Hoe kies je het juiste vacuümsysteem voor jouw toepassing?

Vacuüm speelt belangrijke rol in geautomatiseerde processen. Het is essentieel om de juiste componenten te kiezen voor optimale prestaties en efficiëntie. Bij het ontwikkelen van een toepassing waarin je objecten moet grijpen met behulp van vacuüm, is de omgeving en specifieke toepassing bepalend voor de materiaalkeuze van zuignappen. In dit blog leg ik in 5 stappen uit hoe je het juiste vacuümsysteem bepaalt en illustreer ik dit aan de hand van Festo-onderdelen.

Waar bestaat een vacuümsysteem precies uit?

Voordat ik in ga op de specifieke stappen die je kunt volgen om tot het voor jou juiste vacuümsysteem te komen, wil ik hier kort stilstaan bij wat zo’n systeem precies is. Een vacuümsysteem bestaat in de kern uit een vacuümgenerator voor het creëren van zuigkracht en een zuignap.

Naast de generator en zuignap(pen) kun je voor een betrouwbaar en efficiënt systeem hier componenten aan toevoegen, zoals bijvoorbeeld een druksensor, hoogtecompensator of vacuümfilter. Daarnaast kan ook specifiek aansluitmateriaal zoals slangen, koppelingen het verchil maken.

Stap 1: Wat is de toepassing?

De eerste stap is om de toepassing goed in kaart te brengen. Welk materiaal moet je hanteren? Wat zijn de omgevingsomstandigheden? En welke specifieke eisen zijn er? De keuze van het materiaal van de zuignap hangt hier sterk van af. Festo biedt een breed scala aan materialen, zoals siliconen, PU, nitrilrubber, en zelfs fluoro rubber, zodat je kunt kiezen wat het beste bij jouw toepassing past.

Daarom sta ik hier graag wat langer stil bij de materiaalkeuze van de zuignappen.

Verschillende materialen bieden namelijk unieke eigenschappen die geschikt zijn voor specifieke toepassingen en omstandigheden. Hier een overzicht van de materialen en toepassingen per branche:

Siliconen

• Eigenschappen: Temperatuurbestendig, goede flexibiliteit, chemisch bestendig en duurzaam materiaal.
• Toepassingen: Voedsel en medische industrie. Siliconen zijn vanwege hun voedselveiligheid en temperatuurbestendigheid ideaal voor het hanteren van voedingsmiddelen en medische producten.

Nitrilrubber (NBR)

• Eigenschappen: Duurzaam materiaal, slijtvast, sterke grip en flexibel
• Toepassingen: Verpakkings- en handling-systemen. NBR biedt een goede grip en heeft een hoge slijvastheid, waardoor het geschikt is voor het snel en betrouwbaar hanteren van verpakkingsmaterialen.

Polyurethaan (PU)

• Eigenschappen: Zeer duurzaam in zware omstandigheden, betere chemische bestendigheid en hoger temperatuurbestendig dan NBR
• Toepassingen: Verpakkings- en handling-systemen. PU is een kosteneffectief alternatief voor algemene toepassingen waar grip belangrijk is.

Fluoro-rubber (FPM)

• Eigenschappen: Hittebestendig, chemisch bestendig, oliebestendig, duurzaam materiaal, weerbestendig.
• Toepassingen: Chemische industrie. Fluoro rubber is bestand tegen agressieve chemicaliën en hoge temperaturen, waardoor het ideaal is voor toepassingen in de chemische industrie.

Overzicht van de eigenschappen

Materiaal	Temperatuurbestendig	Duurzaam	Afdichting	Chemisch bestendig	Voedselveilig	Oliebestendig	Slijtvast	Flexibiliteit	Grip
Siliconen	Ja	Ja	Uitstekend	Ja	Ja	Nee	Nee	Goed	Gemiddeld
Nitrilrubber	Nee	Ja	Goed	Ja	Nee	Ja	Ja	Gemiddeld	Sterk
PU	Nee	Ja	Goed	Nee	Nee	Nee	Ja	Gemiddeld	Goed
Fluoro rubber	Ja	Ja	Goed	Ja	Nee	Ja	Ja	Gemiddeld	Gemiddeld

Stap 2: Wat is de vorm van het product?

De vorm van het te hanteren product bepaalt welke zuignap je nodig hebt. Festo biedt standaard zuignappen en vouwbalg-zuignappen, afhankelijk van de kromming van het oppervlak. Hierbij geldt:

• Voor vlakke oppervlakken gebruik je een standaard zuignap.
• Voor licht gewelfde of schuine oppervlakken zijn vouwbalg-zuignap geschikt.
• Sterk gebogen of gekromde oppervlakken? Ook dan zijn vouwbalg-zuignap de juiste keuze.

Daarnaast is de grootte van het product belangrijk voor het aantal zuignappen dat je nodig hebt om het product veilig en stabiel te kunnen hanteren.

Stap 3: Wat is de benodigde kracht?

Om de benodigde kracht voor het hanteren van het product te berekenen, neem je aan dat het vacuüm op -0,6 bar staat. Het aantal zuignappen dat je gebruikt is belangrijk voor de stabiliteit van het product bij onder andere het verplaatsen en de snelheid hiervan. De benodigde kracht kan als volgt berekend worden:

• Niet-poreus materiaal: Kracht (N) = Gewicht (kg) x versnelling (m/s²) x 2

• Poreus materiaal: Kracht (N) = Gewicht (kg) x versnelling (m/s²) x 1,5

Stap 4: Wat is de benodigde flow?

De flow is afhankelijk van het type materiaal en de cyclustijd. Er is een verschil tussen poreuze en niet-poreuze materialen:

• Poreus materiaal: Laag vacuüm, hoge flow (-0,3 tot -0,6)

• Niet-poreus materiaal: Hoog vacuüm, lage flow (-0,6 tot -0,9)

Bijvoorbeeld, een 30 mm zuignap heeft een flow van 12 l/min en een 60 mm zuignap 33 l/min. Houd er rekening mee dat je de vacuümgenerator zo dicht mogelijk bij de toepassing plaatst om de efficiëntie te verbeteren.

Stap 5: Optimaliseer het vacuümsysteem

Een optimaal vacuümsysteem draait om efficiëntie en betrouwbaarheid. Denk hierbij aan:

• Het kiezen van de juiste slangen (evacuatietijd) en koppelingen voor jouw applicatie.
• Het inzetten van filters voor schoon vacuüm.
• Een ejectorpuls om het vacuüm snel op te heffen en het product los te laten.
• Energiebesparing door vacuümbewaking en slimme aansturing.
• Kies de juiste vacuümgenerator

Test zelf!

Berekeningen zijn een goed begin, maar testen is de sleutel! Gebruik bijvoorbeeld de vacuüm sizing tool van Festo om verschillende configuraties te testen en de beste oplossing te vinden. Advies nodig over welke onderdelen voor jouw toepassing geschikt zijn, of een andere technische vraag? Neem gerust contact op, of laat hieronder een berichtje achter. Ik, of een van mijn collega’s helpt je graag verder.

Lees ook:

Festo’s vacuümgeneratoren maken onderdruk indrukwekkend
Festo’s VTEP is dé next step in luchtverzorging
Zuignappen binnen de pneumatiek, zo pas je ze toe