Los diseñadores de máquinas de movimiento lineal especifican cada vez más actuadores electromecánicos porque son más limpios, más fáciles de controlar y requieren menos mantenimiento que los cilindros hidráulicos. Sin embargo, a menudo se pasan por alto las numerosas ventajas de seguridad intrínsecas que conlleva el uso de soluciones electromecánicas. Estas se derivan de la eliminación de la necesidad de fluido hidráulico y la implementación de una solución de manejo de carga totalmente eléctrica.

Riesgos de seguridad del control de movimiento basado en cilindros hidráulicos

Los ingenieros de diseño especifican los cilindros hidráulicos por su alta resistencia y alto rendimiento, pero lograrlo requiere un complejo sistema externo de mangueras, conectores, filtros, interruptores, válvulas y bombas. Incluso un sistema hidráulico pequeño (de 2000 a 5000 psi) podría tener al menos ocho piezas móviles independientes, pero algunas pueden presurizarse hasta 10 000 psi y calentarse a 82 °C.

Estos factores, combinados con las características inherentes del aceite hidráulico, pueden provocar cualquiera de los siguientes problemas:

• Trauma físicoLos sistemas de alta temperatura y alta presión presentan riesgos potenciales incluso en funcionamiento rutinario. Sin embargo, a medida que estos se desgastan y fallan los componentes, el riesgo aumenta. La proximidad a las líneas hidráulicas puede provocar quemaduras, contusiones, cortes o abrasiones.
• Riesgo de exposición.La Agencia de Sustancias Tóxicas y Registro de Enfermedades de Estados Unidos informa que algunos tipos de fluidos hidráulicos pueden irritar la piel o los ojos y que la ingestión de ciertos tipos puede causar neumonía, sangrado intestinal o la muerte en humanos.
• Se desconocen los efectos de respirar aire con altos niveles de fluidos hidráulicos, pero algunos países han establecido límites de exposición a estos fluidos. El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) recomienda un límite de exposición de 350 mg/m³.³de destilados de petróleo para una jornada laboral de 10 horas y una semana laboral de 40 horas.
• Contaminación.Además de ser potencialmente tóxicos para los humanos, los fluidos hidráulicos pueden ser dañinos para el medio ambiente. La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), por ejemplo, incluye los fluidos hidráulicos en su lista de aceites que requieren un manejo especial.
• Peligro de resbalones y caídas.Se han registrado numerosos casos de trabajadores que resultaron heridos al resbalarse en charcos de fluido derramado o al caerse mientras subían a sus máquinas con aceite en las manos o los zapatos.
• LimpiezaLos derrames en interiores también pueden estar sujetos a regulaciones locales o requerir una inversión adicional en sustancias absorbentes u otros servicios de limpieza.
• Combustibilidad.Los fluidos hidráulicos derivados del petróleo son menos inflamables que los combustibles destilados medios del petróleo, como el combustible para aviones, el queroseno o el diésel. Sin embargo, pueden representar un peligro de incendio si se pulverizan, como podría ocurrir cuando las fugas de alta presión convierten el fluido en aerosol.

Debido a que los fluidos hidráulicos se degradan y pierden eficacia con el tiempo, deben reemplazarse periódicamente, lo que genera un costo adicional para mantener un inventario de aceite y filtros nuevos. Normalmente, se requieren recursos adicionales del departamento de mantenimiento para coordinar la revisión de los filtros y la integridad del aceite y determinar cuándo cambiar los fluidos. La negligencia en cualquiera de estos esfuerzos aumenta el riesgo de usar fluidos hidráulicos.

La elección segura

A pesar de las desventajas descritas anteriormente, los diseños hidráulicos se han implementado por ser la mejor alternativa para accionamientos de alto rendimiento y ciclos. Tradicionalmente, las aplicaciones hidráulicas se han caracterizado por soportar fuerzas y cargas mayores con una menor inversión inicial. A medida que los actuadores electromecánicos han avanzado en su capacidad para soportar cargas más pesadas, su sincronización y su sencilla implementación —todo ello sin fluidos hidráulicos ni tuberías complejas—, ofrecen un rendimiento comparable o superior al de los sistemas hidráulicos.

Comparemos el funcionamiento de los actuadores eléctricos y los cilindros hidráulicos. Los actuadores electromecánicos integran todas las funciones operativas en la propia carcasa del actuador, que conecta una unidad de control electrónico (ECU) con tan solo unos pocos cables. Esta capacidad se habilita gracias a microprocesadores integrados que pueden programarse para informar la posición, proporcionar información de diagnóstico que mejora el rendimiento y gestionar funciones complejas como la sincronización de múltiples actuadores. Además de eliminar los riesgos directamente relacionados con el uso de fluidos, los actuadores electromecánicos ofrecen las siguientes ventajas para la seguridad de la planta:

• Al permitir a los operadores aumentar la velocidad, reducirla, seguir un perfil de movimiento consistente o mantener una posición, los actuadores electromecánicos les brindan el máximo control sobre la carga.
• Las carcasas compactas son más fáciles de sellar, eliminando así los riesgos de contaminación.
• Menos piezas móviles significan menor desgaste y menor riesgo de falla.
• La implementación y operación del monitoreo del desempeño es mucho más fácil porque la mayor parte se logra con software en lugar de sistemas externos.
• Los actuadores electrónicos pueden aceptar comandos y, a cambio, proporcionar datos relacionados con la seguridad, como la carga o la temperatura.
• Las operaciones se pueden detener fácilmente en caso de incidente.
• Los sistemas electrónicos se pueden anular manualmente si es necesario.
• El funcionamiento es silencioso, lo que elimina el peligro de sufrir daños auditivos para quienes están constantemente expuestos a él.

A medida que la seguridad laboral crece entre los reguladores gubernamentales y el público en general, se ha convertido en un factor clave al diseñar una solución de control de movimiento ecológica. Los actuadores electromecánicos solucionan algunas de las desventajas de seguridad de los sistemas basados ​​en cilindros hidráulicos. Si a esto le sumamos su facilidad de operación y mantenimiento, obtendrá una opción ideal para sus futuras necesidades de actuadores.