que utilizan una disposición de pistón y cilindro, accionada por un motor eléctrico o un motor para comprimir el aire. A medida que el aire se comprime, se introduce en un tanque de almacenamiento que actúa como depósito. El tanque puede suministrar un gran pulso de aire comprimido según sea necesario, potencialmente mayor que el que podría suministrar la bomba por sí sola.

Compresor de aire portátil para pistola de clavos u otras herramientas eléctricas

¿Qué herramientas funcionan con aire?

Básicamente, las mismas herramientas que están disponibles en versión de batería o red eléctrica….y algunas otras. Algunos ejemplos:

• Fresas
• Lijadoras
• Amoladoras
• Sierras
• Pistolas de clavos
• Martillos de chapa
• Pistolas de pulverización
• Hinchadores de neumáticos
• Carraca de aire
• Llave de impacto

Otras herramientas que no suelen estar disponibles en versión eléctrica son:

• Pistola de aire
• Pistola de chorro de arena
• Escalador de agujas

¿Cuáles son las ventajas de las herramientas de aire?

• Tienen una alta relación potencia-peso. En otras palabras, una herramienta de aire será más ligera que una herramienta inalámbrica o de red de la misma potencia. Las herramientas de aire tienen motores o pistones de aire simples que son más ligeros que un motor eléctrico. Esto es importante para los trabajadores de montaje que pueden estar utilizando una herramienta todo el día y, obviamente, una herramienta más ligera reducirá la fatiga
• Son más sencillas y tienen menos piezas de trabajo que una herramienta eléctrica, por lo que hay menos posibilidades de que se produzcan fallos
• Una herramienta neumática puede pararse indefinidamente. Si se cala una herramienta eléctrica, la fuerza electromotriz cae a cero y la corriente que circula por el motor es muy grande. Si no se suelta el gatillo de la herramienta inmediatamente, el motor puede quemarse rápidamente
• A diferencia de las herramientas eléctricas que tienen un motor universal (puede funcionar con CA o CC) que produce chispas en las escobillas en contacto con el conmutador, una herramienta neumática no produce chispas. Esto puede ser una clara ventaja en entornos peligrosos donde puede haber gas o líquidos inflamables
• No hay riesgo de electrocución en entornos húmedos
• Las herramientas son bastante delgadas en comparación con las herramientas eléctricas con motores voluminosos. Por lo tanto, se pueden utilizar en lugares estrechos (por ejemplo, para trabajar en coches)

¿Tienen las herramientas neumáticas alguna desventaja?

Sí. Sin embargo, dependiendo de la aplicación o el entorno, las ventajas pueden superar a las desventajas.

Algunas desventajas:

• Se necesita una manguera de aire para suministrar aire a la herramienta. Ésta suele ser más gruesa, más pesada y menos flexible que el cable de alimentación de una herramienta eléctrica. Sin embargo, existen mangueras de aire en espiral que pueden ser más convenientes, por ejemplo, para las herramientas de banco de baja potencia
• Se necesita un compresor de aire, lo que aumenta el coste del sistema
• El aire suministrado a una herramienta debe filtrarse y lubricarse para evitar un desgaste prematuro. Si una herramienta se utiliza con poca frecuencia, se puede lubricar con unas gotas de aceite en el orificio de entrada
• Las herramientas de aire pueden ser algo ruidosas, ya que el aire sale por el orificio de escape de la herramienta
• Suelen ser más caras que sus homólogas eléctricas

Así que, como puede ver, hay ventajas y desventajas en el uso de herramientas de aire y hay un momento y un lugar para utilizar una herramienta de batería inalámbrica, una herramienta alimentada por la red eléctrica o una herramienta de aire. No es un caso de “o lo uno o lo otro”.

¿Qué se necesita para construir un sistema de aire en un taller?

1. Un compresor de aire. Este comprime el aire y lo almacena en un tanque. Hay varios tipos / tamaños / capacidades disponibles. Los aspectos importantes que hay que tener en cuenta a la hora de comprar son la potencia del compresor (HP), el caudal en pies cúbicos por minuto (cufm) o litros por minuto, la capacidad del depósito en galones o litros y si el compresor es eléctrico o de gas. El caudal del compresor debe coincidir con la demanda de caudal de la herramienta. Si no es así, tendrá que esperar de vez en cuando a que se llene el depósito y se genere presión antes de volver a utilizar la herramienta. En el caso de las herramientas con un ciclo de trabajo bajo (que sólo se utilizan durante unos segundos con largas pausas entre ellas), por ejemplo, las clavadoras, esto no es un problema. Sin embargo, si utiliza un soplador, una amoladora angular, etc., el depósito puede vaciarse rápidamente.
2. Un filtro/regulador/lubricador. Un filtro elimina el polvo y el agua del aire. El polvo puede restregar y dañar las partes de trabajo de las herramientas, eventualmente obstruyendo todo, pero lo más importante es que causará desgaste y mal sellado de las superficies. Cuando se comprime el aire, se condensa el agua (la cantidad depende de la humedad ambiental). Esta agua puede causar corrosión en el interior de las herramientas si no es eliminada por el filtro.
   Un regulador es como un grifo, que controla la presión del aire, permitiendo que suba y baje, dependiendo de las necesidades máximas de la herramienta y también de la aplicación. Un regulador de buena calidad debe mantener la presión constante, independientemente de la demanda de aire de la herramienta.
   Un lubricador crea una niebla de pequeñas gotas de aceite en el flujo de aire, que lubrican las superficies móviles en contacto dentro de la herramienta. Cuando se pinta con pistola, obviamente la lubricación no es necesaria y estropearía el acabado. Para un uso infrecuente, corto y ocasional, no es necesario un lubricador y la herramienta puede lubricarse con unas gotas de aceite vertidas en el puerto de admisión.
   Un regulador, un filtro y un lubricador pueden comprarse como una sola unidad, o los módulos pueden conectarse individualmente en varias combinaciones. A veces, el regulador/filtro puede suministrarse con el compresor de aire y estar conectado a él.
   Se puede prescindir de todo este material y utilizar simplemente el aire directamente del compresor. Sin embargo, el agua y el polvo acortarán la vida de sus herramientas si las utiliza regularmente. Las herramientas también tienen una presión máxima que puede ser inferior a la presión de salida típica de 8 bar / 120 PSI de un compresor. Un exceso de presión podría dañar la herramienta o, peor aún, romperla. Un regulador reducirá la presión a un valor seguro.
3. Una manguera de aire. Se necesita una manguera para conectar el compresor al filtro/regulador/lubricador. A continuación, necesita una manguera de trabajo para conectar a su herramienta. Hay varias opciones disponibles. Puede comprar una manguera enrollada (como el cable enrollado de un teléfono) o una manguera no enrollada. Las mangueras suelen ser de goma o de plástico. El plástico es bastante rígido y puede agrietarse con el tiempo. El caucho es más flexible. Las mangueras de aire tienen varios diámetros internos. Esto se convierte en un problema si se utiliza una herramienta que utiliza mucho aire. Una manguera con un diámetro interno pequeño provocará una caída de presión y la herramienta dispondrá de menos potencia. Una manguera muy larga también tendrá el mismo efecto, una caída de presión. Esto es análogo a la caída de voltaje de un cable de extensión eléctrica si es de calibre inadecuado o demasiado largo cuando se alimenta una herramienta de alta potencia que requiere una alta corriente
4. Herramienta de aire. La herramienta tendrá una clasificación de pies cúbicos / minuto (CFM). El compresor de aire debe ser capaz de suministrar este caudal

Unidad de filtro, regulador y lubricador (FRL)

Herramientas de aire típicas

Varios tipos de herramientas de aire

Aire Cizallas

Pistola de clavos de aire comprimido

Taladro de aire

Inflador de neumáticos

Pistola de aire

Las herramientas neumáticas suelen tener un conector de ajuste rápido

Sealing an Air Fitting – BSP and NPT Threads

Internamente, los racores de aire siguen la norma BSP (British Standard Pipe). En los Estados Unidos, se utiliza la norma NPT (National Pipe Thread). Ambas normas se basan en medidas en pulgadas en lugar de métricas. Las roscas NPT y BSP difieren en el perfil, el diámetro para un tamaño específico de rosca y el paso. Por tanto, son incompatibles. Es posible acoplar roscas de ambos tipos, pero es posible que no sellen muy bien, aunque existen adaptadores. El tamaño de una rosca de tubo no se refiere al diámetro externo de las roscas, sino que originalmente se refería al diámetro interno de un tubo de acero para el que estaba destinada la rosca. Las herramientas de baja potencia suelen tener un puerto hembra BSP o NPT de 1/4 de pulgada en el que se puede enroscar un adaptador de liberación rápida. Las herramientas de alta potencia, como las llaves de impacto que se utilizan para quitar los tornillos de las ruedas de los camiones, suelen tener puertos más grandes de 3/8 o 1/2 pulgadas. Los racores pueden tener roscas cónicas que se encajan al apretarse, formando un buen sello. Los racores de aire pueden sellarse con cinta de teflón (PTFE). La cinta debe enrollarse en el sentido de las agujas del reloj mirando desde el punto de entrada del racor. Aplique unas cuantas capas para formar un sello hermético.

Enlaces a las normas BSP y NPT en Wikipedia:

Roscas NPT

Roscas BSP

Añadir un adaptador a una herramienta

Esta herramienta se suministró con un acoplador/tuerca macho BSP de 1/4 de pulgada que estaba pegado en su lugar. Podría haberla utilizado con una manguera con un racor hembra en el extremo, pero quería que fuera de liberación rápida para poder retirarla fácilmente de la manguera en lugar de tenerla permanentemente atornillada.

Accesorios alternativos

Podría haber sustituido la boquilla de la herramienta por estos adaptadores

Cómo acoplar un conector a una manguera

Acoplamiento de un adaptador de púas y cierre rápido a una manguera. Este accesorio se conecta al acoplador de salida de un compresor de aire (o al acoplador del extremo de otra manguera si desea obtener más alcance)

Lectura de un medidor de aire (Gauge)

La escala de un medidor de aire está marcada en bar, PSI, kPa o una combinación de los sistemas de medición

Medidor de aire

¿Cómo funcionan las herramientas neumáticas?

Las herramientas neumáticas, como las pistolas de clavos, utilizan una disposición de pistón y cilindro como en un motor de combustión interna. La presión del aire que actúa sobre la gran superficie de un pistón lo acelera rápidamente hasta que choca con una cabeza de clavo, haciéndola avanzar. Las herramientas como los taladros tienen un motor neumático rotativo. La presión del aire que actúa sobre las superficies del motor le da un par motor y lo hace girar. Los martillos neumáticos tienen un pistón de doble efecto que se mueve rápidamente hacia delante y hacia atrás, ya que las válvulas de aire cambian rápidamente el lado del pistón sobre el que actúa el aire

¿Por qué hay agua en el depósito del compresor de aire?

Esto ocurre de forma natural al comprimir el aire. El aire sólo puede contener una cierta cantidad de agua a una temperatura determinada antes de que empiece a condensarse. La humedad relativa (HR) se define como la cantidad de vapor de agua en el aire como un porcentaje de la cantidad máxima de agua que el aire puede contener a una temperatura específica. Así, 100% de HR significa que el aire está saturado y 0% de HR significa que está totalmente seco. En el sistema métrico. A medida que aumenta la temperatura, el aire puede contener más agua por unidad de volumen y viceversa. Cuando el aire se comprime, ocupa menos espacio, y como hay un límite en la cantidad de agua que puede contener un determinado volumen, acabará condensándose si el volumen se reduce lo suficiente. La densidad del vapor de agua en el sistema métrico se suele especificar en g/m3.

Ejemplo:

2 metros cúbicos de aire a 20° C tienen una densidad de vapor de agua de 7 g/m3. (50% HR a esta temperatura) El aire se comprime por un factor de 10 y se deja enfriar de nuevo a 20 grados C. ¿Cuánta agua se condensa?

La cantidad de agua en el aire original es de 2 m3 x 7 g/m3 = 14g

Cuando se comprime, el nuevo volumen es 2/10 = 0.2 m3

A 20 grados C, la cantidad máxima de agua que puede contener el aire es de 15 g/m3 (ver gráfico inferior)

Pero 0,2 m3 sólo puede contener 0.2 x 15 g/m3 = 3g

Así que la cantidad de agua que se condensa y se acumula en el tanque de aire es 14 – 3 = 11g

Seguridad en el uso de herramientas neumáticas y compresores

• Lleve gafas cuando utilice herramientas que puedan arrojar residuos, por ejemplo amoladoras de aire, pistolas de aire y cinceles de aire
• De-presurizar las mangueras antes de conectarlas/desconectarlas de las herramientas y del compresor
• No permita que el aire comprimido entre en contacto con la piel o con una herida abierta (esto puede causar potencialmente “el síndrome de abstinencia”)

Mantenimiento de herramientas y compresores

• Drenar agua de un compresor cada vez que se utilice
• Compruebe el nivel de aceite con regularidad y cambie el aceite en los intervalos especificados por las recomendaciones del fabricante
• Lubrique las herramientas antes de utilizarlas dejando caer aceite en el puerto de entrada de aire de la herramienta o utilice un lubricador. Limpie y lubrique las partes móviles de las herramientas

Power Craft es la marca registrada de Aldi GmbH & Co. KG

Aldi no respalda en modo alguno este artículo.

Este artículo es exacto y verdadero según el conocimiento del autor. El contenido es sólo para fines informativos o de entretenimiento y no sustituye a la asesoría personal o profesional en asuntos comerciales, financieros, legales o técnicos.

Preguntas &Respuestas

Pregunta: ¿Qué tipo de compresor se debe utilizar para los trabajos de lijado de aire como auto o madera?

Respuesta: Usted tendría que comprobar la especificación de la herramienta para la demanda de pies cúbicos por minuto (CFM) requerida, a continuación, comprar un compresor para adaptarse. El problema con el uso de una herramienta como una lijadora es que toma aire continuamente a diferencia de una pistola de clavos, remaches, etc que sólo toma un pulso de aire. Por lo tanto, se necesita un compresor que pueda suministrar una gran cantidad de aire de forma continua o un tanque grande, o ambos, si la lijadora se va a utilizar durante minutos. Normalmente una lijadora tomará de 2,5 a 5 CFM de aire.

© 2014 Eugene Brennan

Joanna el 25 de febrero de 2019:

Gracias por esto. Necesitaba algo de información útil rápida y has ido más allá. Muy bien escrito!!!

Nube Airtool User on January 04, 2018:

Buen artículo, especialmente en la descripción del uso del filtro/regulador/lubricador.

portable air compressor reviews on August 31, 2017:

Es un buen blog.Y también informativo e importante.Cuando leo esto realmente me gusta.

Instronline el 10 de septiembre de 2015:

Gracias por compartir esta información.Esto es realmente una gran información sobre el filtro de aire ,regulador y control de lubricante.Esto nos ayudará a mejorar la calidad de nuestras herramientas.

Eugene Brennan (autor) de Irlanda el 05 de marzo de 2014: