投稿者: anninrika

¿Qué es una Impresora 3D Estereolitográfica?

Las impresoras 3D estereolitográficas utilizan el método de modelado por luz para crear estructuras tridimensionales. Este método consiste en la polimerización y estratificación capa a capa de un material que se endurece al ser expuesto a la luz ultravioleta. Las resinas líquidas fotopolimerizables, como las resinas epoxi o acrílicas, se utilizan como material en este proceso.

El modelado por luz es una de las tecnologías más antiguas y ampliamente utilizadas en la impresión 3D en la actualidad. Es un método de fabricación por capas que ha sido adoptado en diversas industrias.

Usos de las Impresoras 3D Estereolitográficas

Entre las aplicaciones de las impresoras 3D estereolitográficas se incluyen la verificación de diseños y la producción de modelos maestros y moldes.

Debido a la gran precisión y a la superficie lisa de las impresoras 3D estereolitográficas, también pueden utilizarse para fabricar productos finales.

En función del uso previsto, es necesario utilizar distintos tipos de impresoras y materiales.

Principio de las Impresoras 3D Estereolitográficas

En el método de modelado óptico, se carga información tridimensional en la impresora y se realiza el modelado al exponer la resina líquida a la luz ultravioleta.

El proceso de modelado implica el endurecimiento de la resina mediante la aplicación de un láser en un tanque lleno de resina líquida fotopolimerizable para crear la primera capa. Luego, la resina se mueve hacia abajo desde la superficie curada y se endurece la siguiente capa de la misma manera. Este proceso se repite varias veces para construir la estructura en capas.

Al ajustar el grosor de las capas, es posible lograr un modelado extremadamente preciso si las capas son delgadas, o un modelado rápido y eficiente si las capas son más gruesas.

Tipos de Impresoras 3D Estereolitográficas

Existen varios tipos de impresoras 3D estereolitográficas. A continuación se describen los métodos típicos de modelado:

1. Clasificación de las Impresoras 3D Estereolitográficas Ópticas según la Dirección en la que se procede al Modelado

Las impresoras 3D estereolitográficas ópticas se clasifican en las dos categorías siguientes según la dirección en la que procede el modelado.

• Método de Superficie Libre
  El objeto de modelado se ilumina desde arriba y el modelado avanza apilando las capas endurecidas.
• Método Colgante
  El modelado avanza suspendiendo el objeto y exponiéndolo a la luz desde abajo.

2. Clasificación de las Impresoras 3D Estereolitográficas según la Forma en que se Iluminan

Las impresoras 3D pueden clasificarse en varios tipos según la forma en que se irradia la luz. Los tres siguientes son ejemplos típicos.

• Método de Escaneado Láser
  Este método utiliza una luz similar a la de un puntero láser para dibujar líneas.
• Método de Proyector
  Este método utiliza un proyector para emitir luz en un plano; se crea una capa de luz con una sola irradiación.
• Método del Panel de Cristal Líquido
  Al igual que en el método del proyector, la luz se emite desde una superficie. El método del panel de cristal líquido utiliza una pantalla de cristal líquido en lugar de un proyector para irradiar la luz.

Más Información sobre Impresoras 3D Estereolitográficas

1. Características de las Impresoras 3D Estereolitográficas de luz

Las impresoras 3D estereolitográficas tienen las siguientes ventajas y desventajas:

• Ventajas
  Es posible modelar con gran precisión en un tiempo relativamente corto.
• Desventajas

  Tanto el equipo como la resina utilizada en el modelado óptico son costosos, y también se requiere un proceso de postprocesado, lo que incrementa los costos generales.

  El tipo de resina fotopolimerizable utilizada depende del uso específico. Por ejemplo, las resinas epoxi pueden tener poca resistencia a la luz solar, mientras que las resinas acrílicas pueden ser frágiles, lo que las hace inadecuadas para aplicaciones que involucren fuerzas intensas o que requieran alta durabilidad. Es importante seleccionar la resina adecuada según los requisitos del proyecto.

2. Proceso de Modelado con una Impresora 3D Estereolitográfica

El modelado con una impresora 3D estereolitográfica se realiza en el siguiente orden: creación y conversión de datos 3D, modelado y post-procesado.

1. Creación y Conversión de datos 3D
   Los datos 3D del objeto moldeado se crean mediante CAD 3D o un escáner 3D. Estos datos se convierten en datos STL y datos de trayectorias de herramientas compatibles con la impresora 3D que se va a utilizar, que se cargan a continuación en la impresora 3D.
2. Modelado
   El modelado 3D se realiza utilizando una impresora 3D estereolitográfica.
3. Postprocesado
   Como la resina no curada permanece en la superficie del objeto moldeado inmediatamente después del moldeo, se limpia con alcohol o similar. Dependiendo de la resina utilizada, puede llevarse a cabo un proceso denominado curado secundario para aumentar la resistencia. Después de estos procesos, se retira el material de soporte utilizado para proteger el objeto moldeado de las deformaciones. 

3. Datos manejados en el Modelado con una Impresoras 3D Estereolitográficas Ópticas

Para proceder al modelado con una impresora 3D estereolitográfica, es necesario manejar tres tipos de datos: datos 3D, datos STL y datos de trayectorias.

• Datos 3D
  Los datos 3D pueden crearse mediante CAD 3D y escáneres 3D, entre otros. El CAD 3D crea datos 3D diseñando el objeto que se va a modelar mediante un ordenador. Los escáneres 3D adquieren datos 3D escaneando los objetos que nos rodean. Recientemente, también existen sistemas que permiten escanear fácilmente utilizando smartphones y otros dispositivos.
• Datos STL
  Los datos STL representan datos 3D como una colección de triángulos que contienen información como las coordenadas y los vectores normales de los vértices de los triángulos. Muchos programas de software CAD 3D permiten la salida como datos STL; al crear datos STL, es necesario comprobar y corregir el modelo para garantizar que no esté tan roto que no pueda modelarse de forma realista.
• Datos de la Trayectoria de la Herramienta
  Los datos de la trayectoria de la herramienta son información sobre el funcionamiento real de la impresora 3D para producir el modelo 3D. Los datos correspondientes a la trayectoria de la herramienta varían en función de la impresora 3D utilizada. La impresora 3D puede cargarse con los datos de la trayectoria de la herramienta para permitir el modelado.

¿Qué son los Recubrimientos Fotocatalíticos?

Los recubrimientos fotocatalíticos son revestimientos aplicados a las superficies exteriores e interiores de los edificios que ofrecen un efecto antiincrustante para evitar manchas no deseadas. Este efecto se logra gracias a las propiedades de la fotocatálisis.

Usos de los Recubrimientos Fotocatalíticos

Estos recubrimientos se utilizan en paredes exteriores de edificios, papel pintado interior y cortinas que están expuestas a la luz ultravioleta del sol o lámparas fluorescentes. Se caracterizan por su alta hidrofilia y carga positiva. Su principal función es descomponer la materia orgánica, como contaminantes, virus y sustancias olorosas presentes en el agua, lo que proporciona un efecto antiincrustante y facilita la limpieza.

El efecto antiincrustante permite que las superficies se mantengan limpias. Cuando se aplica en paredes de edificios, por ejemplo, el agua de lluvia se extiende a lo largo del recubrimiento, y los contaminantes y la suciedad presentes en el agua se descomponen mediante una reacción redox con el fotocatalizador y se lavan con el agua de lluvia.

Además, estos recubrimientos son seguros para su uso en tejidos como cortinas y sofás, ya que no dañan el material y ayudan a reducir su deterioro con el paso del tiempo, preservando así su belleza. También tienen propiedades desodorizantes y antibacterianas, al descomponer sustancias orgánicas como virus, olores y componentes de la suciedad, lo cual es especialmente beneficioso para productos de interior.

Principio de los Recubrimientos Fotocatalíticos

Los recubrimientos fotocatalíticos utilizan fotocatalizadores como el dióxido de titanio, los cuales absorben la radiación ultravioleta y adquieren alta hidrofilia y carga positiva como resultado.

Cuando la humedad se adhiere a la película creada por estos recubrimientos, se extiende a lo largo de la superficie debido a su alta hidrofilia. La materia orgánica presente en el agua se descompone mediante la reacción redox del fotocatalizador cargado positivamente.

Además de sus propiedades beneficiosas, los recubrimientos fotocatalíticos son altamente sostenibles. Su efecto puede ser repetido siempre que el fotocatalizador esté expuesto a la luz y disponga de aire y agua, sin necesidad de utilizar energía eléctrica, y no generan residuos dañinos para el medio ambiente.

Más Información sobre los Recubrimientos Fotocatalíticos

1. Ventajas y Desventajas de los Recubrimientos Fotocatalíticos

Ventajas
Efectos antibacterianos, antivirales y de eliminación de olores cuando se utilizan en interiores y otras superficies. Otra ventaja es que, una vez utilizados, los efectos son duraderos y requieren poco o ningún mantenimiento.

Además, prácticamente no hay problemas de salud. El principal ingrediente de los recubrimientos fotocatalíticos es el dióxido de titanio, que casi no tiene efectos en el cuerpo humano incluso si se ingiere por vía oral, y otra ventaja es que los productos del mercado cumplen las normas de seguridad para diversos artículos, incluidas las pruebas de toxicidad aguda, las pruebas de irritación cutánea y las pruebas de mutagenicidad para la ingestión oral.

Desventajas
Una desventaja de los recubrimientos fotocatalíticos es que suelen ser más caros. Esto se debe a que los propios agentes de recubrimientos fotocatalíticos son más caros que otros agentes de revestimiento, y el coste inicial en el momento de la instalación es mayor.

Además, cuando se utilizan en paredes y otras superficies, se pueden esperar efectos antibacterianos, antivirales y desodorizantes en la superficie recubierta, pero se puede esperar poco efecto contra las sustancias transportadas por el aire. Otra desventaja es que existen varios tipos de bacterias y virus, por lo que no se pueden garantizar los efectos antibacterianos y antivirales contra todas las bacterias y virus.

2. Precio de los Recubrimientos Fotocatalíticos

Existen diversas cantidades y tipos de recubrimientos fotocatalíticos en el mercado. Los precios varían, y la mayoría de los productos cuestan entre varios miles y varias decenas de miles de yenes. Los productos de tipo aerosol tienen volúmenes menores y son relativamente baratos, mientras que los productos de tipo pintura para paredes interiores tienen volúmenes mayores y son más caros.

Si se van a aplicar recubrimientos fotocatalíticos a todo el interior, hay que contratar a un contratista especializado. En este caso, el coste unitario por m2 de recubrimiento es de varios miles de yenes, pero varía ligeramente en función de condiciones como la superficie a recubrir. Como los recubrimientos fotocatalíticos son más caros que otras pinturas, el coste inicial suele ser más elevado, y hay que tomar una decisión global, teniendo en cuenta la vida útil y la eficacia.

¿Qué es un Modulador Óptico?

Un modulador óptico es un dispositivo que se utiliza para realizar la modulación de alta velocidad al convertir señales eléctricas en señales ópticas de salida.

También conocidos como convertidores E/O (o convertidores O/E cuando se realiza la conversión inversa), estos dispositivos son ampliamente utilizados en equipos de transmisión óptica en sistemas de comunicación por fibra óptica. En los sistemas convencionales, la señal utilizada para transmitir información es siempre una señal eléctrica.

Sin embargo, para llevar a cabo comunicaciones ópticas utilizando fibra óptica de alta velocidad, baja pérdida y alta capacidad, es necesario modular la fuente de luz utilizando señales eléctricas y emitirla como una señal óptica. El modulador óptico desempeña un papel fundamental en este proceso.

Usos de los Moduladores Ópticos

Los moduladores ópticos se utilizan principalmente como moduladores para convertir la modulación de señales eléctricas para la comunicación por fibra óptica. Desempeñan un papel importantísimo en la comunicación por fibra óptica, que es hoy la base de la transmisión de información.

La comunicación por fibra óptica es un método de comunicación óptica que permite la transmisión a alta velocidad y a larga distancia mediante el uso de fibras ópticas de baja pérdida y gran ancho de banda para las líneas de comunicación, en lugar de los cables ordinarios, que tienen grandes pérdidas y son susceptibles al ruido. Para introducir este método, se necesita un dispositivo capaz de intercambiar fluidamente señales eléctricas y ópticas, y se utiliza un modulador óptico.

Principio de los Moduladores Ópticos

Los principios de la modulación de la luz incluyen el “método de modulación directa”, en el que la luz se modula encendiendo y apagando directamente la polarización eléctrica del láser semiconductor utilizado como fuente de luz, y el “método de modulación externa”, en el que la luz del láser semiconductor se modula utilizando un modulador de LN (LiNbO3: niobato de litio), etc.

1. Método de Modulación Directa

El método de modulación directa es un método en el que la fuente de luz, el propio láser semiconductor, modula la señal óptica. La ventaja es que su estructura simple permite la miniaturización, pero la velocidad de respuesta del propio láser semiconductor es limitada y provoca fluctuaciones de longitud de onda conocidas como chirping, lo que lo hace menos adecuado para comunicaciones de fibra óptica de alta capacidad para líneas troncales, donde se requiere una alta velocidad.

2. Método de Modulación Externa

En el método de modulación externa, la fuente de luz, el láser semiconductor, emite continuamente luz de longitud de onda constante. Esta luz se introduce en un modulador óptico, como un modulador LN, y la amplitud y la fase de la luz se modifican mediante una señal eléctrica procedente del exterior. El principio es que la señal eléctrica se emite como luz modulada.

Generalmente, los moduladores ópticos son moduladores utilizados en este método de modulación externa. Para el método de conversión de la modulación eléctrica ON/OFF en luz ON/OFF, es importante cambiar la amplitud y la fase de la luz a gran velocidad, y para ello se utilizan fenómenos físicos como la interferencia de la luz y la absorción de campos eléctricos.

Algunos ejemplos concretos son los moduladores ópticos de absorción de campo (tipo EA) y los moduladores LN de tipo Mach-Zehnder. Los moduladores LN, que suelen utilizarse en comunicaciones ópticas troncales de alta capacidad, tienen una guía de ondas de luz distribuida en forma de Y y pueden reforzar o debilitar la intensidad de la luz que pasa por el modulador LN aplicando una polarización a la guía de ondas para inducir un desplazamiento de fase de la luz.

En principio, esta técnica elimina el chirping (fluctuaciones de longitud de onda) de los métodos de modulación directa, lo que hace que la modulación óptica sea muy adecuada para las comunicaciones por fibra óptica de alta capacidad y velocidad.

Más Información sobre Moduladores Ópticos

1. Compensación de los Moduladores LN

Los moduladores LN se caracterizan por sus bajas pérdidas y su bajo chirping debido a su principio de interferencia Mach-Zehnder. Sin embargo, están sujetos a cambios de deriva en la salida óptica debidos a cambios de temperatura y a la deriva de CC.

Por este motivo, los fabricantes de moduladores LN suelen admitir controladores de polarización dedicados para moduladores LN que corrigen automáticamente la polarización de CC basándose en la información de realimentación de las DP y otras fuentes.

2. Innovaciones en Materiales de los Moduladores Ópticos

Aunque los moduladores de LN pueden suprimir las fluctuaciones de longitud de onda extremadamente bien en comparación con los métodos de modulación directa y de absorción de campo, se está desarrollando continuamente para reducir el tamaño y el consumo de energía, ya que el voltaje de accionamiento es relativamente grande, alrededor de 5 V, y el tamaño del modulador es relativamente grande, 50 mm o más.

Recientemente, los institutos de investigación de varios fabricantes están llevando a cabo activamente actividades de investigación y desarrollo para compensar los puntos débiles de los moduladores LN, como las guías de ondas ópticas formadas en forma de anillo sobre un sustrato de silicio, conocidas como fotónica de silicio, y las guías de ondas MQW (pozo cuántico múltiple) sobre un semiconductor compuesto InP.

Además, se está investigando y desarrollando la tecnología de fusión optoelectrónica en IWON de NTT, que gestiona activamente las señales ópticas como luz dentro del circuito integrado sin necesidad de un convertidor E/O, para lograr comunicaciones de mayor capacidad en el futuro.

¿Qué es un Analizador Elemental?

Un analizador elemental es un aparato que permite determinar los tipos (análisis cualitativo) y las proporciones de composición (análisis cuantitativo) de los elementos que componen una sustancia química.

Como todas las sustancias están compuestas de elementos, aclarar los tipos y las proporciones de los elementos es uno de los aspectos más importantes para comprender las propiedades de una sustancia.

A grandes rasgos, las sustancias se dividen en orgánicas e inorgánicas. Las sustancias orgánicas se refieren a la mayoría de los compuestos que contienen carbono. El análisis elemental permite determinar el porcentaje de elementos como el carbono (C), el hidrógeno (H), el oxígeno (O) y el nitrógeno (N) para obtener una fórmula de composición de las sustancias orgánicas.

Las sustancias inorgánicas, por su parte, se definen como no orgánicas e incluyen elementos metálicos y no metálicos, hidruros, óxidos, hidróxidos, haluros, sulfatos, nitratos, carbonatos y complejos metálicos. El análisis elemental califica y cuantifica elementos metálicos como el sodio (Na) y el potasio (K), elementos no metálicos como el boro (B) y el silicio (Si) y halógenos como el cloro (Cl) y el flúor (F).

Existen varios métodos de análisis, en función de la sustancia de interés (orgánica o inorgánica), el tipo de elemento y el estado de la sustancia (líquido o sólido).

Usos de los Analizadores Elementales

El análisis elemental se utiliza en una amplia gama de campos, ya que abarca una gran variedad de sustancias químicas. Algunos ejemplos típicos son

• Ámbitos Medioambientales
  Análisis de nutrientes del suelo, comprensión de la composición química de los fertilizantes, etc.
  
• Sector Alimentario
  Evaluación del contenido nutricional de los alimentos, etc.
  
• Sector Farmacéutico
  Determinación de la composición y pureza de los productos farmacéuticos, etc.
  
• Materiales
  Control de calidad, comprensión de la composición de los materiales, etc.
  

Tipos de Análisis Elementales

1. Análisis Elementales de Sustancias Orgánicas

El análisis elemental de sustancias orgánicas se lleva a cabo convirtiendo elementos como el carbono de la muestra en sustancias fáciles de medir y cuantificando después cada uno de ellos mediante un método adecuado.

En primer lugar, los elementos se convierten quemando la muestra en un gas portador o añadiendo un agente de descomposición en un líquido, lo que constituye un método húmedo. Existen varios métodos analíticos, pero a continuación se enumeran los métodos típicos.

Para el carbono y el hidrógeno, se utiliza oxígeno como gas portador y la muestra se quema completamente para convertir el carbono en CO₂ y el hidrógeno en H₂O, que luego se capturan y cuantifican mediante métodos adecuados. El nitrógeno puede analizarse midiendo el volumen después de que la muestra se haya quemado completamente con un auxiliar de combustión en una corriente de dióxido de carbono y se haya convertido en N₂.

Alternativamente, una muestra puede convertirse en amoníaco añadiendo un agente de descomposición a la muestra y, a continuación, capturarse y cuantificarse utilizando un agente de reparación. El oxígeno se calcula a partir de la suma de los porcentajes de los demás elementos.

2. Análisis Elementales de Sustancias Inorgánicas para Muestras Líquidas

La cromatografía iónica (CI) es una técnica analítica para la determinación cualitativa y cuantitativa de componentes iónicos, principalmente en solución, mediante cromatografía iónica, un tipo de cromatografía líquida. Los componentes medidos incluyen aniones inorgánicos, metales alcalinos y amoníaco.

También se conocen otros métodos analíticos que utilizan plasma acoplado inductivamente por radiofrecuencia (ICP), como la espectrometría de emisión atómica ICP (ICP-AES) y la espectrometría de masas ICP (ICP-MS). Ambos son métodos analíticos ampliamente utilizados que pueden medir simultáneamente unos 70 elementos en muestras de soluciones acuosas. Si la muestra es sólida, puede analizarse por descomposición o extracción en una solución acuosa.

En el ICP-MS, una muestra de solución acuosa se atomiza y se introduce en un plasma acoplado inductivamente (ICP) como fuente de ionización, y los elementos ionizados en el plasma se separan y detectan mediante un espectrómetro de masas para el análisis elemental.

Por otro lado, el ICP-AES atomiza e introduce una muestra de solución acuosa y, a continuación, emite una línea espectral de luz cuando los elementos excitados vuelven a su estado básico, lo que permite la identificación elemental a partir de la longitud de onda y la cuantificación a partir de la intensidad. En conjunto, la EM proporciona información elemental en una amplia gama de concentraciones, desde los elementos principales hasta los oligoelementos.

La espectrometría de absorción atómica (EAA) atomiza elementos en una solución ácida diluida, los expone a la luz y mide su concentración a partir de la absorción de la luz (absorbancia). Todos los átomos pasan de un estado de baja energía (estado fundamental) a un estado de alta energía (estado excitado) cuando reciben energía luminosa del exterior, pero la diferencia de energía entre los estados fundamental y excitado viene determinada por el elemento. Por tanto, la diferencia de energía entre los estados básico y excitado viene determinada por el elemento.

3. Análisis Elementales de Materiales Inorgánicos y Análisis de Superficies Sólidas

La espectrometría de fluorescencia de rayos X (XRF) permite identificar y cuantificar los elementos constitutivos midiendo la fluorescencia de rayos X única emitida cuando se irradia la muestra con rayos X. Salvo en el caso de muestras especiales, no requiere tratamiento previo, no es destructivo y también puede utilizarse para analizar superficies sólidas.

La fluorescencia emitida tras irradiar una muestra con rayos X se mide, y puede dividirse en sistemas de energía dispersiva (EDXRF) y de longitud de onda dispersiva (WDXRF), en función del sistema de detección. El sistema WDX es de gran tamaño, ya que utiliza un goniómetro para medir los rayos X fluorescentes emitidos. El EDX, en cambio, tiene una excelente resolución energética del propio detector, lo que elimina la necesidad de un sistema dispersivo y reduce el tamaño del instrumento.

¿Qué es un Motor Trifásico?

Un motor trifásico es un motor eléctrico accionado por una fuente de corriente alterna trifásica.

Se utilizan ampliamente como fuentes de energía para equipos y maquinaria industrial. También se denominan motores trifásicos de inducción y suelen funcionar con una fuente de alimentación trifásica de 200 V CA.

Los motores trifásicos constan de estator, rotor, eje de salida, soporte de brida y rodamientos de bolas.

Usos de los Motores Trifásicos

Las fuentes de alimentación de CA se clasifican en monofásicas y trifásicas. La monofásica es una fuente de alimentación de CA que se utiliza principalmente en los hogares en general. La trifásica, por su parte, es una fuente de alimentación de CA que se utiliza principalmente en el sector industrial.

Entre las aplicaciones específicas de los motores trifásicos se incluyen las siguientes:

• Compresores
• Bombas
• Ventiladores
• Cintas transportadoras
• Grúas
• Motores para VE

Los motores trifásicos tienen una amplia gama de usos y se utilizan en muchas máquinas industriales además de las enumeradas anteriormente.

Entre los motores trifásicos, también hay motores paso a paso y servomotores, que se utilizan para controlar con precisión la rotación. Se utilizan cuando se emplean máquinas automatizadas, como los robots articulados industriales.

Principio de los Motores Trifásicos

En un motor trifásico, se aplica corriente alterna trifásica a las bobinas del estator, que están desfasadas 120°, y las bobinas -placas electromagnéticas de acero- actúan como electroimanes para formar un campo magnético en la máquina eléctrica. La polaridad del electroimán viene determinada por el sentido de la corriente que circula por la bobina y la ley de la rosca derecha.

Como la alimentación de corriente alterna se desfasa con el tiempo, la dirección del campo magnético gira con el tiempo.

En el principio de generación de un campo magnético giratorio. Se puede observar que a medida que cambian las fases U, V y W de la alimentación trifásica de CA, cambia la dirección del campo magnético del estator. El campo magnético giratorio genera corrientes parásitas en el rotor, y las corrientes parásitas y el campo magnético generan una fuerza en el rotor. Como resultado, se genera potencia en el eje giratorio del motor. La dirección de la fuerza de rotación del motor viene determinada por la regla de la mano izquierda de Fleming.

La velocidad del campo magnético giratorio cuando el rotor gira se denomina velocidad de rotación síncrona. La velocidad de rotación síncrona puede calcularse a partir de la frecuencia de la fuente de alimentación y el número de polos del estator.

La velocidad de rotación real del rotor es ligeramente inferior a la velocidad de rotación síncrona. Esto se debe a que sólo cuando el flujo magnético atraviesa los conductores del rotor se genera una corriente inducida que hace girar al rotor.

La diferencia entre la velocidad de rotación síncrona y la velocidad de rotación real se denomina deslizamiento. El deslizamiento aumenta con el incremento del par de carga. La potencia (W) de un motor puede calcularse a partir de la velocidad de giro nominal y el par nominal.

Más Información sobre los Motores Trifásicos

1. Cableado de los Motores Trifásicos

El método de cableado de los motores trifásicos varía en función del método de arranque. Aquí se presentan cuatro métodos de arranque diferentes.

Arranque Directo
Se trata de un método de arranque mediante la aplicación de corriente alterna trifásica directamente a los terminales del motor trifásico a través de un contactor electromagnético. El cableado es sencillo, pero la corriente que circula por el motor durante el arranque (corriente de arranque) es varias veces superior a la corriente nominal.

Suele utilizarse para motores de pequeña capacidad con una corriente de arranque baja.

Arranque Estrella-Triángulo
Se trata de un método de arranque en el que el motor se pone en marcha con una conexión en estrella y, a continuación, se cambia a una conexión en triángulo.

Existen dos tipos de cableado del motor: en estrella y en triángulo . El cableado en estrella requiere 1/3 menos de corriente de arranque que el cableado en triángulo y, por lo tanto, es el método de arranque utilizado para motores trifásicos con valores nominales de corriente más elevados.

La caja de bornes de un motor con método de arranque estrella-triángulo tiene seis terminales U, V, W y X, Y, Z. La alimentación trifásica se conecta a UVW y XYZ respectivamente. Fuera de los devanados del estator hay un circuito con un contactor electromagnético combinado y un temporizador, que cambia automáticamente entre el cableado en estrella y en triángulo.

Arranque con Reactor
Se conecta una reactancia entre el motor trifásico y la fuente de alimentación durante el arranque, y el circuito de la reactancia se desconecta mediante un contactor electromagnético y un temporizador algún tiempo después del arranque.

Arranque del Inversor
Un inversor es un dispositivo eléctrico que controla la velocidad de un motor trifásico. Puede modificar a voluntad la potencia y la frecuencia de la alimentación trifásica de CA.

Instalando un inversor, el motor puede arrancar desde una frecuencia baja de unos pocos Hz y se puede reducir la corriente de arranque.

2. Velocidad de los Motores Trifásicos

La fórmula para el número de revoluciones es 120 x la frecuencia de la alimentación de CA ÷ número de polos.

Por ejemplo, para un motor de 4 polos con una alimentación de 50 Hz, el número de revoluciones es 120 x 50 ÷ 4 = 1500 rpm.

Sin embargo, los motores trifásicos giran con un ligero retraso respecto a la frecuencia de alimentación. Este retraso se expresa como coeficiente de deslizamiento. Si el factor de deslizamiento es del 5%, la velocidad será de 1500 x (1-0,05) = 1425 rpm.

Para controlar la velocidad de un motor trifásico, debe controlarse la frecuencia o el número de polos, pero el número de polos no puede modificarse debido a la estructura del motor. Por lo tanto, la velocidad se controla cambiando la frecuencia. En la actualidad, se utilizan inversores para controlar la velocidad de los motores trifásicos.

¿Qué es un Triturador Uniaxial?

Un triturador uniaxial es una máquina que hace girar un eje con múltiples cuchillas y tritura el objeto entre las cuchillas fijas.

Se coloca una criba donde se descarga el material triturado, y se descarga el material que cumple los requisitos de granulometría requeridos, mientras que el material que no los cumple se devuelve y se vuelve a triturar. La granularidad del material triturado puede igualarse.

La cantidad de material que puede procesarse por unidad de tiempo es inferior a la de las trituradoras de dos ejes. Los trituradores uniaxiales suelen utilizarse para triturar plásticos, madera y papel.

Usos de los Trituradores Uniaxiales

Los trituradores uniaxiales pueden utilizarse para una gran variedad de objetos que necesitan ser triturados hasta alcanzar un tamaño de grano fino, por lo que se emplean principalmente para reciclar materiales de desecho y residuos industriales. Algunos ejemplos son las bolsas de envases flexibles, el papel, la ropa, las redes de pesca, la ropa de cama y otros materiales difíciles de procesar, la madera, los neumáticos, las películas, las molduras de plástico, los parachoques de coches y el bambú.

A la hora de seleccionar una trituradora, es importante tener en cuenta el material del objeto y la cantidad de material que se va a procesar. Algunas trituradoras se denominan trituradoras de bolas de masa y se refieren a trituradoras para bolas de masa de resina generadas en plantas de moldeo de resina. Se utilizan para triturar bolas de resina, productos moldeados y películas.

Principio de los Trituradores Uniaxiales

Los trituradores uniaxiales constan de una cuchilla fija, varias cuchillas giratorias sobre un eje unido al cuerpo principal, empujadores y cribas. Las cuchillas giratorias realizan un movimiento de rotación que permite realizar procesos de trituración fina a medida que se raspa el objeto.

Además, los empujadores pueden presionar el objeto a triturar contra las palas giratorias para conseguir una trituración más eficaz. Los empujadores utilizan presión hidráulica o neumática para presionar el objeto.

Mediante la instalación de un tamiz con orificios de cierto tamaño a la salida del objeto triturado, sólo pueden descargarse los objetos que cumplan los requisitos. La trituración se repite hasta alcanzar el tamaño requerido. Suelen utilizarse cribas con un diámetro de unos 20-70 mm.

La anchura de las palas y la distancia entre los ganchos con las palas determinan el tamaño tras la trituración, lo que las hace adecuadas para el tratamiento en masa y la trituración gruesa.

Más Información sobre los Trituradores Uniaxiales

1. Ventajas de los Trituradores Uniaxiales

Fácil Sustitución de las Cuchillas
Los trituradores uniaxiales se dividen en una cuchilla giratoria y una cuchilla fija, lo que significa que las cuchillas pueden sustituirse con relativa facilidad. Además, la separación entre las cuchillas puede ajustarse, por lo que el rendimiento puede mantenerse próximo al de una cuchilla nueva.

Larga Vida útil de las Cuchillas
Tanto las cuchillas fijas como las giratorias están fabricadas con cuchillas de carburo cementado de acero especial con una excelente resistencia al desgaste y tenacidad, lo que garantiza una larga vida útil. El tiempo entre cambios de cuchillas es largo, lo que resulta ventajoso en términos de costes de mantenimiento.

La Granularidad del Material Triturado puede hacerse Uniforme
La criba permite uniformar la granularidad del material triturado. El tamaño de descarga puede modificarse simplemente sustituyendo la criba, lo que permite reducir el material triturado a la granulometría deseada.

Es posible triturar hasta un tamaño mínimo de 10 mm. Otra ventaja es que la trituración puede realizarse con una sola máquina desde tamaños grandes hasta predeterminados.

Mayor Eficacia de Trabajo
Un dispositivo de empuje denominado empujador permite triturar materiales blandos difíciles de morder, lo que aumenta la eficiencia del trabajo.

Posibilidad de Supervisión Remota
El estado de funcionamiento de la trituradora puede supervisarse a distancia. Es posible modificar los ajustes para optimizar las condiciones de funcionamiento y detectar cualquier anomalía en una fase temprana. En caso de anomalía, se notifica al fabricante y la situación puede evaluarse y analizarse para ofrecer una asistencia rápida.

2. Desventajas de los Trituradores Uniaxiales

• Elevado nivel de ruido durante la trituración. (aprox. 80-100 dB (A))
• Mayores costes de mantenimiento debido a la frecuencia de sustitución de las cuchillas.
• La alta velocidad de rotación las hace vulnerables a cuerpos extraños duros, como el metal.

3. Diferencias entre los Trituradores Uniaxiales y los Biaxiales

Hay muchos tipos de trituradores, incluidos los trituradores uniaxiales y biaxiales, los trituradores húmedos, las trituradoras de martillos y las trituradoras de cadenas. Las diferencias entre trituradores uniaxiales y biaxiales son las siguientes:

Los trituradores uniaxiales utilizan cuchillas giratorias y fijas para triturar el objeto. El material triturado se descarga a través de una criba, lo que permite mantener constante el tamaño de las partículas del material triturado. Son adecuadas para triturar objetos grandes y materiales blandos y difíciles de procesar.

Las trituradoras biaxiales, por su parte, utilizan dos cuchillas giratorias para triturar el objeto como si se cortara con unas tijeras. El material triturado se corta en tiras, como en una trituradora de oficina, y la trituración es más gruesa que con los trituradores uniaxiales.

La anchura de las cuchillas y la distancia entre los ganchos con las cuchillas determinan el tamaño tras la trituración. Por tanto, es adecuada para el procesamiento en masa y la trituración gruesa. El rendimiento por hora es superior al de los trituradores uniaxiales.

¿Qué es una Recubridora de Rodillos?

Una recubridora de rodillos es una máquina que utiliza rodillos para aplicar un revestimiento a una película u otro objeto plano.

Las recubridoras de rodillos aplican revestimientos, adhesivos y productos químicos de manera uniforme. También están equipados con una fuente de pulverización catódica y CVD por plasma, lo que permite la deposición continua y a alta velocidad de películas de barrera, películas conductoras transparentes, etc. Por lo general, se limita al recubrimiento de superficies planas finas, como láminas y películas.

Dependiendo de la combinación de tecnologías, existe una gran variedad de aplicaciones y pueden utilizarse diversos espesores y viscosidades de recubrimiento. Como resultado, se utilizan en una amplia gama de campos, desde productos ópticos, de cristal líquido y componentes electrónicos hasta productos farmacéuticos y alimenticios.

Aplicaciones de las Recubridoras de Rodillos

Las recubridoras de rodillos se utilizan para películas funcionales en productos ópticos para tabletas, smartphones y otros productos de alta funcionalidad y bajo perfil, y para componentes compactos y de alta densidad. Los tipos de película incluyen control de luz, antirreflectante, antirreflejante, polarizante, difusión de luz, protección de pantalla y conductividad transparente.

También se utilizan en películas para células solares y baterías secundarias. Los tipos de película incluyen reflector, apantallamiento de la luz, decoración y disipación del calor. La tecnología de recubrimiento de película fina se utiliza en automóviles, textiles, carcasas, componentes electrónicos y semiconductores.

Principio de las Recubridoras de Rodillos

Las recubridoras de rodillos utilizan varios rodillos para aplicar pinturas, adhesivos, productos químicos, películas conductoras, películas de barrera, películas ópticas, etc. a películas y otros materiales. Los rodillos reciben diversos nombres, como “rodillo de recubrimiento”, “rodillo de rasqueta”, “rodillo de alimentación”, “rodillo de cuchilla”, “rodillo guía” y “rodillo de huecograbado”.

Los rodamientos lineales se utilizan para subir y bajar la sección superior del rodillo para mantener una alta precisión y un funcionamiento suave durante un largo periodo de tiempo. La altura de apertura puede ajustarse. Excelente intercambiabilidad, lo que permite desmontar y volver a montar los rodillos en poco tiempo.

Las palancas de apertura/cierre de los rodillos de rasqueta están integradas a ambos lados, lo que permite un ajuste preciso y rápido del volumen de aplicación. Cada rodillo se acciona de forma independiente y puede dividirse en tipos según el proceso de deposición. El sistema se clasifica en función de si el volumen de recubrimiento se mide y selecciona y de si el líquido de recubrimiento se aplica antes o después del recubrimiento, y pueden utilizarse varios sistemas combinados.

Tipos de Recubridoras de Rodillos

En la práctica existen varios tipos de recubridoras de rodillos. A grandes rasgos, los hay de rodillo directo y de rodillo inverso. También pueden clasificarse en función de si el líquido de recubrimiento se libera o se sella.

1. Recubridoras de Rodillos Directos

La dirección de rotación de los rodillos y la dirección del objeto recubierto son la misma. También se denomina barnizadora de rodillos naturales. El objeto a recubrir se introduce entre el rodillo de recubrimiento revestido de caucho y el rodillo de apoyo de acero.

2. Recubridoras de Rodillos Invertidos

Se trata de un sistema en el que el objeto recubierto se desplaza en sentido contrario al de rotación de los rodillos. Los rodillos de lacado giran en sentido contrario y pasan por encima del objeto alimentado por un rodillo llamado rodillo de apoyo.

En comparación con los rodillos directos, los rodillos inversos pueden aplicar un recubrimiento más grueso a la vez y tienen una superficie más limpia, por lo que son muy utilizados para la imprimación, etc.

3. Recubridoras de Rodillos                     Post-dosificación

El método de recubrimiento post dosificación es un método por el cual el líquido de recubrimiento se aplica en exceso y luego se raspa hasta el volumen deseado. Se denomina recubridora de cuchillas o recubridora de rodillos con cuchillas, etc. La cantidad de raspado y el grosor de la película se determinan ajustando la forma y la separación del rodillo.

Más Información sobre las Recubridoras de Rodillos

1. Recubridoras de Rodillos para Aplicaciones Especiales

Rodillos de Pulverización Catódica
Los equipos de recubrimiento por pulverización catódica utilizan el método de pulverización catódica para depositar películas metálicas, conductoras transparentes y ópticas utilizadas en células solares, paneles táctiles, películas para ventanas y FPD.

Recubridoras de Rodillos CVD de Plasma
Las recubridoras de rodillos CVD de plasma utilizan descargas eléctricas generadas entre los rodillos para depositar películas de sílice para conseguir propiedades de barrera utilizadas en EL orgánico, papel electrónico, iluminación, células solares, etc.

Recubridoras de Rodillos AIP
Las recubridoras de rodillos AIP depositan películas de compuestos metálicos evaporando el material objetivo mediante descarga de arco en vacío.

2. Desarrollos y Tendencias en Recubridoras de Rodillos

El problema de las recubridoras de rodillos es que el equipo es grande debido a la gran superficie del material objetivo, y la puesta a punto y el cambio son extensos. En los últimos años, los rodillos han sido sustituidos por barnizadoras de tipo casete, que pueden adaptarse fácilmente a los cambios en las condiciones de barnizado.

Además, los equipos de revestimiento son cada vez más sofisticados y complejos, y es deseable disponer de sistemas de revestimiento que puedan medir, controlar y registrar el estado de la superficie de revestimiento, el equipo y la pieza de trabajo mediante medidores de desplazamiento láser, cámaras y sensores.

¿Qué es una Máquina de Procesamiento Láser?

Máquina de procesamiento láser es un término genérico para las máquinas que utilizan láser para realizar diversos procesos como cortar, soldar, grabar, marcar y taladrar.

En estas máquinas se utilizan principalmente láseres de CO2, láseres YAG, láseres de fibra y láseres semiconductores. Las máquinas de procesamiento láser son tipos de procesamiento sin contacto que pueden procesar sin utilizar cuchillas, por lo que es poco probable que se produzcan deformaciones y distorsiones del material debido a la tensión y la presión.

También requieren menos consumibles y son fáciles de mantener. Actualmente también existen sistemas compactos y económicos diseñados para uso doméstico.

Usos de las Máquinas de Procesamiento Láser

Existe una amplia variedad de máquinas de procesamiento láser, de las cuales los siguientes son los tipos principales.

1. Máquinas de Procesamiento Láser de CO2

Los láseres de CO2 con potencias de salida de hasta varios cientos de vatios se utilizan para soldar, cortar y grabar. Pueden soldar desde bastidores de automóviles hasta la microfabricación de componentes electrónicos. También se utilizan para cortar planchas gruesas de acrílico y madera, grabar en piedra y cuero, y cortar papel y tela.

También se puede procesar vidrio, ya que la longitud de onda de salida de 10,6 µm es una longitud de onda que también absorbe el vidrio. En comparación con otros láseres, ésta es la máquina de procesamiento láser más estándar, ya que puede procesar más materiales y es más barata.

2. Máquinas de Procesamiento Láser YAG

Comparados frecuentemente con los láseres de CO2, los láseres YAG tienen una longitud de onda de 1,06 µm (1060 nm) y pueden procesar materiales que son incompatibles con los láseres de CO2. El uso de fibras en el camino óptico también permite un diseño compacto del sistema.

3. Láseres de Fibra

Los láseres de fibra pueden procesar metales como aluminio, cobre y latón, que otros láseres reflejan y son difíciles de procesar. Además, los láseres de CO2 requieren la reposición del medio láser dióxido de carbono, mientras que los láseres de fibra requieren muy poco mantenimiento. El haz puede enfocarse fácilmente hasta un diámetro de punto pequeño, lo que lo hace adecuado para el procesamiento microscópico.

Principio de las Máquinas de Procesamiento por Láser

La luz láser es altamente direccional, monocromática y coherente, y su energía aumenta aún más cuando se enfoca. En los procesadores, la luz suele enfocarse mediante lentes especiales. La luz enfocada con mayor densidad de energía calienta rápidamente la superficie de la pieza irradiada. Esto se debe a que cuando la luz incide sobre un material, los átomos y moléculas que contiene vibran rápidamente y emiten calor.

Este fenómeno se utiliza para disolver y procesar instantáneamente el material. El polvo vuela cuando se procesan metales y otros materiales, por lo que se utilizan gases de asistencia y colectores de polvo para soplar el polvo y asegurarse de que no interfiere con la superficie procesada.

Estructura de las Máquinas de Procesamiento Láser

Una máquina de procesamiento láser consta básicamente de un oscilador láser, una trayectoria óptica, una óptica de enfoque y un sistema de accionamiento. El oscilador láser utiliza el láser antes mencionado. El camino óptico es el que transmite la luz del láser a la óptica de enfoque, y se utilizan espejos y fibras ópticas. La óptica de enfoque es la parte que concentra e irradia la luz. El sistema de accionamiento se refiere a la platina o plantilla sobre la que se coloca el material que se va a procesar.

Los adecuados se diseñan en función del procesamiento del material y de la velocidad de oscilación del láser.