投稿者: anninrika

¿Qué es un Dron Acuático?

Al oír la palabra “dron”, la mayoría de la gente piensa en drones voladores. Sin embargo, “dron” no sólo se refiere a los drones voladores, sino también a las aeronaves pilotadas a distancia y autopilotadas en general, que tienen diversas formas y tamaños. Uno de ellos es el dron acuático. Los drones acuáticos son pequeñas aeronaves similares a embarcaciones que se desplazan sobre el agua. Pueden manejarse por control remoto o con piloto automático para surcar el agua.

Usos de los Drones Acuáticos

Hasta ahora, se han utilizado principalmente para aplicaciones de aficionados. Debido a la capacidad de los drones acuáticos para desplazarse sobre el agua, su campo de aplicación es sobre y bajo el agua. Al llevar una cámara, pueden utilizarse para filmar y vigilar a distancia por encima y por debajo del agua. En los deportes náuticos, algunos drones pueden seguir a los competidores mientras filman, y son populares para tomar fotos dinámicas. En el campo de la pesca, los drones acuáticos pueden equiparse con localizadores para detectar bancos de peces, y las cámaras submarinas pueden utilizarse para ver lo que ocurre en el fondo del océano.

En los últimos años, sin embargo, también ha aumentado el uso industrial de los drones acuáticos. Una aplicación especialmente popular es la industria pesquera. Las embarcaciones no tripuladas de pilotaje automático pueden sustituir tareas como la alimentación, la inspección y la vigilancia, que en la actualidad suelen realizarse con embarcaciones tripuladas. También se están llevando a cabo otras demostraciones en colaboración con puertos pesqueros de diversas regiones. Ejemplos concretos son los experimentos para crear arrastreros de pesca no tripulados y combatir la pesca furtiva.

¿Cómo Funcionan los Drones Acuáticos?

Los drones acuáticos tienen forma de pequeñas embarcaciones. Su tamaño varía en función de la aplicación y la ubicación, desde el tamaño de la palma de las dos manos juntas hasta un tamaño en el que caben dos o tres personas. Pueden controlarse mediante un mando específico o un smartphone o tableta. Los que disponen de función de piloto automático están equipados con un sistema GPS y funcionan con piloto automático siguiendo una ruta preestablecida.

En el ámbito de los drones aéreos, muchos poseen la función de vuelo estacionario, lo que les permite contrarrestar el viento y mantener su posición. En el caso de los drones acuáticos, existe una función similar llamada anclaje virtual. Estos drones utilizan datos de GPS para detectar la dirección de las corrientes y se esfuerzan por mantenerse en su posición actual, ajustando su rumbo en función de la corriente y la ruta programada.

Desafíos para los Drones Acuáticos

El primer obstáculo se relaciona con las restricciones de potencia de los motores. Debido a su tamaño compacto, los drones acuáticos enfrentan limitaciones en cuanto al tamaño y peso de los motores y baterías que pueden utilizar. Estas limitaciones restringen tanto la velocidad como la duración de su funcionamiento. Además, existen regulaciones legales que afectan a drones de ciertas dimensiones, lo que complica la posibilidad de reemplazar todas las tareas con drones acuáticos en la actualidad.

El segundo reto es el entorno en el que operan. En entornos en los que el viento está en calma y hay pocas olas, pueden maniobrarse fácilmente. Sin embargo, con vientos fuertes u olas altas, puede que ni siquiera sea posible avanzar. También pueden ser golpeadas lateralmente y volcar, lo que puede ser peligroso en condiciones duras. Otro problema es la falta de visibilidad de la corriente de agua. Aunque se realice la misma maniobra, la dirección del movimiento cambiará si cambia el flujo del agua. Esto dificulta en algunas situaciones maniobrar manualmente la embarcación como se desea.

En Japón, existen restricciones legales en cuanto a velocidad y tamaño, pero al igual que ocurre con los drones voladores, la ley se modifica cada cierto tiempo. La tecnología de operación y control remoto también es un área que evoluciona día a día.

¿Qué son los Aceros Rápidos para Herramientas?

Los aceros rápidos para herramientas, también conocidos como aceros de alta velocidad o HSS por sus siglas en inglés (high-speed steel), forman parte de los materiales fundamentales en la industria metalúrgica para la creación de herramientas de corte.

Estos aceros se desarrollaron con la finalidad de permitir el corte más rápido de materiales metálicos. Son aceros de alto contenido de carbono que contienen elementos de aleación. En inglés, se les llama high-speed steel, por lo que suelen abreviarse como “HSS”.

Esencialmente, estos aceros se pueden emplear en una variedad de materiales de piezas de trabajo, siempre y cuando la temperatura del punto de corte se mantenga por debajo de los 600°C, ya que por encima de esta temperatura, la dureza del acero disminuye rápidamente.

Usos de los Aceros Rápidos para Herramientas

Los aceros rápidos para herramientas, como su nombre sugiere, fueron diseñados para realizar cortes a alta velocidad. Por lo general, se utilizan en la fabricación de herramientas de corte y cuchillas. Si bien en su origen estaban destinados al “corte a alta velocidad”, hoy en día, las “herramientas de carburo cementado”, que emplean carburo cementado, resultan más adecuadas para esta función.

Así pues, los aceros de alta velocidad pueden efectuar cortes a altas velocidades. Además de las herramientas de corte, también se emplean en herramientas para trabajos en frío y en moldes para plásticos.

Propiedades de los Aceros Rápidos para Herramientas

Los aceros rápidos para herramientas destacan por ser los aceros más duros, si bien presentan una mayor tenacidad y resistencia que el carburo cementado. Esto los hace más resistentes a impactos durante el proceso de mecanizado. Esta característica es beneficiosa, ya que disminuye la probabilidad de defectos como grietas, astillamientos y fracturas. Los aceros rápidos para herramientas son especialmente útiles en situaciones donde se necesita resistencia al astillamiento o se buscan costos más bajos.

Por otro lado, presentan una desventaja en su sensibilidad al calor durante el proceso de mecanizado, ya que pierden dureza rápidamente a temperaturas superiores a 600°C. Por esta razón, se debe ser cauteloso para evitar la acumulación de calor en la herramienta, lo que puede lograrse reduciendo la velocidad de corte y utilizando refrigerante de manera adecuada.

Comparados con las herramientas de carburo cementado, que superan a los aceros de alta velocidad en términos de velocidad de corte, resistencia al desgaste y al calor, los aceros rápidos para herramientas presentan algunas desventajas. En operaciones de mecanizado para la producción en serie, donde la eficiencia del proceso afecta directamente los costos, las herramientas de carburo cementado permiten mecanizar más piezas en el mismo período, lo que hace que, a pesar de un mayor costo unitario, su durabilidad y eficiencia las hagan más convenientes en términos de costo total. Los aceros rápidos para herramientas, no obstante, todavía tienen su lugar en aplicaciones donde la duración de la herramienta y la facilidad de reafilado son prioritarias.

Tipos de Aceros Rápidos para Herramientas

Estos aceros se dividen principalmente en dos tipos: los basados en tungsteno (a base de W) y los basados en molibdeno (a base de Mo).

1. Basados en tungsteno: Estos aceros, conocidos como aceros rápidos al tungsteno, poseen un alto contenido de carbono al que se añaden tungsteno y otros elementos. Un tipo común es el 18-4-1, donde los números representan las proporciones de tungsteno, cromo (Cr) y vanadio (V). Estos se emplean en su mayoría para herramientas de torneado.

2. Basados en molibdeno: Estos aceros fueron desarrollados como una alternativa más económica a los de tungsteno. Contienen alrededor de un 5% de molibdeno y un 6% de wolframio. Comparados con los de tungsteno, tienen mayor dureza y tenacidad, lo que los hace aptos para brocas sometidas a impactos.

La incorporación de cobalto a los aceros de tungsteno y molibdeno incrementa su resistencia al desgaste en comparación con los que carecen de cobalto, y son preferidos cuando se necesita mayor resistencia al desgaste.

Más Información sobre los Aceros Rápidos para Herramientas

Dureza de los Aceros Rápidos para Herramientas

Los aceros rápidos para herramientas tienen una dureza Vickers de 722 HV. El S45C, un acero al carbono utilizado habitualmente en aceros generales, tiene una dureza de 201-269 HV, por lo que es muy duro entre los aceros.

El carburo cementado tiene una dureza de 1700-2050 HV, que es aproximadamente tres veces la del acero rápido para herramientas, por lo que es la herramienta más utilizada en operaciones de corte, pero en situaciones en las que el tiempo de mecanizado no es tan crítico, como prototipos y piezas únicas, tiene una vida útil que no es todo lo larga que debería y no es rentable. Por ello, los aceros rápidos para herramientas sólo son superados por las herramientas de metal duro en cuanto a coste por unidad y facilidad de reafilado con rectificadora.

¿Qué son los Aceros de Alta Resistencia?

El acero de alta resistencia a la tracción es un tipo de material acerado que posee una mayor capacidad de resistir tensiones y una soldabilidad superior en comparación con el acero convencional.

Este tipo de acero, conocido también como acero de alta resistencia a la tracción de baja aleación, se caracteriza específicamente por ser una lámina de acero con una capacidad de soportar tensiones que oscilan entre 500 y 1.000 megapascales, además de tener un límite elástico de 300 megapascales o más. En la categoría de aceros de alta resistencia a la tracción se incluyen las láminas reforzadas mediante procesos de precipitación y solución sólida. Estos refuerzos son alcanzados mediante la adición de elementos como carbono, níquel, silicio y manganeso. Además, se encuentran las láminas de acero de estructura compuesta, las cuales adquieren mayor fortaleza a través de un enfriamiento controlado después de ser moldeadas en prensas.

El acero de alta resistencia tiene una fuerza excelente, e incluso cuando se hace más delgado, es fácil garantizar una resistencia equivalente a la del acero ordinario. Como resultado, se puede reducir la cantidad de acero utilizado y el peso. Además, cuando se aplican materiales de acero más ligeros a vehículos móviles como coches normales y vehículos de trabajo, se puede mejorar el consumo de combustible y aumentar la eficiencia económica.

Usos del Acero de Alta Resistencia

El acero de alta resistencia a la tracción tiene una alta resistencia a la corrosión y es resistente a la oxidación incluso cuando se utiliza en entornos expuestos a la lluvia y el viento, como edificios al aire libre. Como resultado, se utiliza ampliamente en tanques de petróleo y tuberías hidráulicas para el transporte de líquidos, así como en materiales de acero para estructuras flotantes y puentes en el mar y los ríos.

También se utiliza el acero templado de alta resistencia, que se fabrica templando y reveniendo acero de alta resistencia de la clase de 60 kg y superior. Debido a su elevado límite elástico y a su excelente soldabilidad, los aceros templados de alta resistencia pueden utilizarse ampliamente para buques de alta presión, puentes y construcción. Por ejemplo, el acero templado de alta resistencia soldado se utiliza ampliamente en el puente Kanmon y los puentes Honshu-Shikoku.

Además, el acero de alta resistencia se utiliza en una amplia gama de otros campos, como la maquinaria industrial, la maquinaria pesada, los vehículos, los tanques de gas urbano, los tanques de almacenamiento de gas natural licuado y la construcción naval.

Principios del Acero de Alta Resistencia

En inglés, el acero de alta resistencia a la tracción se describe como high tensile steel. Por lo tanto, también se denomina acero de alta resistencia a la tracción o acero de alta resistencia a la tracción.

La resistencia del acero aumenta con el incremento del contenido de carbono, pero la soldabilidad tiende a disminuir. Por lo tanto, si el contenido de carbono se mantiene por debajo del 0,2% y se añaden pequeñas cantidades de manganeso, silicio, cromo, molibdeno, vanadio, titanio, niobio y boro, es posible producir acero de alta resistencia a la tracción, una chapa de acero con gran tenacidad y fácil soldabilidad.

La adición de silicio como elemento de aleación aumenta la resistencia sin comprometer la tenacidad y la ductilidad. La dureza y la resistencia pueden aumentarse con manganeso, y la tenacidad puede mejorarse con titanio. La adición de vanadio reduce la resistencia al desgaste. Además de la adición de elementos de aleación y la composición de los compuestos, junto con los avances en la tecnología del tratamiento térmico, se pueden obtener aceros reforzados.

Tipos de Acero de Alta Resistencia

Sólo se especifica la resistencia a la tracción para el acero laminado estructural general, con una resistencia a la tracción garantizada de 400 megapascales para el material SS400. Sin embargo, la definición de acero de alta resistencia a la tracción difiere entre países y fabricantes de acero. Los aceros de alta resistencia a la tracción son aceros estructurales con excelente soldabilidad, trabajabilidad, tenacidad de entalladura y resistencia a la corrosión.

Los aceros de ultra alta resistencia a la tracción son aceros con resistencias a la tracción de 1.000 megapascales (1 gigapascal) o más. En general, las resistencias a la tracción de aproximadamente 1.000 megapascales o menos se denominan aceros de alta resistencia, las comprendidas entre 1.000 y 1.300 megapascales, aceros tenaces, y las superiores a 1.300 megapascales, aceros extrafuertes.

¿Cómo Elegir un Acero de Alta Resistencia?

El uso de aceros de alta resistencia permite reducir el grosor de los elementos estructurales, lo que resulta muy ventajoso en términos de peso y espacio, pero también existe el riesgo de corrosión durante el uso de aceros de alta resistencia. Para remediar este inconveniente, se añaden fósforo, cobre y cromo a los aceros de alta resistencia a la tracción, como los aceros resistentes a la intemperie y los aceros resistentes al agua de mar.

Los aceros de alta resistencia a la tracción son muy estables y no se deterioran con el calor. También son muy dúctiles y pueden procesarse fácilmente, no sólo en caliente sino también en frío. Además, en comparación con los aceros convencionales, el contenido de carbono se mantiene bajo y hay menos endurecimiento debido a los efectos del calor al soldar.

Los aceros de alta resistencia son aceros no templados cuya resistencia puede aumentarse añadiendo elementos de aleación, y pueden fabricarse a bajo coste. También es un material con importantes ventajas económicas, ya que requiere menos material propio para ser utilizado.

¿Qué son los Niveles de Potencia Acústica?

El nivel de potencia acústica es la relación entre la potencia acústica total de la energía que produce un sonido en una unidad de tiempo y una potencia acústica de referencia a la -12ª potencia de 10, convertida a logaritmo ordinario y multiplicada por 10.

Las unidades son dB, y se utilizan las mismas unidades para los niveles de presión sonora, pero los niveles de presión sonora se definen de forma diferente. El nivel de presión acústica es la relación entre la presión acústica medida y la referencia 2 x 10 a la -5ª potencia, convertida a logaritmo ordinario y multiplicada por 20. El nivel de potencia sonora se refiere al valor medido en la fuente, mientras que el nivel de potencia de presión sonora representa la intensidad sonora en el punto de medición.

Usos de los Niveles de Potencia Acústica

Dado que los niveles de potencia acústica se mantienen independientes del entorno y del lugar donde se realizan las mediciones, resultan útiles para describir las características de los productos y establecer límites de ruido sin requerir detalles sobre las condiciones específicas. Una vez que se conoce el nivel de potencia acústica, es posible calcular el nivel de potencia de presión acústica considerando la atenuación a medida que la distancia aumenta.

A partir de la década de 1970, se han elaborado normativas ISO en naciones como Estados Unidos, Alemania y Francia, centradas principalmente en métodos de medición del nivel de potencia acústica de uso general. Estas directrices cobraron popularidad inicialmente en equipos como sistemas de aire acondicionado, maquinaria de construcción y máquinas fotocopiadoras.

Principios del Nivel de Potencia Acústica

Existen los siguientes tipos de métodos de medición del nivel de potencia acústica, en función del campo sonoro.

1. Método Práctico de Campo Semilibre (Método A)

Este método se aplica a salas grandes o exteriores donde hay poca resonancia, y se considera un campo sonoro semilibre, y se mide con exactitud según la ISO 3744.

2. Método de Campo Semilibre Simple (Método B)

Se trata de un método simplificado para medir el nivel aproximado de potencia acústica en una sala más estrecha que el método A, donde existe una influencia del sonido reflejado y donde los puntos de medición pueden disponerse de acuerdo con los principios del método de campo semilibre, y es compatible con la norma ISO 3746.

3. Método del Campo Sonoro Difuso Simple (Método C)

Se trata de un método sencillo para medir el nivel de potencia acústica según el principio del método del campo sonoro difuso en una sala en la que pueden identificarse superficies límite como paredes, suelos y techos, suponiendo una situación en la que existe un cierto nivel de reverberación. No existe una norma ISO directamente correspondiente; el método C es un método adicional ampliamente aplicable a las mediciones en salas de máquinas y salas generales de edificios y fábricas, así como en salas de pruebas de fábricas.

Cada método puede medir los niveles de potencia acústica en la banda de octava y los niveles de potencia acústica de la característica A; sólo el método A puede medir también los niveles de potencia acústica en la banda de 1/3 de octava, el índice de directividad y el coeficiente de directividad.

¿Qué son las Fibras de Filamento?

Las fibras de filamento, conocidas también simplemente como filamentos, hacen referencia a hilos delgados, continuos y de considerada longitud.

Estos filamentos se caracterizan por su extensión, que puede variar desde varios cientos hasta varios miles de metros.

Un caso singular de fibras de filamento en el mundo natural es representado por la seda cruda, mientras que en el ámbito sintético, encontramos ejemplos notables como el rayón, el nailon y el poliéster. Sin embargo, es importante resaltar que en las fibras sintéticas, la longitud puede ser controlada durante su proceso de manufactura, lo cual complica una distinción rigurosa entre categorías de fibras largas o cortas. A modo de ejemplo, los filamentos de rayón son considerados fibras de filamento, en contraste con las fibras cortas de rayón, conocidas como “grapas”.

Usos de las Fibras de Filamento

Las fibras de filamento tienen diversos usos dependiendo de sus propiedades y características.

La seda cruda, que es la única fibra larga entre las naturales, se emplea en prendas de alta gama como corbatas. En cambio, en el caso de las fibras sintéticas como nailon, rayón y poliéster, se obtienen diversos tipos de filamentos.

Las fibras químicas se clasifican en monofilamentos, que consisten en un solo hilo, y multifilamentos, compuestos por varios hilos. Los monofilamentos gruesos se utilizan en aplicaciones industriales como sedales, redes de pesca y cepillos. Por otro lado, los monofilamentos finos son empleados en la producción de calcetines femeninos. En cuanto a los multifilamentos, se utilizan principalmente en prendas de vestir.

Estructura de las Fibras de Filamento

La seda cruda, una fibra natural larga, se obtiene de los capullos producidos por un solo gusano de seda durante la metamorfosis y puede superar los 1.000 m de longitud. La seda cruda es un material natural, suave y liso, absorbe y libera la humedad, retiene el calor y no tiene electricidad estática. Sin embargo, los insectos se la comen con facilidad y es vulnerable a la fricción, lo que supone una desventaja.

En comparación con las fibras cortas, las fibras sintéticas largas son más suaves al tacto y dan brillo al tejido. Las fibras tienen más de 1.000 m de longitud, lo que permite producir tejidos finos. Así, con las fibras de filamento se pueden fabricar tejidos finos y lisos, y también se pueden procesar para dar al hilo un tacto voluminoso. Las fibras de filamento tienen menos pelusa porque cada fibra está conectada a las demás.

En el caso de las fibras sintéticas, se puede producir un número infinito de longitudes. Esto se debe a que las fibras se forman extruyendo resina fundida a través de una boca con numerosos agujeros finos, por lo que mientras haya resina disponible, se puede producir un número infinito de fibras.

Tipos de Fibras de Filamento

Existen los siguientes tipos de fibras de filamento.

1. Seda

La seda es la única fibra larga entre las fibras naturales, y ninguna otra fibra natural supera los 1.000 m de longitud.

2. Algodón

También llamado algodón. Es duradero, agradable al tacto y absorbe bien la humedad, por lo que suele utilizarse en productos que entran en contacto directo con la piel, como ropa interior y camisetas.

La longitud de una fibra de algodón típica es de aproximadamente 28 mm; las fibras de más de 28 mm se denominan algodón de fibra larga. El algodón de fibra larga con longitudes de fibra de 35 mm o más se denomina algodón de fibra extralarga y tiene brillo.

3. Rayón

El rayón está formado por filamentos de fibra larga y grapas de fibra corta. Se fabrica a partir de pulpa de madera y su componente es la celulosa. La materia prima es vegetal y tiene una excelente capacidad de absorción de agua y humedad.

El rayón tiene buena coloración y un brillo único, pero su resistencia disminuye cuando absorbe humedad y es propenso a arrugarse debido a su baja estabilidad dimensional.

4. Poliéster

Fibra corta y filamento largo con ligeras diferencias en sus propiedades físicas, pero un material con una excelente resistencia a la tracción.

El poliéster tiene excelentes propiedades de resistencia al impacto, resistencia química, resistencia al calor y barrera a los gases. No absorbe agua y, aunque la absorba, su rendimiento cambia poco, por lo que es menos probable que las prendas y otros artículos pierdan su forma. Como no se arruga fácilmente, a veces se mezcla con algodón.

Aspectos a Tomar en Cuenta para Elegir una Fibra de Filamento

Las fibras de filamento y cortas tienen características diferentes.

Por ejemplo, con las fibras de filamento se pueden hilar los hilos más ligeros y producir tejidos fuertes y ligeros. También producen tejidos finos y ligeros sin esponjar, lo que evita la esponjosidad de las fibras cortadas. Esto las hace adecuadas para superficies planas.

Los hilos de fibras de filamento sin tratar tienen una superficie plana y una gran reflectividad, lo que les confiere un fuerte aspecto brillante. Dependiendo del tratamiento del hilo, puede ajustarse el brillo.

Otra opción es fabricar tejidos a partir de hilos que combinen fibras de filamento y cortas para aprovechar al máximo sus características respectivas. También se pueden producir tejidos híbridos que mantengan la estabilidad y resistencia de las fibras de filamento y posean al mismo tiempo las cualidades texturales de las fibras cortas.

¿Qué son las Barras Colectoras de Cobre?

Las barras colectoras de cobre representan un material esencial en las secciones conductoras de corriente en dispositivos eléctricos. Estos componentes se elaboran a partir de cobre de paso duro o cobre libre de oxígeno, ambos conocidos por su excelente conductividad eléctrica y capacidad para transferir calor de manera eficiente.

El cobre de paso duro, identificado como C1100, es una aleación metálica con una pureza de al menos un 99,9% de cobre. Este material se caracteriza por su excepcional conductividad eléctrica y térmica, al igual que por su resistencia a la corrosión y su facilidad de manipulación. Sin embargo, debido a la presencia mínima de oxígeno en su composición, se encuentra propenso a reaccionar con el hidrógeno en condiciones de elevada temperatura, lo que puede desencadenar fragilización por hidrógeno.

El cobre sin oxígeno (C1020) contiene menos oxígeno que el cobre de paso duro y tiene menos resistencia y distorsión, por lo que el cobre sin oxígeno puede utilizarse en entornos en los que la fragilización por hidrógeno sea motivo de preocupación. El cobre sin oxígeno también se utiliza mucho en equipos de vacío debido a su baja emisión de gases.

Usos de las Barras Colectoras de Cobre

Las barras colectoras de cobre se utilizan como conductores para transportar grandes corrientes a alta tensión en diversas aplicaciones, como cuadros de distribución y circuitos para el control de vehículos eléctricos y trenes.

En comparación con los conductores redondos, las barras colectoras de cobre tienen la ventaja de una mejor conductividad y requieren menos espacio para el cableado. Además, no es necesario calafatear los terminales; basta con taladrar un orificio directamente a través de la barra colectora de cobre y ésta puede atornillarse al equipo. Cuando los conductores son más gruesos, es necesario tener en cuenta el radio de curvatura, pero esto no es necesario con las barras colectoras de cobre.

Características de las Barras Colectoras de Cobre

El área mínima de la sección transversal de las barras colectoras de cobre debe determinarse en función del valor actual. El área de la sección transversal se calcula dividiendo el valor de la corriente por la densidad de corriente.

• 125 A o menos: 3,0 o menos
• 125-250 A o menos: 2,5 o menos
• 250-400 A o menos: 2,0 o menos
• 400 a 600 A o menos: 1,7 o menos

En el diseño de la sección transversal real, ésta se determina teniendo en cuenta el achaflanado y conformado del material y el aumento de la densidad de corriente + 5%.

Además, las barras colectoras de cobre tienen agujeros para tornillos para fijarlas a los equipos. Si el área de la sección transversal de los agujeros para tornillos es superior a 1/2 del área de la sección transversal sin agujeros para tornillos, no es necesario hacer coincidir el área de la sección transversal de los agujeros para tornillos con el área de la sección transversal calculada.

Además de cobre, las barras colectoras de cobre también pueden ser de aluminio. Aunque el aluminio tiene menor resistencia a la tracción y conductividad que el cobre, es más barato y puede considerarse una solución económica. Por otro lado, el aluminio tiene menor conductividad, por lo que el volumen del conductor debe ser mayor que en el caso de las barras colectoras de cobre.

¿Qué son las Fibras Metálicas?

Las fibras metálicas consisten en finos filamentos de metal. Estas fibras se confeccionan en una amplia gama de diámetros, abarcando desde menos de 10 µm hasta alrededor de 200 µm. Su producción principalmente se realiza a través de procesos de estirado, hilado por fusión y corte. Además, han surgido técnicas innovadoras como los métodos CVD para su manufactura.

Históricamente, los hilos de oro y plata han tenido aplicaciones decorativas desde tiempos antiguos. En la actualidad, el desarrollo de materiales compuestos ha elevado la importancia de los materiales fibrosos, resultando en la fabricación de diversas variantes de fibras metálicas. Entre estas se cuentan las de acero inoxidable, aluminio, hierro, níquel, cobre, tungsteno, molibdeno y berilio. Estas fibras encuentran aplicaciones en una amplia gama de campos debido a sus características únicas.

Usos de las Fibras Metálicas

Las fibras metálicas se utilizan principalmente en campos especiales como los compuestos, el refuerzo, la filtración y la eliminación de estática. Además, las fibras de acero inoxidable, un tipo de fibra metálica, a veces se mezclan con textiles y se utilizan con fines antiestáticos. Además, el oro y la plata pueden utilizarse con fines decorativos, mientras que el hierro puede emplearse en forma de algodón para pulir.

Las fibras metálicas también se utilizan como compuestos reforzados con fibras en materiales conocidos como cañas de pescar y refuerzos de palos de golf. También se emplean en diversos filtros por su excelente resistencia a la oxidación y durabilidad. Y las propiedades conductoras de las fibras metálicas también pueden utilizarse como elementos de blindaje electromagnético.

Las fibras metálicas no suelen utilizarse en prendas de vestir debido a su dureza y al riesgo de irritación cutánea. Sin embargo, pueden utilizarse en algunos complementos y alambres de las copas de los sujetadores.

Principios de las Fibras Metálicas

1. Método de Estirado

El método de pultrusión, uno de los utilizados para producir fibras metálicas, consiste en estirar alambres metálicos a través de una matriz. Las fibras metálicas se forman delgadas por estirado repetido mientras se sustituye gradualmente la matriz por otra más pequeña a medida que se pasa el alambre metálico a través de ella.

2. Método de Hilatura por Fusión

En el método de hilado por fusión, el metal se funde y el metal fundido se extruye a través de una boquilla para formar el metal en fibras.

3. Método de Corte

En el “método de corte”, se enrolla una fina lámina de metal alrededor del husillo de un dispositivo de corte y se cortan los bordes de la lámina para producir fibras metálicas.

Tipos de Fibras Metálicas

Las fibras metálicas se distribuyen en diversas formas, según el uso al que se destinen. Concretamente, existen varios estados, como “estopa”, que es un haz de fibras metálicas, “red”, que es similar al algodón, “red punzonada”, en la que la red se transforma en una lámina, y “productos sinterizados”, en los que la red se sinteriza en un cuerpo poroso.

Los productos sinterizados tienen una excelente permeabilidad y una gran resistencia al calor y a la corrosión. También existen gránulos y pellets de polímero compuestos por fibras de polímero. Los haces de fibras se pegan mediante encolado y se aplican revestimientos de extrusión compatibles. Al igual que con las fibras textiles convencionales, también pueden fabricarse telas no tejidas y fieltros a partir de fibras metálicas. Los haces de fibras de acero inoxidable sin fin pueden convertirse en hilo durante el proceso de hilatura. Pueden utilizarse como fibras de refuerzo en materiales compuestos para mejorar su resistencia al impacto y su conductividad eléctrica.

¿Cómo Elegir una Fibra Metálica?

Las fibras metálicas se caracterizan por una elevada conductividad eléctrica y térmica. Son tenaces y las fibras son fáciles de estirar y difíciles de romper. Además, su gran solidez y resistencia al calor las convierten en fibras adecuadas para aplicaciones de materiales industriales.

Por otro lado, en comparación con las fibras utilizadas para la ropa en general, las fibras metálicas son más duras y, por tanto, menos adecuadas para su uso en aplicaciones en las que entran en contacto directo con la piel. Las fibras metálicas también están sujetas a problemas como la fatiga del metal y la reducción de su resistencia cuando se doblan repetidamente.

Estructura de las Fibras Metálicas

La técnica más utilizada en la fabricación de fibras metálicas es el trefilado enfocado. Se fabrica agrupando miles de filamentos en un estado conocido como alambre compuesto y tirando de ellos a través de un molde. Al disolver los tubos recubiertos en ácido se obtienen las respectivas fibras largas metálicas. El proceso se repite hasta que el alambre compuesto alcanza la finura deseada de cada fibra.

Con el método de trefilado concentrado también se pueden producir haces de fibras largas de varios miles de metros. La forma de la sección transversal de las fibras es octogonal, y el perfeccionamiento de la tecnología permite obtener fibras homogéneas con escasas variaciones de grosor. Desde hace poco, es posible producir fibras con una finura de 200 nm o menos.