Paola Andrea Ruiz Rojas

Periodista M&M

Para la aplicación de presión en una pieza a fin de imposibilitar su movimiento y permitir con ello, la realización sobre ella de trabajos de maquinado como enchape y entamborado, la industria de la madera utiliza las sencillas pero indispensables prensas.

Como prensa se puede definir a toda máquina-herramienta capaz de ejercer presión sobre una superficie, aprisionarla completamente e inmovilizarla para facilitar la realización, en ella, de un proceso industrial específico; para el caso del presente artículo, abordaremos las que se emplean en el recubrimiento de superficies plana de tableros, es decir, las utilizadas en el enchapado.

La historia de estas herramientas, en general, se remonta a la antigüedad, pues la primera prensa de la que se tiene conocimiento (prensa de balancín), fue desarrollada en el año 1500, por el artista e inventor, Leonardo D’Vinci. Luego, en 1770, el inglés Joseph Bramah –basado en las teorías que Pascal enunció en su ‘Tratado del equilibrio de los líquidos’–, patentó la invención de la primera prensa hidráulica. Hacia 1812 y luego de adquirir la patente de Bramah, los hermanos Perier construyeron una prensa que aplicaba 70 kilogramos de presión por centímetro cuadrado.

De esa fecha en adelante, el desarrollo de este tipo de máquinas ha sido constante, y en su evolución han pasado de ser simples herramientas manuales a complejas y poderosas máquinas con diseños específicos según el uso. Así, el mercado ofrece desde sencillas herramientas de sujeción que facilitan trabajos básicos, pasando por poderosas máquinas capaces de hacer tableros enlistonados, hasta prensas especializadas para curvar madera, prensar sillas con brazos, sillas, cunas para bebe, marcos y las diferentes prensas para enchapar tableros planos.

Definición y Partes

Las prensas hidráulicas para enchape son, básicamente, máquinas diseñadas para permitir la puesta de sustratos de recubrimientos (papel o finish foil, fórmica, PVC, chapas decorativas y laminados de alta presión) en tableros o superficies planas –bien aglomerado, MDF o triplex– con fines decorativos y protectores

Este tipo de máquinas están conformadas por una estructura metálica que integra como mínimo dos platos (uno inferior y otro superior) que se abren mediante el accionar de dos o más cilindros hidráulicos dispuesto para ejercer una presión determinada. La mayoría de las prensas hidráulicas, cuentan con un calderín o caldera que calienta el fluido (agua o aceite térmico) que recorre los ductos internos de los platos y que es el encargado de mantener las temperaturas idóneas para los procesos de enchape; sin embargo, existen prensas en frío que no requieren este aditamento.

La gran mayoría de las prensas hidráulicas existentes en el mercado, cuentan con las siguientes partes:

• Estructura Metálica

Generalmente, la estructura de las prensas hidráulicas está hecha con vigas soldadas entre sí, trabajadas en los diferentes puntos de contacto, mediante máquinas utensiles de precisión. Esta forma de ensamblaje llamada “estructura en traviesas”, permite que el armazón o chasis de la máquina pueda ser armado como un cuerpo único, robusto y resistente, lo que garantiza la confiabilidad, estabilidad y durabilidad de la prensa.

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  Sistema Hidráulico

Los cilindros o pistones son la parte esencial del sistema hidráulico de las prensas. Cada uno de ellos, está compuesto por un vástago, un anillo de retén, los cojinetes y la camisa.

En las prensas más modernas el cromado de los pistones se realiza “a espesor” y no “a baño”, con lo que la máquina consigue un perfecto deslizamiento del vástago incluso tras muchos años de uso; de igual forma, este tipo de cromado permite asegurar una mayor duración del pistón y de las juntas de estanqueidad.

En algunas referencias, los pistones se anclan mediante pernos a la estructura, esto con el fin de lograr rapidez en el desmonte en caso de presentarse avería o mantenimiento; sin embargo existen otros modelos en los que los pistones van unidos a la estructura mediante soldadura, aspecto que según los expertos, no permite la máxima funcionalidad de las máquinas.

Las prensas hidráulicas de última generación cuentan, en su gran mayoría, con una central oleodinámica de doble bomba, es decir, poseen una bomba de baja presión que permite un cierre rápido de los platos, y otra de alta presión que interviene de manera automática para que el equipo alcance la presión regulada por el operador en el manómetro.

El motor, de otro lado, permanece en baño de aceite para garantizarle una mejor lubricación y reducir el ruido.

• Sistema mecánico

Dependiendo del modelo, las prensas pueden estar equipadas con un sistema de cremalleras cruzado, compuesto por dos grupos de cremalleras a lo ancho y dos grupos a lo largo del plato. Todas las cremalleras están conectadas entre sí mediante árboles de torsión, esto con el fin de garantizar movimientos de plato con paralelismo.

El sistema mecánico cuenta además con cuatro guías laterales, cada una posicionada sobre las caras internas de los soportes de la prensa. Estas guías también representan garantía de movimiento del plato, tanto en el cierre como en la apertura.

Dicho sistema posee, igualmente, un sistema de bloqueo de plato móvil, que permite trabajar durante los mantenimientos en la parte inferior de la prensa. Algunos modelos cuentan con dobles pulsadores para el cierre de los platos, lo que facilita el manejo por parte del operario.

• Sistema eléctrico

Generalmente, las prensas hidráulicas integran cinco accesorios estándar que son: un interruptor general de tensión, un indicador luminoso de tensión, un indicador luminoso de emergencia, un pulsador de emergencia y un display digital o cuadro de mandos.

Particularmente, el interruptor general de tensión cuenta con cierre con candado para limitar el uso de la máquina sólo al personal autorizado. El display digital o cuadro de mandos es la unidad a través de la cual el operador puede regular y utilizar todas las funciones de la prensa, desde la fijación y visualización digital de la presión de trabajo, así como la fijación y visualización digital de la temperatura de trabajo (para las prensas con boiler eléctrico), hasta la  fijación y visualización digital del temporizador para regular la duración del prensado y la fijación digital del encendido automático de la instalación de calentamiento (para las prensas con boiler eléctrico).

Usualmente y desde la fábrica, todas las prensas son equipadas con un dispositivo automático para la recuperación de la presión, lo que permite mantener regulada siempre esta magnitud física, por el manómetro, incluso en el caso de que el tablero –bajo el empuje del plato– disminuya su espesor.

Casi todos los modelos modernos tienen además, una electroválvula que garantiza la apertura automática de los platos, así como una cuerda perimetral de emergencia para que cualquier operador, en cualquier lado de la máquina, y en cualquier momento del trabajo, pueda parar el cierre de la prensa, en caso de emergencia.

El componente electrónico de las prensas que se comercializan actualmente, está fabricado bajo las normas europeas CE, por ello, los mandos están concebidos en baja tensión.

Los Platos: Parte Esencial de la Prensa

En la gran mayoría de las prensas, los platos tienen dimensiones que están estrechamente ligadas a las de los sustratos y elementos de enchape; por ello, es muy común encontrar –salvo contadas excepciones– que la superficie de prensado no sobrepase las medidas de los materiales con los que trabaja el proceso.

De esta forma, y teniendo en cuenta que existe una relación directa entre el área de prensado, sustrato y enchape, los fabricantes han construido diferentes tamaños de platos para abarcar todas las necesidades del sector.

Existen tres tipos de platos, cada uno con las siguientes características específicas:

• Plato en acero ensamblado a serpentín

Son platos con láminas internas de acero plano y ensamblados con láminas externas de aluminio para garantizar una perfecta terminación y una adecuada propagación del calor. En el interior de cada plato, estos llevan un serpentín en acero, por donde circula el fluido caliente que bien puede ser agua o aceite térmico.

Este tipo de platos soportan temperaturas máximas de 120 grados centígrados, una presión de trabajo desde los 3.0 hasta 5.0 kg/cm², y una presión de líquido recalentador de 2,5 atm.

• Plato en acero macizo perforado

Este tipo de platos son construidos de una sola pieza, en un espesor grueso que les permita ser perforados para crear, internamente, el circuito por donde corre el líquido recalentador (aceite o agua). Para lograr una superficie plana y extremadamente lisa, los fabricantes de éstos, utilizan una máquina especial de fresado. Los platos de acero macizo perforado, soportan temperaturas máximas de 250 grados centígrados, presiones detrabajo de 30 kg/cm², y una presión de líquido recalentador de 10 atm.

• Plato Eléctrico

Algunos fabricantes de prensas, las están construyendo con un tipo de plato eléctrico, formado por un aglomerado de grueso espesor y una lámina de aluminio de 12.0 milímetros de espesor, en el que son insertadas las resistencias eléctricas que calientan el plato. Los de este tipo, pueden soportar temperaturas de hasta 120 grados centígrados, y presiones de trabajo de máximo 7kg/cm².

Otros Elementos de las Prensas

De acuerdo a los requerimientos productivos de cada empresa, las prensas pueden ser de carga frontal o lateral, y pueden ser adaptadas a las líneas de producción de las fábricas.

Para hacerlas más eficientes, a las prensas es posible adaptarles –según el modelo– varios aditamentos que mejoren y faciliten su uso; por ejemplo, se puede optar por un cargador a tapiz para la preparación y la sucesiva introducción, entre los platos de la prensa, del material a prensar.

También existe un elemento llamado tapiz o tapete mylar, que permite el soporte y la movilización del material encolado hacia los platos donde se realiza el prensado. Para completar el ciclo de trabajo, se puede adicionar un descargador de rodillos libres, que reciben las piezas que salen enchapadas.

En algunas referencias, el movimiento de los tableros es efectuado por un traslador de 90 grados, que coloca los tableros previamente encolados sobre el tapiz de carga prensa. Dicho dispositivo se compone de una vía a discos motorizada y otra a discos libres que se instalan, precisamente, en el interior de la vía a discos motorizada. Para permitir que los tableros entren en la prensa, se activa una palanca que pone en marcha el circuito neumático que inclina la vía a discos y permite el traslado de los tableros en el tapiz mediante la fuerza de gravedad.

Elementos Opcionales

Para lograr la optimización de las prensas y extender la vida útil de la máquina, los fabricantes han creado varios elementos que, de manera opcional, mejoran la experiencia de uso de este tipo de equipos.

• Dispositivo de Exclusión

Es un dispositivo creado para bloquear una o más parejas de cilindros y evitar con ello que ejerzan presión en lugares donde no exista material para enchapar. El dispositivo puede ser accionado mediante una palanca manual, o desde un mando electrónico que se acciona desde el control de la máquina. Este elemento viene de serie sólo en las prensas con ocho pistones; para las demás referencias, es necesario adicionarlo y pagar por él, con la aclaración que sólo está disponible “de fábrica” por lo que debe ser pedido desde el inicio y con la prensa, pues luego de ensamblada, ya no puede ser instalado.

• Dispositivo de Seguridad Mediante Sensor

Este accesorio reconoce mediante un sensor, si existen o no espesores diferentes dentro de los materiales que se van a enchapar, y de haberlos, bloquea automáticamente el movimiento del plato, para evitar daños a la estructura de los mismos. Dicho dispositivo debe pedirse de fábrica.

• Tercer Plato

De fábrica también se puede opcionar por la instalación de un tercer plato o plato intermedio, que posibilite aumentar la capacidad de producción de la prensa, al trabajar dos paneles o tableros a la vez.

¿Cómo Elegir la Prensa Adecuada?

No se debe pensar que cualquier tipo de prensa sirve para cualquier tipo de trabajo, por el contrario y sobre todo para el tema de enchape, es necesario elegir cuidadosamente la prensa que permita acabado perfectos.

Aunque físicamente las prensas se parezcan unas y otras, entre ellas poseen diferencias técnicas muy importantes que determinan su uso, es por ello que una prensa destinada para enchapar chapa, no es apropiada para enchapar papeles u otros materiales.

Teniendo en cuenta lo anterior, los especialistas recomiendan al posible comprador, recibir asesoría antes de invertir en una prensa a fin de que adquieran, precisamente, la más adecuada a sus necesidades y adaptada a sus requerimientos y uso. Entre los aspectos que deben evaluar están por ejemplo: qué tipo de producto pegará, qué pegante usará, con qué tipo de encoladora cuenta, y qué acabado final pretende. Estos aspectos, sumados a otros como los tiempos requeridos de prensado, e incluso las condiciones atmosféricas y el componente químico en las operaciones de enchapado, determinan la clase de prensa a utilizar.

• Prensas para enchapar papel o finish foil: este tipo de material debe enchaparse en prensas de plato macizo, con presiones entre 8 y 10 kg/cm² y temperaturas máximas de 120 grados centígrados. Por ser un material extremadamente delicado se requiere de un excelente encolado previo y un sustrato de calidad –perfectamente liso– esto con miras a que no haya defectos en la terminación o acabado final.
• Prensa para enchapar fórmica y/o chapas: este tipo de material pueden trabajarse en prensas con platos macizos o platos ensamblados a serpentín, que permitan presiones desde 2.8 hasta 4 kg/cm² y soporten temperaturas desde 60 grados hasta 120 grados centígrados, que utilicen como líquido recalentador aceite térmico. Por sus características físicas, estos materiales no requieren de preparaciones tan finas, ni en la superficie a enchapar, ni en el material de enchape.
• Prensa para enchapar PVC: aunque este material no es muy utilizado actualmente, es preciso recordar que requiere de enchapado en frio; por ello se debe apagar la caldera o calderín de la prensa, con el fin de no generar calor dentro de los platos. El PVC requiere presiones bajas y 24 horas de secamiento.
• Prensa para enchapar laminados de alta presión: entre este tipo de materiales se encuentran los melamínicos, que requieren de prensas extraordinariamente grandes, capaces de ejercer presiones que superan los 20kg/cm². Aunque las máquinas para enchapar este tipo de laminados son hidráulicas, no se tratarán en este artículo, por funcionar con tecnologías diferentes y más complejas.

Finalmente vale anotar que, según los expertos, el uso apropiado de una prensa, prolonga la vida de los platos y de los demás componentes de la misma. Por ello, lo más recomendable es utilizar sustratos que tengan el mismo tamaño de los platos pues, de lo contrario, cuando los pistones ejerzan presión, se puede dañar el plato. De igual forma, se debe utilizar enchapes con el mismo espesor para evitar también que el plato se pandee en los sitios donde el nivel del enchapado no sea el mismo.

De otro lado recomiendan que si el trabajo a realizar requiere de sustratos o enchapes de menor tamaño a las dimensiones de los platos, es posible utilizar el dispositivo de exclusión para bloquear la presión de algunos pistones o usar piezas de sacrificio a fin de cubrir los espacios en blancos.

Otra recomendación es el uso de aceite térmico ya que este, gracias a sus propiedades, no permite la oxidación de las tuberías internas de los platos, lo que prolonga su uso; además que este fluido permite temperaturas más elevadas que las alcanzadas por el agua.

Las prensas hidráulicas pueden costar en el mercado, desde 10 mil dólares en adelante, precio que varía de acuerdo a la calidad de la prensa, tipo de tecnología que utiliza y la función para la que está concebida.

Fuentes:

• Jorge Salamanca. Gerente de Ventas, Aristizábal y Jinete. jorge@ayj.com.co
• Adolfo Aristizábal. Gerente General, Aristizábal y Jinete. adolfo@ayj.com.co