投稿者: anninrika

¿Qué es una Placa de Circuito Impreso de Alta Corriente?

Una placa de alta corriente es una placa de circuito impreso con circuitos capaces de soportar altas corrientes.

A medida que avanza la electrificación de vehículos como los híbridos, VE y PHEV, también se exige cada vez más que las placas de circuito impreso tengan componentes electrónicos capaces de soportar altas corrientes.

Es posible responder a los mayores requisitos de corriente de las placas de circuito impreso ampliando la anchura del patrón. Sin embargo, la ampliación de la anchura de los patrones tiene un límite hoy en día, cuando se requiere que los componentes electrónicos sean más pequeños al mismo tiempo.

Por lo tanto, es posible manejar corrientes elevadas aumentando el grosor de la lámina de cobre de la placa de circuito impreso.

Mientras que el grosor del cobre de una placa de circuito impreso típica es de 35 µm, las placas de alta corriente permiten circuitos con un grosor de cobre de hasta 2000 µm, lo que hace posible manejar altas corrientes.

Usos de las Placas de Circuito Impreso de Alta Corriente

El sustrato de alta corriente puede utilizarse no sólo en vehículos con motor de gasolina, cada vez más electrónicos, sino también en vehículos eléctricos, híbridos y PHEV.

También se utilizan para miniaturizar componentes eléctricos con grandes cargas eléctricas, como robots y otros circuitos de control de alta corriente, fuentes de alimentación de alta potencia, circuitos de conmutación y motores, disyuntores y cajas de fusibles.

También se utilizan como placas de circuito impreso con excelente difusión y disipación térmica en dispositivos de potencia que generan calor a altas temperaturas, como IGBT, MOSFET de potencia, diodos Schottky y tiristores, y en algunas medidas de disipación térmica de LED, como semáforos y vallas publicitarias exteriores.

Principio de las Placas de Circuito Impreso de Alta Corriente

Para conducir una corriente elevada a través de una placa de circuito impreso, la sección transversal del patrón de cobre debe ser amplia. Esto se consigue aumentando la anchura del patrón y el grosor de la lámina de cobre.

1. Variación de la Anchura del Patrón

Al aumentar la anchura del patrón, es fácil mezclar cableados con espesores de conductor finos y gruesos. Ajustando el área de la sección transversal del patrón de cobre para adaptar la cantidad de corriente que fluye a través del ancho del patrón, el diseño puede llevarse a cabo de la misma manera que para una placa de transmisión de señal normal.

2. Variación del Grosor de la Lámina de Cobre

Cuando se aumenta el grosor de la lámina de cobre, se pueden diseñar incluso grandes recorridos de corriente con una anchura de patrón relativamente pequeña. Dado que existe una relación proporcional entre el grosor de la lámina de cobre y la cantidad de corriente que puede fluir, duplicar el grosor de la lámina de cobre al diseñar una determinada trayectoria de corriente permite reducir a la mitad la anchura del patrón.

Por otro lado, la desventaja es que la línea y el espacio (L/S), la relación entre la anchura del cableado y el espaciado entre el cableado adyacente, es mayor que en una placa normal; si L/S es mayor, no se pueden diseñar pads con espaciado entre pads pequeño o no se pueden montar pads con componentes grandes.

Hay que tener cuidado, ya que esto crea restricciones en el diseño y la selección de componentes.

Más Información sobre Placas de Circuito Impreso de Alta Corriente

1. Formas de Fabricar una Placa de Circuito Impreso de Alta Corriente

Las placas de circuito impreso de alta corriente soportan corrientes muy elevadas en comparación con las placas de circuito impreso normales.

La electrónica del automóvil, por ejemplo, requiere aproximadamente de 2 A a 100 A. El área transversal del patrón de cobre debe crearse para que coincida con la cantidad de corriente que fluye a través del patrón.

En la actualidad, el método de fabricación habitual para las placas de circuitos impresos es el método de grabado (disolución de la lámina de cobre). El cobre se graba (disuelve) basándose en un patrón de resistencia al grabado dibujado en la superficie del cobre.

En cambio, las placas de circuito impreso de alta corriente tienen una lámina de cobre más gruesa, por lo que en este método la disolución procede de la superficie superior de la lámina de cobre. Dado que el grabado no sólo se produce en la dirección de la profundidad, sino también entre los patrones, la sección transversal del patrón es trapezoidal. Esto da lugar a una sección transversal menos precisa.

Por lo tanto, no es aconsejable diseñar placas de circuito impreso de alta corriente utilizando las mismas técnicas que para las placas de circuito impreso de señal ordinarias.

Las placas de circuito impreso de alta corriente se fabrican utilizando métodos propios del fabricante, como la optimización de la tecnología de fabricación multicapa para interconexiones de cobre grueso y la realización de circuitos de cobre grueso utilizando el método de preimpregnado y la prensa de laminación al vacío.

2. Costos de Fabricación

Las placas de circuito impreso de alta corriente utilizan laminados revestidos de cobre con una lámina de cobre gruesa. La desventaja es que se trata de un material no estándar y, por tanto, más caro, lo que se traduce en mayores costes de fabricación.

Aunque el coste es considerablemente más elevado que el de las placas de circuito impreso generales, se trata de una ventaja significativa para los usuarios que fabrican en serie productos de alta corriente.

¿Qué es un Dispositivo de Plasma a Presión Atmosférica?

Un dispositivo de plasma a presión atmosférica es un sistema que emplea descargas de plasma para la eliminación de sustancias orgánicas y óxidos en diversos contextos.

Este tipo de dispositivo se caracteriza por funcionar exclusivamente con gas reactivo para generar el plasma, y no requiere de un depósito de descompresión. Su capacidad para eliminar películas orgánicas en materiales poliméricos y óxidos en superficies metálicas lo convierte en una herramienta ampliamente utilizada, no solo en aplicaciones industriales sino también en la investigación académica. Además, se han desarrollado versiones compactas de estos dispositivos que encuentran aplicaciones en diversos campos.

Entre sus usos más comunes se encuentran la esterilización de instrumentos médicos, la higienización en plantas de procesamiento de alimentos y el tratamiento de superficies en la fabricación de semiconductores. Además, se aplican en soluciones ambientales, contribuyendo al desarrollo de tecnologías para la purificación de gases de escape y aguas residuales.

Usos de los Dispositivos de Plasma a Presión Atmosférica

Dispositivos de plasma a presión atmosférica pueden modificar la superficie de resinas, películas y materiales poliméricos. La modificación de la superficie puede realizarse a gran velocidad y sin dañar la superficie.

Se utilizan ampliamente en la fabricación de semiconductores, componentes electrónicos, plásticos y productos de vidrio. En concreto, la limpieza de superficies mediante reacciones con plasma y los cambios en la composición de las superficies poliméricas pueden mejorar la hidrofilicidad.

Además, se puede aumentar la fuerza adhesiva de materiales como el polietileno y el polipropileno con adhesivos (a base de uretano o epoxi). Por esta razón, el Dispositivo de plasma a presión atmosférica también se utiliza para productos en los que se requiere fuerza adhesiva, como piezas de automóviles y equipos médicos.

Principio del Dispositivo de Plasma a Presión Atmosférica

Los Dispositivos de plasma a presión atmosférica utilizan una fuente de alimentación de impulsos de alta frecuencia para generar una descarga de plasma, y las especies activas como electrones e iones presentes en el plasma se utilizan para la modificación y limpieza de superficies.

El plasma es el cuarto estado de la materia y es un estado de alta energía. En el plasma, los electrones y los iones restantes se mezclan como resultado de fenómenos de ionización en los que los electrones son expulsados de los átomos, pero la distribución global de la carga se mantiene neutra.

En los Dispositivos de plasma a presión atmosférica, las especies activas presentes en el plasma provocan reacciones químicas en las superficies, lo que permite modificarlas y limpiarlas. Por ejemplo, cuando se genera plasma de oxígeno, éste se combina con los átomos de carbono que componen la resina y los desorbe de la superficie en forma de CO2. Esta reacción química puede utilizarse para limpiar y modificar la superficie de resinas, películas y materiales poliméricos.

Los Dispositivos de plasma a presión atmosférica también se utilizan en la fabricación de semiconductores, componentes electrónicos, plásticos y productos de vidrio. Se espera que la limpieza de la superficie y los cambios en la composición de las superficies de polímeros mediante reacciones con el plasma mejoren la hidrofilia y aumenten la fuerza adhesiva. Los Dispositivos de plasma a presión atmosférica son plasmas de baja temperatura que pueden generar plasma a temperaturas relativamente bajas en comparación con los plasmas térmicos, que se encuentran en un estado de alta temperatura, y pueden generarse utilizando una fuente de alimentación de impulsos de alta frecuencia.

Tipos de Dispositivos de Plasma a Presión Atmosférica

Existen tres tipos principales de equipos de plasma a presión atmosférica: Equipos de plasma a presión corona, equipos de plasma a microondas y equipos de plasma Doba.

1. Equipos de Plasma de Descarga Corona

Los equipos de plasma de descarga de corona se basan en plasma generado mediante una fuente de alimentación de alta frecuencia. Aplicando una tensión de alta frecuencia entre los electrodos, se descarga el plasma y se lleva a cabo la modificación o limpieza de la superficie por reacción química con el gas de reacción. Generalmente, se caracteriza por las bajas temperaturas y es eficaz para materiales poliméricos como resinas y películas.

2. Sistemas de Plasma por Microondas

Los sistemas de plasma por microondas utilizan microondas para generar plasma. Al verter un gas de reacción y aplicar un campo eléctrico de alta frecuencia, las microondas son absorbidas por el gas de reacción y se genera plasma. Se puede generar plasma a alta temperatura y se utiliza para la modificación de superficies de alta resolución y la formación de películas finas sobre metales y cerámicas.

3. Sistemas de Plasma Dova

Los dispositivos de plasma Doba consisten en una disposición horizontal de agujas y placas que actúan como electrodos. La placa tiene pequeños orificios a través de los cuales fluye el gas de reacción. Aplicando un alto voltaje entre la aguja y la placa, se genera una descarga de corona en la punta de la aguja y se produce plasma. Puede generarse plasma a baja temperatura y aplicarse al tratamiento de células y tejidos vivos.

¿Qué es un Separador Sólido-Líquido?

Un separador sólido-líquido es un dispositivo diseñado para la separación y eliminación de sólidos contenidos en líquidos, siendo su uso más común en el tratamiento de aguas residuales.

El proceso de tratamiento de aguas residuales consta de dos etapas fundamentales: primero, la separación de los sólidos contenidos en el agua residual, lo cual se logra de manera física mediante el uso de un separador sólido-líquido, lo cual resulta rentable en términos de eficiencia económica. La segunda etapa involucra el tratamiento de los contaminantes disueltos en el agua, una tarea más desafiante para los separadores sólido-líquido. Esta segunda fase generalmente se aborda mediante métodos biológicos, como el proceso de lodos activados. Si los contaminantes permanecen en el líquido, la acumulación de lodos después del tratamiento biológico aumentará, lo que resultará en una disminución de la eficacia del proceso de tratamiento.

Usos de los Separadores Sólido-Líquido

Existen dos tipos de separadores sólido-líquido: equipos para el pretratamiento del tratamiento de aguas residuales y equipos para la deshidratación y espesamiento de lodos. Se diferencian por el método de prensado utilizado para la deshidratación y por la adición o no de floculantes.

Para tratar las aguas residuales se utilizan equipos que eliminan los sólidos mediante tamices, etc. Las prensas de tornillo, las prensas de rodillo y las cribas de cinta son algunos ejemplos. Los equipos utilizados para tratar las aguas residuales pueden funcionar sin añadir floculantes.

Los deshidratadores de vacío, deshidratadores de presión, prensas de cinta, prensas de tornillo y deshidratadores centrífugos son equipos utilizados para el tratamiento de lodos. Estos dispositivos de tratamiento de lodos utilizan básicamente floculantes.

Principio de los Separadores Sólido-Líquido

Los principales tipos de separadores sólido-líquido son los que deshidratan por filtración y los que deshidratan por fuerza centrífuga. Se diferencian por el contenido de humedad de la torta después del tratamiento, etc., y se utilizan en función de la naturaleza de los lodos que deben tratarse.

Ejemplos típicos de equipos de deshidratación por filtración son los deshidratadores a presión y las prensas de cinta. En los deshidratadores a presión, una bomba presurizada empuja el lodo a la cámara del filtro para deshidratarlo. Aunque existen desventajas, como la necesidad de descargar y montar la torta cada vez que se deshidrata, la ventaja es que se puede aumentar la presión de filtración.

Las prensas de cinta utilizan coagulantes poliméricos para coagular los lodos, que luego se deshidratan mediante una tela filtrante en forma de cinta. Los lodos líquidos se concentran previamente por gravedad y luego se prensan con rodillos, ya que se filtran por entre las cintas. Los deshidratadores presurizados han sido tradicionalmente el pilar de los sistemas de filtración, pero esta prensa de cinta se está popularizando poco a poco.

Los deshidratadores centrífugos deshidratan por fuerza centrífuga. Este método utiliza la fuerza centrífuga de la rotación a alta velocidad y puede dividirse en tipos cilíndrico y cónico según la forma del rotor. El tipo cilíndrico es adecuado cuando la claridad del líquido es importante, mientras que el tipo cónico es adecuado cuando es necesario reducir el contenido de humedad de la torta.

¿Qué es un Reflectómetro?

Un reflectómetro es un dispositivo utilizado para comprobar cuánta luz vuelve a un objeto en relación con la luz que incide sobre él.

La reflectancia es muy importante en los retrovisores de los automóviles. Se ven deslumbrados por los reflejos del sol y por los faros de los vehículos que les siguen, por lo que están equipados con una tecnología que cambia automáticamente la reflectancia.

También se utilizan para otros fines, como medir la rugosidad de superficies chapadas.

Usos de los Reflectómetros

Existen dos tipos de reflectómetros: directos e indirectos

• Reflectometría directa
  Este método mide la reflectancia cuando una fuente de luz incide directamente sobre el objeto a medir. La reflectancia real se obtiene por reflexión absoluta.

Este método se utiliza para piezas con superficies lisas, como espejos de automóviles y productos de plástico, donde es probable que se produzca reflexión especular.

• Método de reflexión indirecta
  Este método mide la reflectancia haciendo brillar una fuente de luz indirectamente sobre el objeto que se va a medir.

La fuente de luz incide sobre una esfera integradora. Cuando la luz incide sobre la esfera integradora, la reflexión difusa se repite en la esfera, y la luz de intensidad uniforme, independientemente de la posición, puede incidir sobre el material.

Esto es útil para materiales irregulares o propensos a la reflexión difusa.

Principio de los Reflectómetros

El principio de los reflectómetros se basa en la ecuación de Fresnel. La fórmula de Fresnel tiene en cuenta la luz incidente, la luz reflejada, la luz transmitida y el índice de refracción.

Cuando la luz incide sobre un objeto, se genera luz incidente y luz reflejada, y el ángulo entre la luz incidente y el centro del objeto se denomina ángulo de incidencia y ángulo de reflexión, respectivamente.

No toda la luz incidente se refleja, sino que una parte se transmite hacia el objeto. Si el índice de refracción del objeto difiere del del medio a través del cual pasa la luz (aire), el ángulo de transmisión entre el centro del objeto y la luz transmitida diferirá del ángulo de incidencia.

La reflectancia puede calcularse aplicando a la fórmula la diferencia entre el ángulo de incidencia (ángulo de reflexión), el ángulo de transmisión y el índice de refracción.

Un ejemplo típico de aplicación de la fórmula de Fresnel son las fibras ópticas. Las fibras ópticas tienen una estructura de dos capas: la interior y la exterior están hechas de materiales con índices de refracción diferentes.

Si no hay problemas en las superficies de unión de las capas, no se producen reflexiones, pero si se crean huecos debido a cortes u otras razones, las reflexiones se repiten. El grado de reflexión sirve para determinar la extensión de la brecha.

¿Qué es un Torno de Banco?

Un torno de banco es una máquina diseñada para dar forma a materiales como el metal en formas cilíndricas mediante el proceso de corte.

El torno, una máquina de procesamiento, utiliza una herramienta de corte para trabajar el material mientras este gira. A diferencia de los grandes tornos industriales, los tornos de banco son compactos y se pueden colocar sobre una mesa.

Estos dispositivos constan de varios componentes esenciales, incluyendo una bancada, un cabezal de husillo, un portaherramientas y un contrapunto. El husillo, asegurado en la bancada, sostiene el material y lo hace girar a una velocidad constante. El portaherramientas sostiene las cuchillas de corte. El contrapunto, ubicado frente al cabezal del husillo, también permite la perforación de agujeros al cambiar su punta.

Los tornos de banco son populares para tareas de bricolaje y pasatiempo, ideales para pequeñas operaciones de mecanizado y reparación. Su uso es más sencillo en comparación con los tornos industriales, lo que los hace atractivos para quienes trabajan con metal o realizan proyectos personales. Aunque existen modelos económicos, los tornos de banco son inversiones considerables y es prudente investigar antes de la compra. Además, es crucial aplicar medidas de seguridad mientras se utilizan.

Usos de los Tornos de Banco

Los tornos de banco son buenos para cortar materiales duros como metal y plástico en formas cilíndricas y son particularmente útiles para taladrar y mecanizar tornillos.

Los hay de distintos tamaños y tipos, por lo que pueden ser manejados fácilmente por particulares. Los utilizan, por ejemplo, los aficionados al bricolaje para mecanizar sus propias piezas y herramientas, y en la enseñanza de manualidades en las escuelas. Además, los tornos de banco también desempeñan un papel importante en fábricas y centros de producción.

Por ejemplo, los tornos de banco se utilizan para mecanizar piezas y componentes en la fabricación de automóviles, aviones y maquinaria de construcción. Los tornos de banco también se utilizan en fábricas más pequeñas para fabricar piezas y productos, y sus aplicaciones son muchas y variadas.

Debido a su pequeño tamaño, fácil manejo y excelente capacidad para mecanizar formas cilíndricas, estas máquinas se utilizan en una amplia gama de aplicaciones. En situaciones en las que se requieren conocimientos técnicos, los tornos de banco pueden utilizarse para lograr un mayor grado de precisión.

Principio de los Tornos de Banco

El principio de los tornos de banco consiste en una operación de corte sobre un material en rotación. La construcción de los tornos de banco puede dividirse en tornos verticales y horizontales, dependiendo de la dirección del husillo.

1. Torno Vertical

Los tornos verticales tienen el husillo en la parte inferior y la torreta en la parte superior. Esta estructura facilita la realización de mecanizados pesados en dirección vertical, y las fuerzas de gravedad y centrífugas se distribuyen uniformemente, lo que mejora la precisión del mecanizado. Sin embargo, hay que tener en cuenta que es difícil procesar materiales muy largos y requiere más trabajo cuando se procesan objetos pequeños.

2. Torno Horizontal

Los tornos horizontales tienen un husillo colocado horizontalmente, lo que facilita el mecanizado. En particular, permite mecanizar materiales largos, lo que resulta difícil con los tornos verticales, y también ofrece una excelente emisión de polvo durante el corte. Sin embargo, se caracteriza por el hecho de que es más difícil realizar mecanizados de alta precisión que con un torno vertical.

¿Cómo Utilizar un Torno de Banco?

Debido a su pequeño tamaño y a la falta de sistemas de control CNC, no son adecuados para la producción en serie. Por lo tanto, son adecuados para el mecanizado de piezas únicas y pequeñas, como plantillas a medida y herramientas prototipo, y suelen ser más seguros de mecanizar a velocidades de corte y de rotación más bajas, ya que la productividad no suele ser un problema.

Los mismos requisitos básicos que para un torno de uso general son montar la pieza (hoja) en el portaherramientas, alinear la altura de la pieza colocando una placa entre la pieza y el portaherramientas de forma que quede cerca del centro de la pieza, y fijar la pieza en el mandril, Por lo tanto, es necesario procesar con una menor profundidad de corte.

Algunos tipos de torno de banco también están disponibles para trabajar la madera, y algunos modelos son baratos y funcionan con una fuente de alimentación de 100 V, por lo que son fáciles de usar para trabajos de hobby y bricolaje.

Más Información sobre los Tornos de Banco

Usos de un Torno de Banco

A pesar de su pequeño tamaño, los tornos de sobremesa, al igual que los tornos de uso general, pueden realizar el mecanizado cilíndrico básico del diámetro exterior de la pieza, el mandrinado para mecanizar el perfil interior, el taladrado con una broca o fresa fijada a la mesa de centrado, el roscado y el corte por inmersión para cortar material.

Los torno de banco para trabajar la madera pueden utilizarse para fabricar vajillas de madera, mientras que los tornos para trabajar el metal pueden utilizarse para fabricar portamatrices y ejes de pequeño diámetro. El atractivo de los torno de banco es que son ligeros, ocupan poco espacio y pueden funcionar con una fuente de alimentación doméstica, lo que facilita el procesamiento de piezas pequeñas para una amplia gama de aplicaciones.

Además, no sólo se pueden procesar acero y madera, sino también materiales como plástico, aluminio y latón, por lo que pueden utilizarse no sólo para la industria, sino también para aficiones, como la autoproducción de piezas de plástico para maquetas y manualidades.

Por el contrario, el mecanizado de piezas de gran diámetro y aceros templados, como el acero para herramientas y el acero templado, no es posible debido a la rigidez de la máquina, y la producción en serie no es posible debido a la falta de control CNC, lo que la hace inadecuada para la fabricación seria de componentes.

¿Qué es una Fresadora de Sobremesa?

Usos de las Fresadoras de Sobremesa

Las fresadoras de sobremesa se utilizan principalmente para cortar materiales metálicos, ya que pueden procesar materiales mediante fresado. Debido a la naturaleza del proceso de corte, es posible crear superficies planas o curvas y ranuras en materiales metálicos.

Los materiales procesados tienen dimensiones y formas precisas y se utilizan en campos en los que se requiere una gran precisión. Se utilizan para fabricar piezas de precisión para automóviles, componentes aeronáuticos, equipos médicos y equipos ópticos.

También pueden utilizarse en el hogar y la oficina, como proyecto de bricolaje o como pasatiempo. Por ejemplo, es posible fabricar herramientas y objetos caseros. Sin embargo, con materiales angulares, es difícil producir ángulos rectos en todos los lados debido a la curvatura en el fresado. En estos casos, es necesario dejar la curvatura en las esquinas o aplicar un proceso llamado nigashi, que ensancha ligeramente las esquinas.

Principio de las Fresadoras de Sobremesa

Las fresadoras de sobremesa eliminan el material fijando el objeto que se va a mecanizar, girando la herramienta y aplicando una acción de corte al objeto con el filo de corte. Este método permite un mecanizado de alta precisión.

Existen dos tipos de fresadoras: de rodillas y de bancada. Las fresadoras de rodillas procesan moviendo la mesa arriba y abajo, lo que facilita el mecanizado incluso de objetos con formas complejas. Las de bancada, en cambio, mecanizan moviendo el husillo arriba y abajo. Este método permite realizar potentes operaciones de corte.

También existen dos tipos de fresadoras: verticales y horizontales. Hoy en día, el tipo vertical es el más común, y se suele utilizar para cortar con cuchillas laterales mediante herramientas como fresas de punta y fresas frontales. También se utiliza el corte plano con fresas frontales. En cambio, los tipos horizontales tienen un husillo colocado horizontalmente y tienen la ventaja de poder procesar materiales más grandes que las fresadoras verticales.

Las fresadoras de sobremesa son fresadoras pequeñas, pero capaces de realizar mecanizados de alta precisión. Por ello, tienen una demanda constante en el sector del mecanizado.

Tipos de Fresadoras de Sobremesa

Existen tres tipos principales de fresadoras de sobremesa: fresadoras de banco, fresadoras de taller y fresadoras CNC. Cada una tiene características y usos diferentes, por lo que es importante elegir la adecuada para la aplicación requerida. Además, a la hora de elegir hay que tener en cuenta la gama de mecanizado, la capacidad de mecanizado, la precisión, el precio y el espacio de instalación.

1. Fresadoras de Sobremesa

Las fresadoras de sobremesa son fresadoras pequeñas y ligeras que pueden colocarse sobre una mesa. Son adecuadas para el bricolaje y el mecanizado a pequeña escala en casa o en pequeñas fábricas y son populares entre los principiantes porque son fáciles de conseguir. Sin embargo, su capacidad de mecanizado y su precisión son limitadas.

2. Fresadoras de Taller

Las fresadoras de taller son fresadoras grandes y resistentes adecuadas para aplicaciones industriales. Pueden procesar una amplia variedad de materiales y son capaces de mecanizar con un alto grado de precisión. También suelen estar equipadas con una función de avance automático, lo que permite un mecanizado continuo. Sin embargo, también son caras y requieren espacio de instalación.

3. Fresadoras CNC

Las fresadoras CNC son centros de mecanizado automáticos controlados por ordenador con tecnología de automatización avanzada. El contenido del mecanizado puede preprogramarse y el mecanizado puede realizarse automáticamente. Son capaces de mecanizar formas complejas con gran precisión y son adecuadas para la producción en serie. Sin embargo, su elevado precio limita su uso a pequeñas fábricas y particulares.

¿Qué es un Viscosímetro Cinemático?

Un viscosímetro cinemático es un dispositivo de medición utilizado para determinar la viscosidad cinemática de un fluido.

La viscosidad cinemática, también conocida como “índice de viscosidad cinemática”, es un valor numérico que refleja la resistencia de un fluido a fluir. Aunque el término “viscosidad” se utiliza a menudo para describir la consistencia de un fluido, es importante señalar que en este contexto, “viscosidad” y “viscosidad cinemática” tienen definiciones diferentes.

La viscosidad en sí misma es una medida cuantitativa de la resistencia interna de un fluido al flujo, relacionada con la fricción entre sus partículas. Por otro lado, la viscosidad cinemática se refiere a la resistencia interna del propio fluido en movimiento. Se calcula dividiendo la viscosidad por la densidad del fluido en el mismo estado. Tanto la viscosidad como la viscosidad cinemática se miden utilizando viscosímetros.

Aplicaciones de los Viscosímetros Cinemáticos

Dado que la viscosidad cinemática es un parámetro importante que determina la facilidad de manipulación y las propiedades de una sustancia, los viscosímetros cinemáticos son útiles en la inspección y el desarrollo de productos fluidos. Por ejemplo, en la industria alimentaria, las diferencias de viscosidad afectan a la potabilidad del agua potable, y los productos alimenticios cremosos también varían en términos de facilidad de manipulación y disolución en la boca.

Fuera de la industria alimentaria, los viscosímetros cinemáticos se utilizan en el control de calidad, la inspección y el desarrollo de productos petroquímicos como fármacos, pinturas y aceites industriales.

Principio de los Viscosímetros Cinemáticos

La viscosidad cinemática también se mide con un viscosímetro. Existen diferentes métodos de medición de la viscosidad: viscosímetro capilar, viscosímetro de bola descendente, viscosímetro rotacional de doble cilindro concéntrico, viscosímetro rotacional de un cilindro, viscosímetro rotacional de placa plana y viscosímetro oscilante.

Todos estos principios de medición evalúan la viscosidad cinemática a partir de los cambios producidos al deformar el fluido, como al hacerlo girar, pasarlo por un tubo pequeño, sumergir una bola en él o hacerlo vibrar.

Tipos de Viscosímetros Cinemáticos

Existen cuatro viscosímetros típicos. Aparte de los viscosímetros capilares, lo que mide el instrumento es la viscosidad. La viscosidad cinemática debe determinarse dividiendo la viscosidad por la densidad.

1. Viscosímetro Capilar

Los viscosímetros capilares miden la viscosidad cinemática de un fluido de muestra haciéndolo pasar a través de un pequeño tubo y determinando su viscosidad cinemática a partir del tiempo que tarda en fluir. La viscosidad cinemática es la viscosidad dividida por la densidad, mientras que el viscosímetro capilar puede determinar directamente la viscosidad cinemática. Los viscosímetros capilares se utilizan desde hace mucho tiempo y son poco costosos.

2. Viscosímetro de Caída de Bola

El viscosímetro de caída de bola mide la viscosidad dejando caer una bola en un fluido histórico y midiendo el tiempo que tarda la bola en caer. Con los fluidos newtonianos se puede medir una amplia gama de viscosidades. Un fluido newtoniano es un fluido cuya viscosidad no varía cuando cambia la velocidad de cizallamiento.

3. Viscosímetro Rotacional

Los viscosímetros rotacionales determinan la viscosidad midiendo el par generado en una superficie cilíndrica cuando se coloca un rotor cilíndrico en un fluido de muestra y se hace girar a una velocidad constante. Según el tipo de rotor, existen distintos tipos, como el de doble cilindro coaxial, el de un solo cilindro y el de placa cónica. El tipo de placa cónica también puede utilizarse para investigar las propiedades de fluidos no newtonianos variando la velocidad de rotación.

4. Vibroviscosímetro

Los vibroviscosímetros miden la resistencia viscosa de una pieza vibrante inmersa en una muestra cuando ésta se somete a una determinada frecuencia. La ventaja del vibroviscosímetro es que puede medir incluso con el fluido fluyendo.

Más Información sobre Viscosímetros Cinemáticos

1. Unidades de Viscosidad Cinemática

La unidad SI para la viscosidad cinemática es m2/s. En el pasado se utilizaba St (Stokes) = cm2/s: 1 m2/s = 1 cSt (centistokes). La unidad de viscosidad es Pa-s en unidades SI y P (Poise) cP (centipoise) en las antiguas unidades.

2. Diferencia con la Viscosidad

Aunque los términos viscosidad cinemática y viscosidad son similares, la relación entre ambos varía mucho en función de la densidad. En otras palabras, al comparar la viscosidad cinemática y la viscosidad en distintos fluidos, hay que tener en cuenta que la relación entre ambas es en gran medida inversa.

Por ejemplo, al comparar el agua y el aire seco, la viscosidad cinemática del aire seco es aproximadamente 15 veces la del agua, pero la viscosidad del aire seco es sólo aproximadamente 1/55 de la del agua. Como la densidad del agua es aproximadamente 800 veces mayor que la del aire seco, la relación entre viscosidad cinemática y viscosidad varía considerablemente.

Obsérvese que en el caso de los aceites poco viscosos, como el aceite para engranajes, tanto la viscosidad cinemática como la viscosidad son abrumadoramente superiores a las del agua.

¿Qué son los Adhesivos de Relleno?

Los adhesivos de relleno se caracterizan por su capacidad para llenar los espacios entre objetos unidos.

Estos adhesivos requieren un período de tiempo para curar, pero una vez que el proceso de curado se completa, su resistencia aumenta significativamente. Esto los convierte en una elección popular tanto para sellar como para unir componentes. Además, una vez que los componentes están unidos, aún permiten un ligero movimiento y alineación para facilitar su ajuste.

Entre los tipos comunes de adhesivos de relleno se encuentran los adhesivos epoxi. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el rendimiento de los adhesivos puede variar ampliamente según su formulación. Por lo tanto, la elección del adhesivo adecuado debe basarse en el propósito y las necesidades específicas.

Aplicaciones de los Adhesivos de Relleno

1. Industria de la Construcción

Los adhesivos de relleno desempeñan un papel importante en la industria de la construcción. Se utilizan para unir y rellenar hormigón y piedra y para rellenar huecos. Pueden mejorar la estabilidad estructural y la durabilidad de los edificios.

2. Industria del Automóvil

Los adhesivos de relleno desempeñan un papel esencial en la fabricación y reparación de vehículos. Se utilizan para unir y rellenar piezas de la carrocería de los vehículos y como material para aislar el sonido y las vibraciones.

3. Industria del Mueble

Los adhesivos de relleno también se utilizan en la fabricación y reparación de muebles. Se utilizan para pegar y rellenar madera y contrachapado y para ensamblar piezas, aumentando la resistencia y durabilidad de los muebles.

4. Metalurgia

Los adhesivos de relleno también se utilizan para pegar y rellenar piezas metálicas. Se utilizan para unir metal con metal y piezas con piezas, y como alternativa a la soldadura y el remachado.

5. Industria Electrónica

Los adhesivos de relleno se utilizan en la fabricación de equipos electrónicos para fijar pequeños componentes y placas. Contribuyen a la fijación de pequeños componentes y a la protección de componentes electrónicos.

6. Industria de Equipos Médicos

Los adhesivos de relleno también se utilizan en la fabricación y reparación de equipos médicos. Como la seguridad biológica es importante, se fabrican con materiales médicos adecuados.

7. Fabricación de Productos Domésticos

Los adhesivos de relleno también se utilizan en la fabricación y reparación de artículos domésticos de plástico y caucho. Son adecuados para reparar recipientes y pegar piezas de plástico.

Principios de los Adhesivos de Relleno

1. Contacto y Difusión de Sustancias

Los adhesivos de relleno se aplican sobre la superficie de la sustancia a pegar. Al hacerlo, el adhesivo penetra en las microdegitaciones del material y aumenta la superficie de contacto entre los materiales. El principio de interacción entre el adhesivo y la sustancia se debe al aumento de la superficie de contacto.

2. Fuerzas Intermoleculares

El principio de los adhesivos de relleno se basa principalmente en las fuerzas intermoleculares. Las moléculas de la superficie de una sustancia se atraen entre sí mediante fuerzas intermoleculares como las interacciones electrostáticas. Del mismo modo, las moléculas de un adhesivo de relleno forman fuerzas intermoleculares con la sustancia a la que están unidas.

3. Reacción de Curado

En general, los adhesivos de relleno experimentan una reacción de curado tras su aplicación. Se trata de un mecanismo por el que las moléculas del adhesivo reaccionan con un agente de curado o catalizador para formar un compuesto polimérico. Esta reacción de curado hace que el adhesivo se solidifique y una firmemente las sustancias.

4. Interacción Mecánica

Además de las fuerzas intermoleculares, los adhesivos de relleno también refuerzan la unión mediante la interacción mecánica entre las sustancias. Después de que el adhesivo se haya curado, las sustancias se unen mediante la estructura polimérica del adhesivo y también se forma una unión física.

5. Modificación de la Superficie

Los adhesivos de relleno también contribuyen a la modificación de la superficie adherida. Algunos adhesivos de relleno mejoran la adhesión cambiando la superficie de unión a hidrofílica o lipofílica, aumentando así el contacto entre materiales.

Tipos de Adhesivos de Relleno

1. Adhesivos Epoxi

Los adhesivos epoxi son materiales adhesivos formados por dos componentes y se caracterizan por su gran durabilidad y resistencia. Se utilizan en una amplia variedad de materiales, como metales, plásticos y cerámica, y forman una unión sólida tras el curado.

2. Adhesivos de Poliuretano

Los adhesivos de poliuretano tienen una excelente resistencia al calor y a la intemperie y propiedades flexibles. Se utilizan para unir madera, caucho y plásticos y se emplean en situaciones en las que se requiere resistencia a la vibración y a la expansión/contracción.

3. Adhesivos de Silicona

Los adhesivos de silicona tienen una gran resistencia al calor y a la intemperie y excelentes propiedades impermeabilizantes. Son adecuados para pegar vidrio, metales y plásticos y se pueden utilizar en exteriores y en entornos con altas temperaturas.

4. Adhesivos Acrílicos

Los adhesivos acrílicos son de secado rápido y transparentes y se utilizan para pegar una gran variedad de materiales. Se utilizan en materiales como plástico, vidrio y metal y funcionan en una amplia gama de entornos interiores y exteriores.

5. Adhesivos Instantáneos (Cianoacrilatos)

Los adhesivos instantáneos son adhesivos de curado muy rápido. Se utilizan para pegar y reparar piezas pequeñas y son útiles en situaciones en las que se requiere una fuerte adhesión.

6. Adhesivos Termoestables

Los adhesivos termoestables son tipos de adhesivos que curan por calentamiento y se utilizan en situaciones en las que se requiere resistencia al calor. Son adecuados para unir metales y fijar componentes electrónicos.

7. Adhesivos de Curado UV

Los adhesivos de curado UV son adhesivos que se curan rápidamente con luz ultravioleta. Son muy transparentes y se utilizan para pegar materiales transparentes como vidrio y plásticos.

¿Qué es un Generador de Ozono de Baja Concentración?

Un generador de ozono de baja concentración es un dispositivo diseñado para producir ozono en cantidades reducidas.

El ozono, compuesto por tres átomos de oxígeno, tiene diversas aplicaciones como esterilización, eliminación de olores, decoloración y oxidación. Entre los elementos naturales, su capacidad de esterilización es solo superada por el flúor.

Sin embargo, el ozono es un gas tóxico con un olor distintivo. A concentraciones elevadas, puede tener efectos adversos en la salud humana. Por lo tanto, se ha establecido una concentración permitida en entornos laborales de 0,1 ppm (equivalente a 0,2 mg/m³).

Los generadores de ozono industriales convencionales suelen producir concentraciones elevadas de ozono, lo que los hace inadecuados para desodorizar o esterilizar entornos de trabajo debido a los riesgos para la salud humana. En cambio, los generadores de ozono de baja concentración están diseñados para esterilizar y eliminar olores de manera segura en el entorno laboral.

Usos de los Generadores de Ozono de Baja Concentración

Los generadores de ozono de baja concentración generan ozono de baja concentración que no tiene efectos adversos sobre el cuerpo humano, por lo que se aplican para eliminar de forma segura olores de moho, bacterias, virus y materia orgánica en el entorno laboral.

Actualmente, los equipos que utilizan generadores de baja concentración están disponibles en un tipo de área amplia para hasta 30 tatamis (aprox. 50 m2), un tipo de espacio personal para hasta 10 tatamis (aprox. 15 m2) y un tipo portátil para el cuidado del entorno personal, dependiendo del tamaño del área.

Ejemplos de uso de Generadores de Ozono de Baja Concentración

• Tipo de espacio amplio: salas de espera y pasillos de centros médicos y de enfermería, plantas de empresas en general, aulas de colegios y guarderías, etc.
• Tipo espacio personal: aseos privados, entradas, habitaciones privadas en hospitales y residencias de ancianos, restaurantes, etc.
• Tipo portátil: aviones, trenes bala, trenes, viajes en coche, entrevistas y reuniones de negocios en salas de recepción y salas VIP, comer fuera, etc.

Principio de los Generadores de Ozono de Baja Concentración

El método de generación de ozono de los generadores de ozono de baja concentración es principalmente el método de descarga de corona, que es un tipo de método de descarga. La descarga de corona significa que se colocan electrodos en forma de aguja en el aire y cuando se aplica un alto voltaje, se produce una descarga en el aire alrededor de la punta de las agujas. El nombre deriva de la luz corona que aparece alrededor del electrodo oscurecido.

El área alrededor de la aguja se llena de gas que contiene oxígeno, donde los electrones generados por la descarga corona convierten el oxígeno en ozono. Los electrones liberados en el gas por la descarga chocan con las moléculas de oxígeno, haciendo que se disocien en átomos de oxígeno (O2+e→2O+e), y el ozono se forma por colisión de tres cuerpos (O+O2+M→03+M).

Debido a que el tipo de descarga de corona tiene una baja eficiencia de generación de ozono y no produce fácilmente altas concentraciones, se utiliza como un generador de ozono de baja concentración en situaciones donde los efectos adversos del ozono en el cuerpo humano y el medio ambiente son una preocupación, pero donde los efectos esterilizantes del ozono son deseados.

Efectos de los Generadores de Ozono de Baja Concentración

Aunque se ha confirmado el efecto esterilizante del ozono de alta concentración, que tiene efectos adversos en el cuerpo humano, sobre los nuevos virus corona, los resultados de la investigación de la Universidad Médica Fujita en agosto de 2020 anunciaron que el gas ozono de baja concentración de 0,05 ppm o 0,1 ppm, que no tiene efectos adversos en el cuerpo humano, también es eficaz para esterilizar bacterias.

También se ha descubierto que existe una diferencia de eficacia entre la humedad y la concentración de ozono: con una humedad del 80%, la sensibilidad de los virus después de 10 horas se reduce al 4,6% con 0,1 ppm de gas ozono de baja concentración.

Además, a una humedad del 55%, se ha comprobado que a una concentración baja de 0,1 ppm de gas ozono, la sensibilidad de los virus se reduce casi a la mitad, al 53%, al cabo de cuatro horas. Incluso a 0,05 ppm, que es la norma de trabajo estadounidense más estricta, se ha comprobado que la sensibilidad disminuye al 5,7% después de 10 horas con una humedad del 80%, un resultado que demuestra el gran efecto higienizante del ozono a baja concentración.

Basándose en los resultados de esta investigación, el correcto funcionamiento de los generadores de ozono de baja concentración permitirá tomar medidas preventivas contra nuevas infecciones por coronavirus en instituciones médicas, instalaciones públicas y lugares donde la gente tiende a congregarse, como restaurantes, y también puede ampliar el abanico de actividades económicas. Además, como ha demostrado ser eficaz tanto contra la gripe nueva como contra la estacional, puede considerarse una de las medidas preventivas más eficaces en el futuro.

Seguridad de los Generadores de Ozono de Baja Concentración

Debido a la confirmación de los efectos adversos del ozono en la salud humana, se establecen rigurosas normativas laborales, fijando el límite permisible en 0,1 ppm. A partir de concentraciones de 0,01 ppm a 0,02 ppm, comienza a percibirse el olor a ozono, y cuando se supera el umbral de 0,1 ppm, se experimenta irritación en la nariz y garganta. Por tanto, el rango de medición del instrumento de ozono se encuentra entre 0,01 ppm y 0,02 ppm, y cuando excede los 0,1 ppm, se origina irritación en la nariz y garganta, lo que requiere la adopción inmediata de medidas.

El ozono se presenta en la naturaleza en bajas concentraciones y se convierte en oxígeno en pocas horas, lo que limita su persistencia. Si se gestiona adecuadamente la concentración, se puede asegurar un nivel de seguridad considerable.

¿Qué es un Sistema de Detección de Posición?

Un sistema de detección de posición es un sistema que detecta la posición de personas y objetos de forma detallada y en tiempo real.

En exteriores se utiliza GNSS, como el GPS. Para interiores, existen varios métodos, como balizas, cámaras, ultrasonidos, infrarrojos, ondas de radio, RFID, Wi-fi y UWB, que deben seleccionarse en función de la aplicación. Cada método tiene sus propias características, y algunos sistemas combinan varios métodos para aumentar la precisión. En los últimos años, la detección de la posición de personas y objetos se ha utilizado para nuevos servicios.

Aplicaciones de los Sistemas de Detección de Posición

La detección de ubicación en interiores utiliza una señal para detectar el paradero de los trabajadores en una fábrica, gestionar las líneas de visión, comprobar la ubicación de equipos médicos, comprobar la ubicación de equipos controlados, etc.

Cuando se utilizan cámaras, el análisis de imágenes puede detectar no sólo la ubicación de las personas, sino también su comportamiento. En la detección de localización en exteriores, el GPS se utiliza para detectar la posición de vehículos para la navegación de vehículos, la conducción automática, etc., y para el seguimiento de equipajes.

Principio de los Sistemas de Detección de Posición

Los principios fundamentales de los sistemas de detección de posición son los siguientes:

1. GPS

Las señales emitidas por el sistema de satélites se reciben y se convierten en latitud y longitud utilizando el retardo de las señales para obtener una posición de gran precisión.

2. Sistema Ultrasónico

Los sistemas ultrasónicos emiten ondas ultrasónicas desde un transmisor, reciben las ondas ultrasónicas rebotadas del objeto a detectar y utilizan el tiempo del rebote para detectar su posición.

3. Wi-fi

La onda de radio atraviesa múltiples caminos, rebotando en edificios, etc., antes de llegar al receptor desde el transmisor. Este fenómeno se conoce como multitrayecto, en el que las ondas de radio atraviesan múltiples caminos. La posición de una persona u objeto se detecta por los cambios en el multitrayecto.

4. Beacon

Detección de la posición mediante la intensidad de la señal Bluetooth Low Energy (BLE). Cuando se instalan varias balizas en un edificio, la ubicación puede detectarse utilizando el posicionamiento en tres puntos.

5. Método de Ángulo de Radio BLE

Se instala un receptor en el techo, y la ubicación se identifica utilizando un algoritmo único basado en el ángulo de incidencia de las ondas de radio de una etiqueta dedicada o un smartphone.

6. UWB

El posicionamiento en interiores se realiza mediante una radio de banda de 8 GHz utilizando la diferencia de tiempo en la llegada y el ángulo de incidencia de las señales UWB de al menos dos de los sensores, que se instalan a intervalos de unos 30 metros.

Características del Sistema de Detección de Posición

Ventajas

La introducción de un sistema de detección de posición no sólo permite la gestión de la línea de flujo, sino que también tiene otras ventajas. Por ejemplo, al detectar la posición de una persona, es posible saber si está entrando en una zona designada.

El sistema puede detectar la intrusión en salas con información sensible o en zonas peligrosas que podrían provocar accidentes o lesiones, lo que aumenta la seguridad y la protección.

En el caso de los sistemas en los que el sistema de detección de posición está vinculado a la máquina, también puede utilizarse para apagar inmediatamente la máquina si detecta que una persona entra en una zona peligrosa designada.

Si se conoce la ubicación de los empleados mediante la detección de ubicación, también puede utilizarse para ayudar a guiar la evacuación en caso de catástrofe. Incluso en presencia de un gran número de empleados, es posible comprobar el estado de evacuación de cada individuo, lo que puede conducir a una respuesta rápida a las instrucciones de evacuación.

Desventajas

La desventaja es que muchos empleados pueden sentirse incómodos al tener la sensación de que están siendo vigilados en todo momento durante su trabajo, ya que están gestionando la información de localización de las personas.

Para conseguir la comprensión de los empleados, es importante evitar los recordatorios detallados sobre descansos y actividades diarias basados en los datos de localización obtenidos, así como aclarar la finalidad y el ámbito de uso de la detección de la ubicación y explicárselo a los empleados.

Más Información sobre los Sistemas de Detección de Posición

1. Demanda de Sistemas de Detección de Posición

El mercado de soluciones basadas en la localización, incluidos los sistemas de detección de posición, no era grande hasta hace unos años. En los últimos años, sin embargo, ha aumentado rápidamente y ha crecido significativamente, aumentando un 41,6 % en 2018 en comparación con el año anterior.

Los análisis muestran que la razón de este crecimiento es que muchas empresas quieren mejorar la productividad mediante la comprensión de la ubicación de personas y bienes, ya que muchas empresas tienen escasez de personal.

En cuanto al mercado futuro, el uso continuará en la industria manufacturera y los hospitales, donde el uso está aumentando actualmente, y si las cosas progresan sin problemas, se prevé que el mercado crezca exponencialmente. Se espera que el mercado de soluciones basadas en la localización siga creciendo.

2. Uso de Sistemas de Detección de Posición para la Gestión de Procesos en la Industria Manufacturera

Cuando se utiliza la información de localización para promover la automatización en las fábricas, uno puede imaginarse a personas como trabajadores y operarios, u objetos que se mueven por la fábrica como carretillas elevadoras, AGV y otros vehículos.

Sin embargo, para aumentar la eficiencia de la producción, es esencial gestionar correctamente los materiales producidos y sus productos. En otras palabras, es necesario realizar un seguimiento preciso del flujo de “mercancías”, y especialmente en los procesos de producción de productos con muchas variantes o productos personalizados, el estado de llegada de los componentes y su gestión del proceso es clave.

En particular, en los procesos de ensamblaje y las líneas de producción multiproducto, donde a menudo es necesario el trabajo manual, IoT utilizando información de localización puede reducir el número de escaneos de códigos de barras para mejorar la eficiencia del trabajo y reducir los errores humanos, como la selección de materiales equivocados.

Sin un seguimiento preciso y en tiempo real de los materiales y los vehículos, se pierde transparencia sobre la ubicación, el tiempo de transporte restante y las rutas de transporte exactas, lo que provoca tiempos de inactividad en la línea de producción, una menor productividad de los trabajadores, un aumento de los tiempos de transporte y un uso ineficiente de vehículos como carretillas elevadoras y AGV.

Sin embargo, la información de ubicación puede utilizarse para localizar el componente deseado en tiempo real. Si se gestiona la meta-información con un sistema de detección de posición, también se puede determinar al mismo tiempo la información histórica del componente. Además, la información que antes se registraba en papel, se escribía a mano o se escaneaba con códigos de barras al cruzar los procesos puede gestionarse ahora automáticamente a partir de la información de localización.