Neumática Vs Hidráulica: ¿Qué es mejor en la construcción?

Neumática Vs Hidráulica: ¿Qué es mejor en la construcción? [2023]

Conoce en este post cada uno de los detalles que caracterizan la neumática y la hidráulica, y cuál de ellas es mejor en el campo de la construcción. ¡Tu eliges!

Desde la llegada de la maquinaria a la industria en general, se ha aligerado considerablemente el esfuerzo físico de las personas que se dedican a este campo. Sin duda llegaron para quedarse y evolucionar para beneficiar todas las tareas que ejecuta el hombre. Lo que puede no estar muy claro es precisar cuál es mejor para la construcción, si la neumática o hidráulica.

Neumática Vs Hidráulica: ¿Qué es mejor en la construcción?, para despejar esta duda cabe aclarar que ambas comparten un factor común, necesitan energía externa para funcionar, misma que puede ser manual o mecánica. Hoy día este tipo de maquinaria suelen trabajar por la acción energética proveniente de 3 fuerzas: neumática, hidráulica y eléctrica.

Descubre junto a nosotros cuál es la ideal para tu proyecto constructivo, si la fuerza neumática vs hidráulica para movilizar la maquinaria en tu obra, y que se acople a tus necesidades.

¿Cómo opera la máquina hidraúlica y la neumática?

La hidráulica es una ramificación de la mecánica de fluidos, y está muy presente en la ingeniería como método para estudiar las propiedades mecánicas de los líquidos. Tales aspectos actúan según las fuerzas interpuestas a la masa y a las condiciones a que se expone el fluido, asociadas a la viscosidad de éste, entre otros factores.

Tanto la máquina neumática como la hidráulica necesitan fluidos para desarrollar la fuerza requerida por el movimiento; de allí que estas pueden ser simples y otras más complejas. Es una ramificación de la mecánica y de la física, que desarrolla el equilibrio y movimiento de los gases.

En cualquier caso, estos sistemas se pueden adaptar para lograr el movimiento de la máquina hacia adelante o atrás, así como operar a ciertas distancias de su compresor o bomba sin tener que usar cables transportadores o engranajes especiales.

La fuerza neumática

La fuerza neumática es aquella que suele estar presente en muchos equipos manuales, y otras máquinas para ejecutar movimientos constantes y repetitivos, como el caso de una pistola neumática que funciona con aire comprimido.

Por lo general son ligeras pero muy potentes, como el caso  de los odontólogos que usan taladros neumáticos, en tanto que en la construcción, las pistolas de clavos y gatos por ejemplo, son más pesadas.

La fuerza hidráulica

Mientras que el mecanismo con fuerza hidráulica aunque su funcionamiento es similar al anterior, este permite que los equipos trabajen con determinados líquidos incompresibles, como aceite en vez de aire, como en efecto lo hace la neumática.

Fuerza eléctrica

Otro sistema que aporta fuerza a algunas máquinas es la eléctrica, esto significa que necesitan electricidad como fuente de energía; esta puede ser alojada en baterías para generar movimiento. Tal como ocurre con motores, generadores, transformadores, etc; que usan ésta misma energía.

Necesidades para optar por una máquina neumática o hidráulica y no eléctrica en tu construcción

Elegir algunos de estos sistemas, es decir, el neumático o hidráulica en lugar de eléctrico en una construcción, dependerá de ciertos factores y consideraciones que vale la pena evaluar dependiendo del tipo, lugar, magnitud, materiales a emplear, entre otras características y necesidades propias del proyecto, dentro de las cuales se pueden mencionar:

Fuerza

Si el proyecto constructivo demanda aplicaciones de potencia media, rapidez considerable, poca precisión, una acción suave o  amortiguación, una maquinaria neumática puede resultar más eficiente que una hidráulica. No obstante, cabe acotar que este tipo de maquinaria hidráulica suele tener movimientos más lentos.

Si por el contrario, la necesidad es de una potencia elevada, mayor precisión y fuerza, que puedan darse variaciones en la temperatura del ambiente o que la presión pueda conllevar a problemas, el sistema neumático puede ser la opción para una construcción. 

Precisión

En cuanto a la precisión, la maquinaria o equipos neumáticos por lo general son poco receptivos y menos precisos que la hidráulica, en gran medida por la compresibilidad y relativa o imprevisibilidad presente en el aire. 

Por lo cual resultan ser poco eficientes en su manejo, al tiempo que su precio es más alto, ya que demanda más energía para el funcionamiento de su compresor, además de almacenar parte de dicha energía en aire comprimido, de la cual se pierde buena parte al liberar el gas comprimido.

Control

Como bien es sabido, los motores eléctricos suelen ser más pesados, de tal manera que tienen un alto índice de inercia, y un efecto de volante al girar, lo que los hace más lentos para arrancar y parar. Por lo cual vale preguntarse si será eficiente en una construcción.

Es decir, este tipo de maquinaria requiere tiempo para alcanzar su fuerza máxima y tiempo para detenerse o retroceder. Por lo cual, las máquinas hidráulicas controladas por fluidos poseen menos impulso, lo que les permite iniciar y parar con mayor rapidez.

Conveniencia

Los equipos y máquinas neumáticas, requieren menos presión y fuerza, lo que le permite ser más ligeras y compactas, un factor de importancia meridiana en una construcción, sobre todo en equipos manuales, sumando muchas ventajas al momento de desplazarse por la obra con estos equipos.

Ahora bien, este tipo de equipos neumáticos por lo general son fabricados con material plástico más ligero, no así las hidráulicas que suelen ser de metal para soportar fuerza y alta presión, aunque sean de mayor calidad pueden no ser tan cómodas en una construcción.

Seguridad

Distinto de lo que ocurre con los motores eléctricos en términos de seguridad industrial, cabe resaltar que la maquinaria neumática e hidráulica no requieren electricidad en el área de trabajo. De tal manera, que existe menos riesgo de fuga, chispa o explosión de gas, una de las semejanzas y conveniencia a favor de ambos mecanismos en una construcción civil. 

A ello hay que agregar, que ambos sistemas se enfrían de manera autónoma, por lo que se anula toda posibilidad de sobrecalentamiento o quemaduras eléctricas en la obra; no así en los sistemas hidráulicos y neumáticos. 

Consideraciones

Los equipos y máquinas neumáticas inevitablemente agotan su combustible de trabajo que es el aire, no obstante, las unidades hidráulicas son herméticas, diseñadas así para mantener la recirculación de su fluido. Sin embargo, al ser inflamables, los sistemas neumáticos son más seguros que los hidráulicos en ambientes peligrosamente explosivos.

Practicidad

Por último, se tiene que las máquinas hidráulicas usan aceite, son autolubricantes y, generalmente más silenciosas que las neumáticas, que no se autolubrican, siendo una de las principales diferencias entre ambas. Los compresores y escapes de las neumáticas son especialmente ruidosos, pese a que muchas de ellas se le pueden adaptar silenciadores.

Aplicaciones de la hidráulica Vs neumáticas 

Llegado el momento de adquirir una máquina o una herramienta hidráulica o neumática para una construcción, es necesario identificar sus diferencias y usos, puesto que ello determinará una buena elección y compra. 

Tanto la hidráulica como la neumática son ricas en usos, pudiéndose ocupar hasta en el teatro, cine, parques, puentes móviles, plataformas de perforación marítima, elevadores, gato de autos, y mucho más. 

Para develar su conveniencia en la construcción, te presentamos algunas de sus aplicaciones en esta industria y uso general, según el sistema que demande tu obra:

Sistemas hidráulicos

Se llaman equipos o maquinaria hidráulica porque requieren fluido para trabajar, generalmente aceite para obtener la fuerza necesaria; en el campo de la construcción se observa este sistema hidráulico en maquinarias para remover, excavar, grúas, entre otras que deben mover grandes volúmenes de material pesado.

En la industria, se pueden observar maquinaria hidráulica más compleja que requiere desarrollar mucha fuerza, como es el caso de las máquinas usadas en los depósitos de vehículos para aplastar sus partes.

Sistemas neumáticos

Como bien se indicó, los mecanismos, maquinarias, equipos y herramientas que usan sistemas neumáticos, usan aire comprimido para transmitir su fuerza, donde dicho aire lo recoge el medio ambiente y luego se adiciona en el sistema donde se usará la neumática. Se puede observar en talleres y compresores para inflar cauchos, entre otras; siendo más ligeras y eficientes que sus pares eléctricos.

No obstante, su aplicación en la industria va mucho más  allá, y actualmente se les puede conseguir en muchos procesos, incluyendo el sector de la construcción, incluso, en la industria existen máquinas neumáticas totalmente automatizadas de soplado y vacío del vidrio, entre otros materiales.

Ahora bien, el uso de la hidráulica y la neumática cuentan con ciertos rasgos que las separan, pero se pueden complementar, como en efecto ocurre en sistemas más sifisticados que usa ambos, como una prensa hidroneumática, cuyo mecanismo neumático activa el movimiento y velocidad, y la hidráulica aporta fuerza y precisión, sólo por nombrar alguna.

Principios que sustentan la fuerza neumática y la hidráulica

Un principio que comparte la fuerza neumática Vs hidráulica, es la generación y acondicionamiento de la fuerza fluida. Se dice que es fluida porque la maquinaria en una obra o industria, necesita líquido, gas, aire o fluido especial para trabajar; en la neumática se requiere de aire, gas en su compresor, mientras que la hidráulica requiere líquido o aceite en su bomba.

De tal forma, que los beneficios de uno u otro mecanismo en una obra de construcción dependerá de las necesidades y capacidades del proyecto constructivo, pues, ambos mecanismos son de gran utilidad para aligerar la carga de trabajo manual y/o físico que este sector demanda.  

Comparativa de la fuerza neumática vs la hidraúlica

La neumática necesita un pistón dentro de un cilindro hueco, cuya presión a través del compresor externo o bomba neumática a gas y a presión (por lo general de aire) acciona dicho pistón y mientras se eleva la presión, el tubo se mueve a lo largo del eje del pistón, generando una fuerza lineal. Sea por una fuerza de retroceso de muelle o fluido suministrado al otro lado del pistón.

Puede decirse que los sistemas hidráulicos trabajan de manera similar al neumático, sin embargo, lo que mueve el cilindro es un líquido incompresible, habitualmente aceite, y no aire presurizado como las neumáticas. El aceite permite al sistema acumular energía para luego convertirla en mecánica. En la siguiente tabla se pueden apreciar mejor sus características:

¿Cuál es más eficiente: la fuerza hidráulica o la neumática?

Actualmente gran parte de los sectores industriales, la neumática e hidráulica han venido sustituyendo progresivamente los sistemas eléctricos, cuya iniciativa ha favorecido el ámbito laboral en ambientes más seguros. 

Ambas propuestas, la hidráulica y la neumática han probado ser muy eficientes en sectores rigurosos donde otras tecnologías no resisten el uso y el paso del tiempo. 

Tanto las herramientas, equipos y maquinarias hidráulicas y neumáticas son objeto de menor desgaste, mientras facilitan el control de la velocidad con  mayor facilidad y sencillez, sobre todo en aplicaciones y automatizaciones que requieren movimientos lineales.

Sectores donde la hidráulica y la neumática son de gran utilidad 

 

Ambas fuerzas combinadas son muy favorables para una mayor eficiencia y rendimiento de los procesos productivos, incluyendo el sector de la construcción donde la neumática y la hidráulica se conjugan muy bien. Pero además, ambas han permitido una automatización eficiente en distintos campos, como son:

• Sector agropecuario.
• Sector de alimentación.
• Sector automotriz, aeronáutico y naval.
• Sector de la ingeniería y construcción civil.
• Sector farmacéutico.
• Sector de la minería.
• Sector siderúrgico.
• Sector de la industria gráfica.
• Sector del plástico.
• Otros.

Por tanto, la respuesta a cuál es la mejor, la tiene la industria o sector que determine el tipo de aplicación que dará a la hidráulica o neumática en sus procesos productivos, ya que ambos tienen sus pros y contras.

Diferencias principales entre la hidráulica Vs neumática

Como hemos visto a lo largo de este post, existe una diferencia básica entre la neumática e hidráulica en una maquinaria, la cual actúa según la naturaleza de los fluidos que necesita para desarrollar su fuerza. Una usa aire comprimido y la otra aceites fluidos o similares.

Sus diversas propiedades entre la mecánica hidráulica y neumática consiguen resaltar sus diferencias en términos de funcionamiento y rendimiento. Los mecanismos hidráulicos son mayormente empleados en procesos que requieren mayor fuerza; en tanto los neumáticos se usan en maquinaria que ejecuta procesos automatizados.

¿Dónde es mejor la fuerza hidráulica y la neumática,  según sus diferencias?

Los sistemas neumáticos son más recomendados en aquellas fuerzas superiores a 3 Tm, pese a que su óptimo rendimiento se lleva a cabo en 1 ó 2 Tn. De allí que se usan en motores más chicos, como las herramientas de uso doméstico, talleres, mecanismo de embalaje, entre otros.

Ahora, los sistemas hidráulicos están ideados para soportar grandes esfuerzos, como motores de elevadores, actuadores lineales, prensas, maquinaria de construcciones, industria aeronáutica y naval, transporte, entre otros.

Sin embargo, estas no son las únicas diferencias entre ambos sistemas, hay otros aspectos a considerar en la neumática vs hidráulica:

Potencia y velocidad

Los sistemas neumáticos, tienen la capacidad de desarrollar alta potencia, en tanto los hidráulicos logran una altísima potencia con menor esfuerzo.

La maquinaria hidráulica está especialmente desarrollada para ejecutar trabajo pesado, mientras que las neumáticas se diseñaron para desarrollar labores más ligeras y repetitivas. Ello gracias al  fluido hidráulico a presión, que soporta cargas pesadas, capaz de movilizar toneladas de material. 

De allí que los neumáticos se usan mayormente en todo tipo de montaje y manufactura. Su tarea repetitiva lo convierte en el sistema ideal para martillos, taladros, cinceles, entre otros.

Factores medioambientales

Las maquinarias en general son agentes contaminantes del medioambiente en diversas maneras. La hidráulica es vulnerable a fugas nocivas. Asimismo, las neumáticas suelen causar contaminación acústica, por sus fuertes.

Vida útil

Las máquinas hidráulicas son muy longevas si reciben los cuidados y mantenimiento de rigor. Por otro lado, las neumáticas reportan una vida útil más moderada, pese a  pueden sustituirse las piezas desgastadas por el uso y el tiempo.

Costo/inversión 

En cuanto al valor de inversión, los sistemas hidráulicos tienen un costo superior a las máquinas neumáticas. Ello obedece al tipo de materiales de fabricación y su tamaño.

Mantenimiento

Cuando se trata del mantenimiento de los sistemas neumáticos se tiene un costo relativamente bajo, no así para las hidráulicas que suele ser muy superior.

Mecanismo abierto/cerrado

La máquina o sistema hidráulico trabaja apegado al principio de Pascal, el cual indica que la presión en un fluido encerrado se mantiene uniforme en todas las direcciones, mientras que el neumático es de bucle abierto.

Mecanismo de presión

Dado que el aceite se cataloga como incompresible, tiene la propiedad de presurizarse a alta presión, en tanto que en los sistemas neumáticos el aire al ser comprensible, permite una menor presurización con la presión.

Inflamable

Como bien es sabido, el aceite hidráulico es altamente inflamable, no así con el fluido del sistema neumático que no lo es, aunque se debe subrayar, que tiene una capacidad para acelerar la combustión.

Ventajas Vs desventajas de los sistemas hidráulicos Vs neumáticos

Para determinar con mayor precisión cuál de los dos sistemas contrapuestos es la ideal para determinada construcción, es necesario conocer las ventajas y desventajas entre la hidráulica y neumática, pues, esto determinará una elección más acertada. Veamos algunas en la siguiente tabla: