ระบบนิวเมติกส์ (Pneumatic system) คืออะไร ทำงานอย่างไร

ระบบนิวเมติกส์ (Pneumatic system) คืออะไร ทำงานอย่างไร

ระบบนิวเมติกส์ (Pneumatic system) เป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ซึ่งคุณอาจพบได้ในเครื่องมือที่ใช้ลมอัด เช่น เครื่องอัดอากาศ อุปกรณ์ไฟฟ้า ระบบเบรกลม และอื่นๆ อีกมากมาย ระบบนิวเมติกส์นั้นมีอยู่ทั่วไปจนบางครั้งเราอาจไม่ทันสังเกตว่ามันถูกใช้งานอยู่รอบตัวเรา การทำงานของระบบนิวเมติกส์นั้นอาศัยการใช้ลมอัดเพื่อส่งผ่านและควบคุมพลังงาน

ระบบนิวเมติกส์ ทำงานโดยใช้อากาศอัดหรือก๊าซเพื่อขับเคลื่อนแอคชูเอเตอร์ ซึ่งอาจเป็นงานง่ายๆ เช่น ลูกสูบที่ขับเคลื่อนด้วยอากาศเพียงตัวเดียว หรือซับซ้อนเท่ากับการทำเหมืองที่ใช้แอคชูเอเตอร์หลายตัว อากาศจากบรรยากาศธรรมชาติมักถูกนำมาบีบอัดเพราะมีอยู่อย่างมากมายและไม่มีค่าใช้จ่าย โดยทั่วไปแล้ว ระบบนิวเมติกถูกนิยมใช้ในอุตสาหกรรมและการผลิตมากกว่าระบบไฮดรอลิก เพราะมันเงียบกว่า มีต้นทุนการทำงานที่ถูกกว่า และใช้งานได้ง่ายกว่า

ระบบนิวเมติกส์ คืออะไร

ระบบนิวเมติกส์ ใช้ลมอัดหรือก๊าซเพื่อขับเคลื่อนและควบคุมการเคลื่อนไหวของส่วนประกอบเครื่องกล มีการประยุกต์ใช้ในหลายงานในอุตสาหกรรม เช่น ในการผลิต, ระบบอัตโนมัติ, การขนส่งสินค้า, และงานก่อสร้าง

ระบบนิวเมติกส์มีส่วนประกอบหลักที่ประกอบด้วยถังเก็บลมอัด, คอมเพรสเซอร์ที่ผลิตอากาศอัดหรือก๊าซ, และอุปกรณ์นิวเมติกต่างๆ เช่น วาล์ว, กระบอกสูบ, และแอคชูเอเตอร์ ซึ่งทั้งหมดนี้ทำงานร่วมกันเพื่อควบคุมการไหลและความดันของอากาศอัด และเปลี่ยนพลังงานนั้นให้เป็นการเคลื่อนไหวเชิงกล

ระบบนิวเมติกส์เป็นทางเลือกที่เหมาะสมในสถานการณ์ที่ไม่สามารถใช้ระบบไฟฟ้าหรือไฮดรอลิกส์ได้ โดยทั่วไปจะมีค่าใช้จ่ายที่ต่ำกว่าและง่ายต่อการบำรุงรักษาเมื่อเทียบกับระบบอื่นๆ นอกจากนี้ ระบบนิวเมติกส์ยังสามารถออกแบบให้มีความแม่นยำสูง และมีการทำงานที่เสถียรและน่าเชื่อถือ

ระบบนิวเมติกส์ ทำงานอย่างไร

ระบบนิวเมติกใช้อากาศอัดหรือก๊าซเพื่อส่งและควบคุมพลังงาน อากาศอัดที่ปล่อยออกจากถังจะไหลผ่านท่อหลายชุดไปยังอุปกรณ์นิวเมติก ความดันของอากาศจะถูกควบคุมด้วยวาล์วหรือตัวปรับควบคุมความดันเพื่อควบคุมการไหลของอากาศ

ส่วนประกอบของระบบนิวเมติกทำหน้าที่แปลงพลังงานจากอากาศอัดเป็นการเคลื่อนไหวเชิงกล ตัวอย่างเช่น กระบอกสูบนิวเมติกที่ใช้ลูกสูบเคลื่อนไหวภายในเพื่อขับเคลื่อนด้วยอากาศอัด

ส่วนประกอบของระบบนิวเมติกส์

Compressor

คอมเพรสเซอร์จะอัดอากาศตามแรงดันที่ต้องการ โดยจะแปลงพลังงานกลของมอเตอร์และเครื่องยนต์ให้เป็นพลังงานศักย์ของอากาศอัด นี่คือจุดที่ทุกอย่างเริ่มต้นขึ้น โดยทั่วไปแล้วคอมเพรสเซอร์จะจ่ายอากาศเข้าไปในถังโดยปล่อยให้อากาศเย็นลง เพื่อขจัดความชื้นบางส่วนออกไป ถังยังทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานลมและยังกำจัดพัลส์ที่เกิดจากคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบอีกด้วย โดยทั่วไปเครื่องอบผ้าจะเชื่อมต่อกันหลังถังเพื่อขจัดความชื้นที่เกิดขึ้นในกระบวนการอัด

FRL หรือชุดเตรียมลม Filter Regulator and Lubricator

  • Filter (ชุดกรองลม) กำจัดอนุภาคในอากาศที่มีขนาดเล็กถึง 5 ไมครอน บางชนิดยังกำจัดหยดน้ำโดยใช้แรงสู่ศูนย์กลาง สามารถเพิ่มเครื่องแยกหมอกหรือตัวกรอง Coalescing เพื่อขจัดน้ำมันออกจากอากาศได้
  • Regulator (ชุดปรับแรงดันลม) ตัวควบคุมทั่วไปมีระบบอากาศที่ทำงานต้านแรงสปริงที่พาดผ่านไดอะแฟรม เมื่อคุณปรับที่จับบนตัวควบคุม คุณจะบีบอัดสปริงมากขึ้น ซึ่งต้องใช้แรงกดที่สูงขึ้นเพื่อสร้างความสมดุล เมื่อคุณต้องการแรงเพิ่ม นี่คือสิ่งที่คุณปรับ ตัวควบคุมอิเล็กโทรนิวแมติกส์บางตัวจะแปลงสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์เป็นการตั้งค่าแรงดันลม หน่วยงานกำกับดูแลตามชื่อหมายถึงการสร้างแรงดันเอาต์พุตที่มั่นคง ระบบนิวแมติกส่วนใหญ่ทำงานที่ 70-80 psi

  • Lubricator (ชุดจ่ายน้ำมันหล่อลื่น) น้ำมันหล่อลื่นจะจ่ายหยดน้ำมันให้กับสายการบินอย่างต่อเนื่อง ส่วนประกอบระบบนิวแมติกส์รุ่นก่อนๆ เคยต้องการให้แหล่งหล่อลื่นนี้ทำงานได้อย่างถูกต้อง ปัจจุบันชิ้นส่วนส่วนใหญ่มาจากโรงงานไม่จำเป็นต้องใช้สารหล่อลื่น

อุปกรณ์เตรียมลมอัด

Filter High-Capacity Auto drain Type C5021B6008 Size 1″

อุปกรณ์เตรียมลมอัด

Pressure Regulator Type 5211D5017 Port sizes 3/4

อุปกรณ์เตรียมลมอัด

Lubricator High-Flow Vanguard Wick-feed L100 series

อุปกรณ์เตรียมลมอัด

High Relief External Pilot Regulator HPR180 series

อุปกรณ์เตรียมลมอัด

Filter High-Capacity Auto drain Type 5021B5008 Size 3/4″

อุปกรณ์เตรียมลมอัด

Filter High-Capacity Series Auto drain Type 5022B8018 Size 1-1/2″

อุปกรณ์เตรียมลมอัด

Filter FD100 series Port Sizes 1/4 to 3/4

อุปกรณ์เตรียมลมอัด

Lubricator L28D series Port Size 3/4

วาล์วควบคุม หรือ Control Valves

  • Directional Control Valves (วาล์วควบคุมทิศทาง) คล้ายกับรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ โดยแปลงสัญญาณควบคุมขนาดเล็กให้เป็นสัญญาณขนาดใหญ่ที่ใช้เพื่อเคลื่อนแอคชูเอเตอร์ไปมา แอคชูเอเตอร์แบบหมุนเพื่อหมุน CW หรือ CCW หรือมือจับเพื่อเปิดหรือปิด

วาล์วควบคุมและโพรเซสวาล์ว

Pendant Control Valves Type 2025A4432

วาล์วควบคุมและโพรเซสวาล์ว

Push button valve 3/2 Type ST-18-310

วาล์วควบคุมและโพรเซสวาล์ว

AirSweep Model VA-51-MAX

วาล์วควบคุมและโพรเซสวาล์ว

Push button MV32‐06S6G series 3/2 way (GREEN)

วาล์วควบคุมและโพรเซสวาล์ว

Push button MV32‐06S6B series 3/2 way (BLACK)

วาล์วควบคุมและโพรเซสวาล์ว

Push button MV32‐06S6R series 3/2 way (RED)

วาล์วควบคุมและโพรเซสวาล์ว

Air Control Valve RVA5222‐08 Series 5/2 way

วาล์วควบคุมและโพรเซสวาล์ว

Air Control Valve RVA5221-08Q Series 5/2 way

โซลินอยด์วาล์ว

  • Solenoid valve (โซลินอยด์วาล์ว) โซลินอยด์วาล์วขึ้นชื่อในด้านการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ อัตราการไหลที่น่าประทับใจ การตอบสนองที่รวดเร็ว และการออกแบบที่ทันสมัยและทันสมัย พบการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เซมิคอนดักเตอร์ ยานยนต์ บรรจุภัณฑ์ การแพทย์ เครื่องจักรเฉพาะทาง และเครื่องมือกล

วาล์วและโซลินอยด์วาล์ว

Burkert – Type 5404 Servo-assisted 2/2-way Piston valve

วาล์วและโซลินอยด์วาล์ว

Solenoid Valve 2/2-way ZS series (Normal Close)

วาล์วและโซลินอยด์วาล์ว

Poppet Solenoid valve 2/2 way Type 2772B3001

วาล์วและโซลินอยด์วาล์ว

Solenoid Valve 5/2, 5/3-way G1/8 Series KM-09

Pneumatic actuators

Pneumatic actuators แอคชูเอเตอร์แบบนิวแมติกเป็นกำลังสำคัญของระบบนิวแมติก ซึ่งเปลี่ยนพลังงานลมอัดให้เป็นการเคลื่อนที่เชิงกล มีรูปแบบต่างๆ กัน ทั้งแบบเชิงเส้น แบบหมุน หรือแบบลูกสูบ เพื่อให้เหมาะกับการใช้งานที่แตกต่างกัน กระบอกสูบทรงกลมและแกนยึดให้การเคลื่อนที่เชิงเส้นที่แข็งแกร่ง กระบอกสูบไร้ก้านให้โซลูชันขนาดกะทัดรัด แอคชูเอเตอร์แบบหมุนช่วยให้สามารถเคลื่อนที่แบบหมุนได้ และอุปกรณ์จับยึดเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการควบคุมวัตถุ แต่ละประเภทมีจุดประสงค์เฉพาะตัว ทำให้มั่นใจได้ว่าไม่ว่างานใดก็ตาม จะมีตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกที่ออกแบบมาเพื่อจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สายลม หรือ ท่อลม

ท่อลมเป็นท่อกลวงที่ทำจากวัสดุตั้งแต่ยางและไนลอนไปจนถึงสแตนเลส ใช้ในการขนส่งอากาศอัดในระบบนิวแมติก สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันการไหลเวียนของอากาศที่ราบรื่นระหว่างส่วนประกอบต่างๆ คล้ายกับการทำงานของสายไฟในวงจรไฟฟ้า การเลือกใช้วัสดุมีความสำคัญ โดยมีตัวเลือกต่างๆ เช่น โพลียูรีเทนและโพลีเอทิลีนที่ให้ความทนทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ รวมถึงอุณหภูมิสูงและการกัดกร่อน

  1. Polyurethane (PU) – ท่อประเภทนี้มีทั้งความยืดหยุ่นและทนทานต่อสารเคมีและอุณหภูมิ
  2. Polyamide (PA) – ท่อที่ทำจากวัสดุนี้สามารถทนต่อแรงกดดันและอุณหภูมิสูงในการทำงาน
  3. Polyethylene (PE) – ท่ออ่อนทนทานและยืดหยุ่นทนต่อสารเคมี
  4. PFTE/ PFA – ท่อประเภทนี้เหมาะสำหรับงานอาหารและมีช่วงอุณหภูมิการใช้งานที่กว้าง

อ้างอิงรูปภาพจาก flutech.co.th

ข้อต่อลม หรือ Pneumatic Connectors

ตัวเชื่อมต่อแบบนิวแมติกให้การเชื่อมต่อที่ปลอดภัยและถอดออกได้ระหว่างท่อและส่วนประกอบแบบนิวแมติก เช่น วาล์วและแอคทูเอเตอร์ โดยทั่วไปแล้วจะใช้ข้อต่อแบบกดเพื่อเชื่อมต่อ ตัวเชื่อมต่อเหล่านี้รับประกันการซีลที่แน่นหนาเพื่อป้องกันการรั่วไหล ขณะเดียวกันก็ช่วยให้ประกอบและบำรุงรักษาได้ง่าย รองรับวัสดุท่อได้หลากหลายและมีตัวเก็บเสียงเพื่อลดเสียงรบกวนจากอากาศที่ระบายออก

ฟิตติ้ง คอนเนคเตอร์ และสายลม

Bulkhead Fitting 50050 series

ฟิตติ้ง คอนเนคเตอร์ และสายลม

Fitting Union Y Connector 55310 series

ฟิตติ้ง คอนเนคเตอร์ และสายลม

Union Tee Fitting 55230 series

ฟิตติ้ง คอนเนคเตอร์ และสายลม

Male Elbow Fitting 55111 series

ฟิตติ้ง คอนเนคเตอร์ และสายลม

Flow Regulator Fitting 55905 series

ฟิตติ้ง คอนเนคเตอร์ และสายลม

Straight Male Fitting 55000 series

ประโยชน์ของระบบนิวเมติกส์

ระบบนิวแมติกมักถูกเลือกเพื่อใช้งานในอุตสาหกรรมและสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย เนื่องจากมีประโยชน์มากมาย นี่คือรายการข้อดีบางประการที่คุณจะได้รับจากระบบนิวเมติกส์:

  1. ความน่าเชื่อถือ ระบบนิวเมติกส์เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความทนทานและความน่าเชื่อถือ ไม่ถูกกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือความชื้น และสามารถทนต่อการกระแทกและการสั่นสะเทือนได้ดี ซึ่งทำให้มันเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย เช่น อุตสาหกรรมการก่อสร้าง
  2. ความปลอดภัย ระบบนิวเมติกส์โดดเด่นด้านความปลอดภัย เพราะไม่สร้างประกายไฟหรือความร้อน ช่วยลดอันตรายจากไฟไหม้หรือระเบิด และยังใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงโดยไม่ทำให้ผู้ใช้เครื่องจักรต้องเสี่ยงอันตราย
  3. ความคุ้มค่า สำหรับอุตสาหกรรมใด ๆ ก็ตาม ต้นทุนถือเป็นปัจจัยสำคัญในการตัดสินใจ ระบบนิวแมติกมักจะถูกเลือกใช้เป็นแหล่งพลังงาน เพราะมีราคาที่ถูกกว่าระบบอื่น ๆ โดยทั่วไป นอกจากนี้ยังต้องการส่วนประกอบน้อยกว่า ติดตั้งง่ายกว่า และมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น เนื่องจากการบำรุงรักษาที่ง่ายดาย
  4. ความยืดหยุ่น ระบบนิวแมติกสามารถปรับแต่งได้เพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการผลิต สามารถออกแบบให้ทำงานได้หลายแบบ ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในพื้นที่ที่มีข้อจำกัดหรือสถานการณ์ที่ไม่ปกติ
  5. ประสิทธิภาพ ประโยชน์ที่โดดเด่นของระบบนิวแมติกคือความสามารถในการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบนี้สามารถทำงานได้อย่างแม่นยำและสม่ำเสมอ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการจ่ายไฟฟ้าให้กับหลายๆ ส่วนประกอบพร้อมๆ กัน ซึ่งช่วยลดความต้องการใช้แหล่งพลังงานเพิ่มเติม สิ่งนี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมการทำงานที่ห่างไกล

อุตสาหกรรมและการใช้งานที่มีการใช้ระบบนิวเมติกส์

ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ระบบนิวเมติกส์ได้ถูกนำมาใช้ในหลากหลายการใช้งานและอุตสาหกรรม

  • อุตสาหกรรมการผลิต ระบบนิวแมติกใช้ในการผลิตสําหรับการจัดการวัสดุ บรรจุภัณฑ์ และการประกอบ
  • ยานยนต์ ระบบนิวแมติกถูกใช้ในระบบเบรก ระบบกันสะเทือน และระบบส่งกำลัง ตัวอย่างเช่น เบรกลมในรถโดยสารที่ใช้ระบบนิวเมติกส์
  • อาหารและเครื่องดื่ม นิวเมติกส์ใช้สําหรับลําเลียง บรรจุ และบรรจุภัณฑ์ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม
  • การแพทย์และเภสัชกรรม ระบบนิวเมติกส์ถูกใช้ในการขนส่ง บรรจุ และหีบห่อ
    ในด้านการแพทย์และเภสัชกรรม อุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น เครื่องช่วยหายใจ เครื่องวัดความดันโลหิต และเครื่องมือทันตกรรม ล้วนใช้ระบบนิวเมติกเป็นแหล่งพลังงานหลัก
  • การก่อสร้าง ระบบนิวเมติกส์ถูกนำมาใช้กับเครื่องมือไฟฟ้าและอุปกรณ์ต่างๆ เนื่องจากความสะดวกและขาดแหล่งพลังงานที่เพียงพอในพื้นที่ก่อสร้าง
Automotive
อุตสาหกรรมสิ่งทอและเครื่องนุ่งห่ม
อุตสาหกรรมการก่อสร้าง - Construction, Infrastructure, & Building Automation

ทำไมบางครั้งระบบนิวเมติกส์เป็นทางเลือกที่ดีกว่าระบบไฟฟ้า ?

หนึ่งในข้อดีของระบบนิวแมติกคือการใช้อากาศที่มักจะไม่เป็นอันตราย ในขณะที่เครื่องจักรไฟฟ้ามีความกังวลหลักเกี่ยวกับการเกิดไฟไหม้ไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมที่มีความผันผวน โดยเฉพาะเมื่อใช้งานกับสารไวไฟ เช่น น้ำมันเบนซินหรือดีเซล

ระบบนิวเมติกส์ช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดเพลิงไหม้ เนื่องจากใช้เพียงอากาศเท่านั้น ก๊าซที่ใช้ในระบบมักเป็นอากาศธรรมดาที่เราหายใจซึ่งประกอบด้วยออกซิเจนและไนโตรเจนเป็นหลัก หากต้องการใช้แหล่งอื่น สามารถใช้ไนโตรเจนบริสุทธิ์ได้ แต่อาจจะหายากเนื่องจากต้องผ่านกระบวนการสกัดไนโตรเจน

นอกจากนี้, อากาศที่ใช้สำหรับแรงลมจะมีความเสี่ยงต่ำกว่าในกรณีที่เกิดการรั่วไหล เป็นไปไม่ได้ที่จะใช้ไฮโดรเจนที่มีความไวต่อไฟสูงหรือฮีเลียมที่กำลังขาดแคลนทั่วโลก หากมีการรั่วไหลในระบบของคุณ ความกังวลหลักคือการสูญเสียแรงดันอากาศอัด คุณจะต้องซ่อมแซมรอยรั่วเพื่อให้เครื่องสามารถทำงานได้อีกครั้ง

อีกหนึ่งข้อดีคือระบบนิวแมติกมีอายุการใช้งานที่ยืนยาวและต้องการการบำรุงรักษาน้อยลง ด้วยเหตุที่ไม่ต้องใช้ไฟฟ้าหรือน้ำมันไฮดรอลิก จึงลดโอกาสที่จะเกิดความเสียหายและทำให้สามารถใช้งานได้ยาวนานมากขึ้น

ที่ Facto Components เรานำเสนอผลิตภัณฑ์อากาศอัดและนิวเมติกที่หลากหลายจาก แบรนด์ชั้นนำอย่าง BURKERT, AIRTEC, MECAIR, ROSS, MASTER PNEUMATIC, PNEUMAX, AIGNEP, SMARTMEASUREMENT, AIRSWEEP, ACCURA ซึ่งเป็นแบรนด์ใหญ่ด้านการผลิตที่ได้รับการยอมรับ คุณสามารถเลือกจากผลิตภัณฑ์เราได้ต่างๆ มากมาย รวมถึงแอคทูเอเตอร์ วาล์ว สวิตช์ความดัน และอุปกรณ์ต่างๆ ทั้งหมดนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานนิวเมติกส์ที่หลากหลายในอุตสาหกรรมระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม

อ้างอิง: FLU-TECH

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อเรา:

02-384-6060       info@factocomponents.co.th       @factocomps
เว็บไซต์นี้มีการใช้คุกกี้เพื่อสร้างประสบการณ์การใช้งานเว็บไซต์ของท่านให้ดียิ่งขึ้น รายละเอียดกรุณาอ่าน นโยบายข้อมูลส่วนบุคคล