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¿Qué son los Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC)?

ASIC son las siglas de “Application Specific Integrated Circuit” (Circuitos Integrados de Aplicación Específica) y se refieren a un circuito integrado creado específicamente para una aplicación concreta, como el procesamiento a alta velocidad de comunicaciones o imágenes.

Las ventajas de los ASIC son que ofrecen un alto rendimiento, pueden fabricarse de forma compacta y permiten reducir costes durante la producción. Sin embargo, una desventaja con respecto a las FPGA es que el tiempo y los costes de desarrollo son mayores porque el software y los circuitos no se pueden reescribir.

Usos de los Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC)

Los Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC) se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como electrodomésticos, equipos de comunicaciones, procesamiento de imágenes, equipos industriales y ordenadores.

• Circuitos integrados de procesamiento de alta velocidad para comunicaciones de Internet de alta velocidad en routers.
• CI de procesamiento de alta velocidad para imágenes de alta calidad y resolución en cámaras digitales.

Los Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC) tienen un alto rendimiento y un bajo coste unitario porque están especializados en funciones específicas. Sin embargo, hay que tener en cuenta si se pueden recuperar los costes de tiempo de desarrollo y creación de prototipos de diseño.

Principios de los Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC)

Dado que generalmente se emplean ASIC semipersonalizados, a continuación se presentan los principios de los Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC) basados en matrices de puertas y en células.

1. Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC) Gate-Array

Los circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) gate-array utilizan obleas de silicio existentes hasta el proceso de interconexión en el proceso de fabricación de semiconductores, y personalizan las interconexiones para adaptarlas a la aplicación en el proceso de interconexión. Como durante el desarrollo sólo se diseña la disposición del circuito de cableado, esto tiene la ventaja de reducir los costes y el tiempo de desarrollo.

2. Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC) Basados en Células

Los circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) basados en células son un método de personalización de los circuitos de un CI en todos los procesos de enmascaramiento, como elementos transistores, resistencias y condensadores en el proceso de fabricación de semiconductores. La optimización del diseño es posible, lo que permite un alto grado de libertad y la creación de circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) con buenas prestaciones. Sin embargo, los costes y el tiempo necesarios para el desarrollo son más elevados que en el caso del tipo de matriz de puertas.

Más información sobre los Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC)

1. Minería de Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC)

Perspectiva General de la Minería de Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC)
La minería ASIC se refiere al uso de circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) para cripto activos (anteriormente conocidos como moneda virtual). En el mundo de los criptoactivos, se requiere un proceso llamado minería (excavación) para asegurar todas y cada una de las transacciones de criptoactivos.

La minería utiliza una función hash, que busca diferentes valores y tiene éxito si se cumple un valor determinado. La secuencia de cálculos es enorme y sólo una minería exitosa puede autorizar la transacción de un criptoactivo. Para realizar estos enormes cálculos se utilizan circuitos integrados de aplicación específica (ASIC).

Requisitos para los Mineros ASIC
Los dispositivos equipados con un ASIC dedicado, en el que el algoritmo para ejecutar la función hash está compilado en un circuito o chip IC, se conocen como mineros ASIC. El proceso de minería ASIC también se conoce como potencia de hash, ya que requiere una enorme cantidad de procesamiento aritmético.

En todo el mundo se está debatiendo activamente sobre la potencia necesaria para soportar este hash power en el contexto de los recientes problemas medioambientales. Por lo tanto, hay grandes expectativas de nuevas mejoras en las características de computación de alta velocidad, menor tamaño y menor consumo de energía de los circuitos integrados de aplicación específica (ASIC). 2. Tiempo de desarrollo y costes de desarrollo de los Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC).

2. Tiempo y Costes de Desarrollo de los Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC)

El periodo de desarrollo de los ASIC suele ser más largo que el de los FPGA y los procesadores. Ello se debe a que el diseño de los circuitos integrados se requiere individualmente para cada aplicación especializada, y a que las modificaciones del circuito y de la disposición no pueden realizarse una vez que se han enviado las máscaras. El mayor impacto en el tiempo de desarrollo y las horas de trabajo es el número de prototipos y la optimización de las características.

Sin embargo, la ventaja de los chips ASIC es que están especialmente diseñados, por lo que pueden eliminarse funciones innecesarias y los costes de fabricación son más bajos que en el caso de los FPGA, y pueden conseguirse características superiores.

¿Qué es un Sensor de Contacto?

Un Sensores de contacto es un instrumento de medida que mide la distancia al objeto a medir mediante el contacto directo con un detector específico.

La ventaja de los sensores de contacto es que son más precisos que los sensores sin contacto porque la distancia se mide poniendo el detector en contacto con el objeto que se va a medir. Sin embargo, tienen el inconveniente de que el detector debe colocarse contra el objeto que se va a medir, lo que puede causar pequeños daños.

Además, suelen ser más baratos que los Sensores de contacto.

Usos de Los Sensores de Contacto

Los sensores de contacto se utilizan mucho en aplicaciones industriales. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones de los Sensores de contacto

• Medición del desplazamiento, por ejemplo, del grosor de productos y piezas de prueba
• Inspección de productos y control de posición de equipos de transporte y procesamiento
• Control del nivel de líquido en depósitos de almacenamiento de agua
• Envío de señales de retorno para abrir y cerrar válvulas y amortiguadores.

Los Sensores de contacto son el tipo más común de sensores de contacto. Los Sensores de contacto por desplazamiento se utilizan principalmente para medir el espesor de productos y piezas de prueba. Además del desplazamiento, también pueden utilizarse para medir niveles de líquidos.

La mayoría de los Sensores de contacto miden distancias proyectando un láser o similar y recibiendo la luz reflejada. La ventaja de los Sensores de contacto es que también pueden medir grandes superficies inclinadas en las que es imposible recibir la luz reflejada. Esta ventaja puede utilizarse para medir el perfil de la superficie de objetos con forma tridimensional que deben medirse.

También se utiliza para medir el desplazamiento real de la platina gruesa en la que está montado el objeto que se va a medir y se controla su movimiento, y para medir la excentricidad cuando la platina se mueve en una dirección. También puede utilizarse para el control de realimentación a partir de la medición y la comprensión de los errores para el ajuste.

Principio de Los Sensores de Contacto

Los Sensores de contacto, típicos entre los sensores de contacto, se suministran generalmente con una sonda específica. La sonda tiene una construcción de husillo y se extiende y retrae mecánicamente de forma vertical. Cuando la sonda no está en contacto con nada, está extendida al máximo por la fuerza de un muelle.

Cuando la sonda entra en contacto con el objeto a medir, la sonda se contrae y se aplica una presión constante hacia el objeto por la fuerza del muelle. El desplazamiento del eje de la sonda en ese momento se detecta y se convierte en información de longitud. El rango que puede medirse está, por tanto, dentro del rango de expansión y contracción de la sonda.

La sonda suele estar enrollada con una bobina, y la parte del eje, que se expande y contrae, actúa como núcleo de hierro. Dependiendo de la posición de este eje, cambia la impedancia en la bobina y cambia la salida. Dado que la impedancia se determina en función de la posición del eje, se puede detectar la posición absoluta.

Tipos de Sensores de Contacto

Existen muchos tipos diferentes de Sensores de contacto en el mercado. Los siguientes son ejemplos de Sensores de contacto

1. Sensores de Desplazamiento de Transformador Diferencial (LVDT)

Este sensor convierte la cantidad de desplazamiento vertical generado al mover un contactor presionado contra el objeto a medir en una señal eléctrica y lee la forma del objeto que se está midiendo. Hay un núcleo de hierro sobre el contactor, que cambia la impedancia de la bobina en las proximidades debido al movimiento vertical del contactor y emite una señal eléctrica.

Debido a su estructura, se caracteriza porque los valores de medición rara vez saltan. Por otro lado, como se utiliza el campo magnético de la bobina, las características del campo magnético pueden no ser estables dependiendo de la posición del núcleo de hierro en la bobina.

2. Sensores de Desplazamiento de Tipo Escala

El tipo escala es un sensor que mide digitalmente el desplazamiento del contactor. Existen tipos de recuento magnético y óptico.

Tipo Magnético
El tipo magnético mide la cantidad de desplazamiento detectando el movimiento vertical de una escala con polos S y N alternos con un elemento sensor magnético. El tipo de recuento óptico, por otro lado, proyecta luz sobre una escala con numerosas rendijas y mide la cantidad de desplazamiento contando la luz que pasa a través de las rendijas con un elemento receptor de luz.

Tipo de Recuento ÓPtico
El tipo de recuento óptico es un método de medición digital, lo que significa que está libre de ruido y puede medir con gran precisión. Sin embargo, el movimiento rápido del contactor puede hacer que el elemento sensor magnético o el elemento receptor de luz reaccionen incorrectamente, en cuyo caso el valor medido saltará.

3. Finales de Carrera Y Microinterruptores

Los finales de carrera y los microinterruptores son Sensores de contacto que emiten la posición de un objeto como señal de contacto. En la punta se acopla un perro llamado actuador, que es accionado por el contacto con un objeto para abrir y cerrar los contactos internos. De construcción sencilla y robusta, estos componentes se utilizan ampliamente en la industria.

4. Sensores de Nivel de Tipo Flotador.

Estos sensores están equipados con un flotador, y el flotador se mueve hacia arriba y hacia abajo de acuerdo con el movimiento vertical del nivel de líquido para dar salida al nivel. Debido a su sencilla construcción y bajo coste, se utilizan en muchas situaciones para el control del nivel de líquido en tanques de almacenamiento. Sin embargo, como el flotador tiene que flotar en el depósito, no es adecuado para depósitos agitados.

¿Qué es una Sonda de Contacto de Resorte?

Una sonda de contacto es una sonda portadora de corriente con una unión eléctrica retráctil por resorte para obtener continuidad eléctrica.

También puede denominarse sonda o contacto de órgano. Por ejemplo, cuando se aplican piezas metálicas entre sí para obtener continuidad eléctrica en una medición, los metales deben estar en contacto entre sí con un cierto grado de fuerza, ya que, de lo contrario, la conexión eléctrica será inestable y no se podrá obtener una conexión precisa.

Las sondas de contacto de resorte son sondas con una estructura en la que la unión se hace deslizar con un muelle, de forma que la conexión eléctrica se hace contactar con la presión de apriete del muelle y se estabiliza la conexión eléctrica.

Usos de las Sondas de Contacto de Resorte

Las sondas de contacto de resorte se utilizan para realizar pruebas de continuidad y de conducción de corriente en componentes electrónicos y placas de circuitos impresos. En la producción de componentes electrónicos y placas de circuitos impresos, las pruebas de continuidad y de conducción de corriente se incorporan a veces al proceso de producción para mejorar la calidad.

En estos casos, es necesario aplicar una tensión o corriente a cualquier parte del componente electrónico o placa de circuito impreso que se va a comprobar. Las sondas de contacto de resorte también se utilizan cuando no se requieren conexiones mediante soldadura o conectores y se desea una fácil extracción y fijación.

Las sondas de contacto de resorte suelen tener la posibilidad de elegir la forma y el grosor de la pieza de contacto, la presión del muelle y la carrera de deslizamiento, etc. Es importante seleccionar la adecuada en función del material y la forma de la contraparte a contactar y de la cantidad de corriente a aplicar.

Principio de las Sondas de Contacto de Resorte

Las sondas de contacto de resorte se utilizan en las máquinas de inspección denominadas máquinas de tijera y máquinas de inspección ICT (In-circuit Tester), que utilizan algo denominado tablero de clavijas. Los tableros de clavijas tienen una estructura en la que se proporciona una toma dedicada para la sonda de contacto, que se fija a una placa de resina de unos 10 mm de grosor con un orificio perforado en una posición que coincide con la posición de conexión del objetivo de inspección, se aplica el cableado eléctrico y se inserta una sondas de contacto de resorte en la toma.

Las máquinas de inspección denominadas máquinas de tijeras y máquinas de inspección ICT (In-circuit Tester) están equipadas con un mecanismo que eleva y baja verticalmente la placa de clavijas, de modo que la sonda de contacto puede aplicarse al punto a inspeccionar sujetando el objetivo de inspección entre la placa de clavijas y la sonda de contacto, lo que permite realizar pruebas de energización eléctrica.

Estructura de las Sondas de Contacto de Resorte

La sonda de contacto de resorte consta de un émbolo, que es la unión eléctrica en la punta, un tubo (o barril), que sirve de cuerpo de fijación, y un muelle en el tubo. Las sondas de contacto de resorte también tienen una toma dedicada, que puede fijarse a la toma y cablearse, de modo que sólo pueda sustituirse la sonda cuando ésta se desgaste.

Cómo seleccionar una Sondas de Contacto de Resorte

Las sondas de contacto de resorte se seleccionan principalmente en función de cuatro factores: tamaño, carrera, presión de la aguja y forma de la punta.

1. Tamaño

El tamaño se selecciona en función de condiciones como la densidad de la zona a sondear y la magnitud de la corriente a aplicar.

2. Carrera

La carrera se selecciona en función de condiciones como la cantidad de movimiento del mecanismo que sube o baja el tablero de agujas del dispositivo, la posición y altura del objetivo de inspección, etc. Generalmente, es preferible seleccionar una sonda con un volumen de deslizamiento que sea aproximadamente dos tercios de la carrera total.

3. Presión de Aguja

La presión de aguja se refiere a la fuerza del muelle, y se selecciona teniendo en cuenta el número de sondas de contacto de resorte y la fuerza aplicada al mecanismo que mueve el tablero de agujas y otras partes del dispositivo hacia arriba y hacia abajo. Por ejemplo, si la fuerza que puede ejercer el mecanismo es de 5 kgf, un tablero de clavijas con 100 sondas debe tener una presión de aguja (fuerza del muelle) de 50 g o menos por sonda, de lo contrario el equipo no funcionará correctamente.

4. Forma de la Punta

La forma de la punta debe ser adecuada al material, tamaño, forma y flujo de corriente que se vaya a aplicar a la sondas de contacto de resorte.

Otras Informaciones sobre Sondas de Contacto de Resorte

Preparación de la Almohadilla de Ensayo

Cuando se diseña con antelación un dispositivo que va a someterse a pruebas de conducción de corriente en el proceso de producción, se recomienda prever los puntos de medición al diseñar el circuito. Al diseñar una placa de circuito impreso, la incorporación de almohadillas de prueba para sondas de contacto puede facilitar la aplicación de las sondas de contacto y la extracción de señales de componentes con pasos sin tensión o más rígidos.

¿Qué es un Osciloscopios?

Un osciloscopios es un instrumento que emite señales eléctricas en forma de ondas en una pantalla y se caracteriza por su capacidad de observar los cambios de la señal a lo largo del tiempo en dos dimensiones.

Los osciloscopios se clasifican a grandes rasgos en osciloscopios analógicos y osciloscopios digitales.

1. Osciloscopios analógicos

Este término se refiere a los Osciloscopios que dibujan formas de onda mediante el barrido de un haz de electrones sobre la superficie de un tubo de rayos catódicos para observar la señal de entrada. La señal de entrada al Osciloscopios se muestra inmediatamente como una forma de onda con sólo un pequeño retardo.

2. Osciloscopios digitales

Osciloscopios que convierten la señal de entrada en datos digitales mediante un convertidor A/D, almacenan los datos en la memoria y, a continuación, muestran la forma de onda en la pantalla. A diferencia de los Osciloscopios analógicos, se trata de una colección de datos discretos, por lo que los datos se complementan entre sí y se muestran como una curva suave.

Usos de los Osciloscopios

Los osciloscopios observan las señales eléctricas como formas de onda, lo que permite al usuario comprobar visualmente el funcionamiento de los circuitos electrónicos. Los osciloscopios pueden utilizarse para comprobar las formas de onda de la señal en circuitos electrónicos y verificar que funcionan según lo previsto en el diseño.

En la verificación del funcionamiento de circuitos digitales de alta velocidad, las señales deben capturarse con una temporización fiable que no se vea afectada por las fluctuaciones de la señal digital (jitter), y los Osciloscopios se utilizan para establecer esta temporización.

Los osciloscopios también son un instrumento de medida eficaz para reparar equipos electrónicos, ya que si la causa del fallo del equipo reside en los circuitos electrónicos, se puede localizar la pieza defectuosa trazando las formas de onda de la señal de las distintas partes de los circuitos electrónicos.

Principio de los Osciloscopios

En los Osciloscopios analógicos convencionales, la señal de entrada procedente de la sonda se transmite al circuito de amplificación vertical del osciloscopio. La señal se atenúa o amplifica en el circuito amplificador vertical y, a continuación, se transmite a la placa deflectora vertical del tubo de rayos catódicos.

La tensión aplicada a la placa deflectora vertical hace que el haz de electrones se escanee hacia arriba y hacia abajo. Esta secuencia de eventos es el principio de los Osciloscopios. La señal de entrada se transmite simultáneamente al circuito de disparo, y el haz de electrones comienza a barrer horizontalmente en el momento en que la señal coincide con la condición de disparo establecida.

En los Osciloscopios digitales, la señal de entrada se convierte en datos digitales mediante un convertidor A/D y los datos se almacenan secuencialmente en la memoria. A continuación, una vez transcurrido un tiempo especificado desde el momento en que la señal de entrada cumple la condición de disparo, se detiene el almacenamiento de nuevos datos.

Como resultado, la memoria anterior registra las señales antes y después del momento en que se cumple la condición de disparo, y estas señales se muestran como formas de onda en la pantalla. En otras palabras, también se puede observar la forma de onda de la señal antes del disparo.

Los datos de la memoria también pueden utilizarse para el análisis de formas de onda, por ejemplo, el análisis de frecuencia de señales mediante operaciones FFT. Además, los datos pueden enviarse a una tarjeta de memoria para su análisis y almacenamiento en un PC.

Cómo seleccionar un Osciloscopios

Al seleccionar un modelo, es importante que el Osciloscopios tenga especificaciones suficientes para la tarea de medición. En concreto, hay que tener en cuenta la respuesta en frecuencia, la frecuencia de muestreo, el número de canales, la longitud de la memoria y los tipos de sonda disponibles.

Además del uso básico de los Osciloscopios para observar formas de onda, las aplicaciones actuales de los Osciloscopios se están ampliando para incluir la verificación de temporización, el análisis de formas de onda y las pruebas de conformidad, y el rango de medición y la funcionalidad están aumentando en consecuencia. En consecuencia, es necesario seleccionar un modelo con funciones adecuadas al propósito de uso.

Cómo utilizar los Osciloscopios

Además de observar las variaciones de tensión a lo largo del tiempo, los Osciloscopios también pueden medir la frecuencia de señales repetidas y dibujar curvas de Lissajous. Se utilizan ampliamente para pruebas de evaluación de circuitos electrónicos, observación de formas de onda de señales de vídeo y audio, comprobación de las características de respuesta de dispositivos de potencia, medición del margen de temporización de circuitos digitales de alta velocidad y evaluación en productos mecatrónicos.

La preparación para la medición incluye el ajuste de fase de las sondas y el ajuste de desviación entre sondas. El ajuste de la inclinación es particularmente esencial cuando se utilizan conjuntamente sondas de corriente y tensión, ya que la sonda de corriente tiene un gran tiempo de retardo. También es esencial esperar unos 30 minutos después de conectar la fuente de alimentación antes de medir para garantizar una precisión de medición suficiente.

El truco para observar realmente la forma de onda deseada es el ajuste del disparo. En los Osciloscopios analógicos, los únicos factores de ajuste son la selección de la pendiente, el nivel de disparo y el retardo de disparo, pero en los Osciloscopios digitales, además de éstos, pueden ajustarse diversas condiciones de disparo, como la anchura de impulso y el intervalo.

Además, también está disponible el disparo secuencial, en el que las señales se capturan cuando se cumplen varias condiciones de disparo. Se requieren técnicas para utilizarlos con el fin de capturar la señal que se desea observar.

Otra información sobre los Osciloscopios

1. características y diferencias entre Osciloscopios analógicos y digitales

Las características de ambos tipos de osciloscopios pueden resumirse como sigue

Osciloscopios analógicos

• Excelentes prestaciones en tiempo real, con un tiempo muerto corto entre la captura y la visualización de una nueva señal.
• La frecuencia de aparición de formas de onda idénticas puede determinarse por el brillo de la señal.
• No es adecuado para observar fenómenos puntuales o de baja frecuencia de repetición.
• Requiere equipo fotográfico para guardar los resultados de la observación.
• No es posible el análisis mediante formas de onda.

Osciloscopios digitales

• Permite visualizar información complementaria sobre fenómenos puntuales.
• Los resultados de la observación pueden tratarse como datos electrónicos, lo que facilita su almacenamiento.
• Las formas de onda pueden tratarse como datos digitales y analizarse mediante un procesador.
• El tiempo real de observación es relativamente corto debido al largo tiempo muerto necesario para el procesamiento de la señal.
• La información sobre la frecuencia de las formas de onda se pierde en las formas de onda repetidas

Hoy en día, no existen Osciloscopios analógicos disponibles únicamente para aplicaciones de medida industriales, y los Osciloscopios digitales son casi el 100% de la elección.

<p.Esto se debe a la amplia disponibilidad de convertidores A/D y procesadores de alta velocidad para el procesamiento de formas de onda, así como a los avances tecnológicos que compensan las deficiencias de los Osciloscopios digitales, lo que ha llevado a la disponibilidad de productos altamente funcionales a precios relativamente bajos.

2. puntos a tener en cuenta sobre los Osciloscopios

A la hora de utilizar un Osciloscopios para observar formas de onda correctas, hay que tener en cuenta varios puntos, y es especialmente importante seleccionar un modelo con una respuesta en frecuencia que cubra suficientemente la banda de frecuencias que se va a medir.

La respuesta en frecuencia de un Osciloscopios se define como la frecuencia a la que la amplitud cae a -3 dB, por lo que para una medición precisa de la amplitud, se debe seleccionar un modelo con una respuesta en frecuencia de aproximadamente cinco veces la frecuencia de la señal bajo prueba.

En el caso de los Osciloscopios digitales, también debe prestarse atención a la frecuencia de muestreo de los datos. Si la frecuencia de muestreo es inferior al doble de la frecuencia de la señal bajo prueba, se producirá aliasing y se mostrarán formas de onda falsas.

¿Qué es un Analizador de Espectro Óptico?

Un analizadores de espectro óptico, es un espectrómetro que mide el espectro óptico.

El espectro óptico se refiere a la distribución de intensidad por longitud de onda, con la longitud de onda trazada en el eje horizontal y la intensidad de la luz en el eje vertical. Un dispositivo similar es el medidor óptico de longitud de onda, pero el analizador óptico de espectro tiene una función para corregir los valores medidos y un espejo para escanear las longitudes de onda.

El sistema óptico suele ser más complejo que el de un medidor óptico de longitud de onda, pero es multifuncional y muy versátil. Por ello, el precio del equipo es relativamente elevado.

Los analizadores de espectro ópticos se utilizan en el desarrollo de semiconductores ópticos, como las comunicaciones ópticas en red y los fotoacopladores. Otras aplicaciones son el análisis basado en la luz, la medición del contenido de humedad, la medición del grosor de las películas y todos los campos de componentes relacionados con la luz, incluidos la biotecnología y la química, como la farmacéutica y la biología.

Aplicaciones de los Analizadores de Espectro Ópticos

Los analizadores de espectro ópticos se utilizan principalmente para evaluar el rendimiento de los sistemas ópticos. Las fuentes de luz láser y LED, en particular, tienen una gama muy amplia de aplicaciones en la industria, aplicaciones médicas, telecomunicaciones e investigación académica, por lo que es muy importante investigar sus características de longitud de onda.

Los siguientes son ejemplos de aplicaciones de los analizadores de espectro ópticos

• Evaluación de las características de longitud de onda de fuentes de luz monocromáticas, como láseres y LED, y fuentes de luz blanca, como lámparas de mercurio y xenón.
• Evaluación de la reflectancia y transmitancia de componentes ópticos en función de la longitud de onda.
• Controles de calidad en las comunicaciones por fibra óptica, por ejemplo en las comunicaciones ópticas por multiplexación por división de longitud de onda.

Principio de los Analizadores de Espectro Óptico

El principio de los analizadores de espectro óptico puede clasificarse a grandes rasgos en los dos tipos siguientes en función del método espectral: dispersivo e interferométrico.

1. Analizadores de Espectro Óptico Espectral Dispersivo

La espectroscopia dispersiva es un método de resolución espacial de componentes de longitud de onda que utiliza un elemento espectral y mide la intensidad en cada longitud de onda.

Como elementos espectrales se utilizan prismas y rejillas de difracción. Otros espectrómetros constan de un espejo y una lente llamados colimador, y una cámara u objetivo para enfocar.

En el caso de los prismas, la espectroscopia se basa en la diferencia del índice de refracción en función de la longitud de onda. La luz que incide en el prisma se emite con diferentes ángulos de refracción en función de la longitud de onda. Esto permite resolver espacialmente la componente de longitud de onda de la luz que se desea medir.

En el caso de las rejillas de difracción, la espectroscopia aprovecha la diferencia del ángulo de difracción en función de la longitud de onda. Cuando la luz entra en la rejilla de difracción, se emite en un ángulo que satisface las condiciones de difracción y es diferente para cada longitud de onda.

2. Espectroscopia de Interferencia Analizadores de Espectro Óptico

La espectroscopia interferométrica es un método que consiste en interferir la luz que se desea medir y medir el espectro a partir del patrón de interferencia.

Existen dos métodos de interferencia de flujo luminoso, uno que utiliza un divisor de haz para interferir con la luz que se desea medir y otro que utiliza espejos opuestos altamente reflectantes. En la interferometría de dos fotones, se varían las longitudes del camino óptico de los dos flujos de luz, se mide el cambio de intensidad de la luz que interfiere (interferograma) y se puede calcular el espectro mediante la transformación inversa de Fourier.

En la interferometría multiflujo, sólo se puede extraer el componente de longitud de onda resonante mediante la reflexión múltiple de la luz que se desea medir. Como la longitud de onda de la luz resonante puede modificarse cambiando la separación entre espejos, el espectro puede medirse repitiendo este proceso.

En comparación con la espectroscopia dispersiva, que detecta la intensidad de la luz separada por la longitud de onda, el rendimiento del rango dinámico es inferior, pero se puede obtener una gran precisión de la longitud de onda.

Más Información sobre Analizadores de Espectro Ópticos

Rendimiento de los Analizadores de Espectro Ópticos

La resolución de longitud de onda es la medida más importante del rendimiento de los analizadores de espectro ópticos. La resolución de longitud de onda es un término que se refiere al límite de la anchura de la longitud de onda sobre la que se puede resolver el espectro óptico.

1. Analizadores de Espectro Óptico de Espectroscopía Dispersiva
En espectroscopia dispersiva, la resolución de la longitud de onda depende del tipo de rejilla de difracción utilizada, de la distancia del camino óptico y de la anchura de la rendija. Por esta razón, los instrumentos con alta resolución de longitud de onda son grandes.

El estrechamiento de la anchura de la rendija por la que pasa la luz al detectar aumenta la resolución, pero también reduce la intensidad de detección, por lo que es importante ajustar el sistema óptico teniendo en cuenta la anchura de resolución requerida. Si la cámara está equipada con un sistema de refrigeración, es posible medir con un fondo más bajo, como la corriente oscura.

2. Analizadores de Espectro Ópticos de Espectroscopia de Interferencia
En el caso de la espectroscopia de interferencia, la resolución de la longitud de onda viene determinada por la anchura del paso cuando se modifica la longitud del camino óptico. Por lo tanto, cuando se requiere una alta resolución de longitud de onda, se necesitan más pasos para la medición, lo que se traduce en tiempos de medición más largos.

¿Qué son los Medidores de Longitud?

Una máquina de medir longitudes es, como su nombre indica, un dispositivo para medir longitudes.

Hoy en día, la longitud se define como la distancia recorrida por la luz en una unidad de tiempo, en función de la velocidad de la luz. Los métodos de medición de la longitud se distinguen entre métodos directos e indirectos.

• Método Directo
  Se trata de un método de medición de la longitud que consiste en compararla con una longitud estándar, una escala o un baremo utilizando herramientas de medición de uso común, como una regla, una cinta métrica, un calibre o un micrómetro.
• Método Indirecto
  Se trata de un método de medición de la longitud mediante otras magnitudes físicas relacionadas con la longitud o mediante métodos eléctricos u ópticos.

En muchos casos, la longitud puede medirse utilizando el método directo, pero en el caso de estructuras largas u objetos microscópicos del orden de las micras, se utiliza el método indirecto porque es difícil preparar una longitud estándar (escala). Los métodos indirectos también se utilizan cuando el objeto tiene una forma compleja, es inaccesible o no se puede tocar.

Usos de los Medidores de Longitud

Los medidores de longitud se utilizan en diversos campos, pero hay que elegir el más adecuado para cada aplicación.

• De unos pocos milímetros a varias decenas de milímetros y lo suficientemente grandes como para caber en la palma de la mano o sobre una mesa: reglas y calibres.
• Algo más grandes y largos, de varios cientos de milímetros a varios metros: cinta métrica, etc.
• Elementos con una precisión de acabado del orden de las micras, cuyo resultado puede observarse al microscopio: micrómetro.
• Distancias de varios metros a varias decenas de metros sobre el terreno: métodos ópticos (triangulación, medición de longitud por láser).
• Medición de irregularidades finas en productos industriales de precisión, como lentes u obleas de semiconductores: interferometría láser.

Además, se aplican tecnologías como la tomografía computarizada por rayos X para medir el interior de objetos inaccesibles por la luz o el estilete. Además, la industria nanotecnológica requiere mediciones a nivel nanométrico, que se miden con métodos en los que se aplica la microscopía electrónica de barrido. Como aplicación práctica, también se están desarrollando métodos de medición de longitud basados en el análisis de imágenes, como el reciente desarrollo de aplicaciones de medición de longitud a partir de cámaras de smartphones.

Principio de los Medidores de Longitud

La definición de un metro es “la longitud que recorre la luz en el vacío en 1/299.792.458 de segundo”. El prototipo de metro basado en esto es el estándar para la longitud. En principio, el método directo es una comparación con este prototipo métrico.

Un principio de medición basado en la definición de longitud consiste en medir el tiempo de vuelo (ToF) de la luz. Debido a la altísima velocidad de la luz, se requiere una sofisticada tecnología electrónica. En la actualidad, muchos instrumentos de tipo láser (ToF) emplean habitualmente un método de medición basado en la diferencia de fase entre la luz incidente de intensidad modulada y la luz reflejada.

Por definición, éste es el comportamiento de la luz en el vacío, por lo que en la práctica se requiere una corrección para el índice de refracción del aire. La interferometría láser utiliza el fenómeno de interferencia entre haces láser.

Analizando las franjas de interferencia producidas cuando la luz reflejada por la superficie de referencia y la luz reflejada por la superficie de medición para la misma radiación láser interfieren entre sí, se puede medir la distancia de la superficie de medición con respecto a la superficie de referencia en el orden de nm. A modo de ejemplo, se muestran algunos instrumentos de medición de longitud, pero existen muchos métodos.

Otra Información sobre Medidores de Longitud

1. Cómo Utilizar los Medidores de Longitud

La máquina horizontal de medición de longitudes utilizada en muchas máquinas de medición de longitudes consta de una bancada, una mesa alternativa con una escala patrón incorporada que se mueve sobre la bancada, un microscopio de medición para observar la escala patrón, una superficie de medición sobre la que se coloca la probeta bajo una fuerza de medición constante y una mesa de medición que soporta la probeta que se va a medir. Se conocen dos tipos de medidores de longitud horizontal: los que satisfacen el principio de Abbe y los que satisfacen el principio de Eppenstein.

En los medidores de longitud horizontal con una estructura que satisface el principio de Abbe, la medición se lleva a cabo colocando el eje de medición de la probeta y la cara de la escala de la escala estándar en la misma línea recta, de modo que se pueden ignorar los errores de medición debidos a la desviación angular del eje de medición de la mesa reciprocante basada en la falta de rectitud de la cama.

Por otra parte, en los medidores de longitud horizontales con una estructura que satisface el principio de Eppenstein, la medición se lleva a cabo para eliminar los errores de medición debidos a la falta de rectitud de la bancada configurando la distancia focal de la lente del objetivo para la escala estándar de modo que sea igual a la distancia entre el eje de medición de la muestra y la escala estándar cuando están separadas, y colocando ópticamente el plano focal de la lente en la escala estándar. La medición se realiza colocando ópticamente el plano focal de la lente sobre la escala patrón.

2. Medidores de Longitud por Láser

Los medidores de longitud por láser emiten un rayo láser sobre un objeto de prueba y utilizan la luz reflejada para medir la distancia del objeto de prueba. Los medidores de longitud por láser se denominan “Sensores de Desplazamiento” o “Sensores de Distancia”, dependiendo de la distancia a medir.

• Sensor de Desplazamiento
  Máquinas de medición de longitudes que miden distancias cortas (de decenas a centenares de milímetros) en micras.
• Sensores de Distancia
  Se trata de máquinas de medición de longitud que miden distancias largas (de varios milímetros a varios metros) en milímetros.

Los dos métodos de medición conocidos para los Medidores de Longitud mencionados son los métodos de triangulación y de tiempo de vuelo (ToF).

Triangulación
Se trata de un método de medición que utiliza el principio de triangulación basado en la luz reflejada, y consiste en un medidores de longitud con un elemento emisor de luz y un elemento receptor de luz. Como elemento emisor de luz se utiliza un láser semiconductor. En el método de medición, un haz láser enfocado desde el láser semiconductor a través de una lente de proyección se irradia sobre la muestra. Parte de la reflexión difusa de la luz láser irradiada sobre el objeto de ensayo forma una imagen puntual en el elemento receptor de luz a través de la lente receptora de luz. El desplazamiento de la muestra puede medirse detectando y calculando la posición de la imagen puntual.

Un sistema que utiliza un elemento receptor de luz CMOS (Complementary Metal Oxide Semi-conductor) se denomina sistema CMOS, mientras que un sistema que utiliza un elemento receptor de luz CCD (Charge Coupled Device) se denomina CCD. El método CCD utiliza un CCD (Charge Coupled Device) como elemento receptor de luz.

Tiempo de vuelo (ToF)
Este método mide la distancia midiendo el tiempo que tarda la luz irradiada en reflejarse en la muestra y ser recibida por el elemento receptor de luz. Existen dos métodos conocidos: el método de distancia por diferencia de fase, que utiliza la diferencia de fase entre las longitudes de onda emitidas y recibidas, y el método de propagación de impulsos, que emite un haz láser con una anchura de impulso fija.

¿Qué es un Analizador de Redes?

Un analizador de redes (Network Analyzer en inglés) es un dispositivo utilizado para caracterizar las propiedades de una red en un dispositivo bajo prueba (DUT, Device Under Test).

En particular, el analizador de redes puede medir la atenuación y la impedancia de la señal que ingresa al DUT. Es especialmente útil para evaluar las características de alta frecuencia de componentes electrónicos y tiene una amplia gama de aplicaciones, incluyendo dispositivos de transmisión.

La salida del analizador de redes se representa mediante parámetros S (parámetros de dispersión). Los parámetros S incluyen magnitudes físicas como la reflexión directa (S11), la transmisión directa (S21), la transmisión inversa (S12) y la reflexión inversa (S22). Estos parámetros proporcionan información sobre cómo se comporta la señal en la red y son fundamentales para analizar y caracterizar el rendimiento de los dispositivos y sistemas.

Usos de los Analizadores de Redes

Los analizadores de redes se clasifican en dos categorías principales: los analizadores de redes escalares y los analizadores de redes vectoriales (VNA). Los analizadores de redes vectoriales (VNA) son especialmente versátiles, ya que proporcionan información tanto de amplitud como de fase, lo que amplía su campo de aplicación.

Los analizadores de redes son ampliamente utilizados en el desarrollo de circuitos de adaptación para amplificadores de alta frecuencia, aprovechando sus ventajas en aplicaciones de alta frecuencia. En este contexto, el diseño se basa en los precisos parámetros S del amplificador, la antena y el filtro, respectivamente.

Además, los analizadores de redes también se emplean frecuentemente para evaluar la adaptación de impedancias. El desajuste de impedancias en las líneas de transmisión de cada dispositivo o cable en una red de circuitos que maneja altas frecuencias puede resultar en pérdidas de potencia y distorsión de la señal. Por lo tanto, los analizadores de redes son útiles para detectar y evaluar estos desajustes de impedancias, permitiendo mejorar la eficiencia y calidad de la transmisión de señales en dichos sistemas.

Principios de los Analizadores de Redes

Un analizador de redes está equipado con una fuente de señal, un separador de señal, un acoplador direccional y al menos tres receptores.

• Fuente de señal
  La fuente de señal se encarga de suministrar señales al sistema y la proporciona un sintetizador.
• Separador de señales
  El separador de señales utiliza un divisor de resistencias para dividir la señal de entrada en señales de circuito y receptores (señal de referencia R).
• Acoplador direccional
  El acoplador direccional separa la onda de entrada de la onda reflejada, que se mide en el receptor (señal de referencia A).

La salida del DUT se mide en un tercer receptor (señal de transmisión B). La evaluación se realiza comparando las señales, por ejemplo, S11 se define por A/R y S21 por B/R.

La elevada precisión de medida del analizador de redes también se garantiza mediante una calibración precisa. La calibración se realiza utilizando patrones con características conocidas. Un método de calibración muy utilizado es el método SOLT, en el que un patrón de cortocircuito, circuito abierto o carga de adaptación se acopla a un plano de referencia en una conexión directa (pasante).

La medición es muy precisa, por lo que hay que tener cuidado para evitar errores de medición en varios aspectos, como el par de apriete del conector, la temperatura ambiente, la señal de entrada y la estabilidad del cable, etc.

Más Información sobre los Analizadores de Redes

1. Conocimientos Básicos sobre los Analizadores de Redes

Existen dos tipos de analizadores de redes: los analizadores de redes vectoriales (VNA, por sus siglas en inglés) y los analizadores de redes escalares. Sin embargo, los analizadores de redes vectoriales son los más utilizados en la actualidad.

Los analizadores de redes utilizan parámetros S (parámetros de dispersión) para medir los cambios de amplitud en las mediciones de transmisión y reflexión. Estos parámetros también se conocen como matrices S y se define un sistema de numeración para ellos. El esquema de numeración es “Sij, donde i es el puerto de salida y j es el puerto de entrada”. Por ejemplo, S11 representa una medición de una señal incidente en el puerto 1 que se transmite al puerto 1, mientras que S12 significa una medición de una señal incidente en el puerto 2 que se transmite al puerto 1.

Los parámetros S se pueden medir utilizando un analizador de redes vectoriales. Sin embargo, antes de realizar las mediciones, es necesario calibrar el VNA utilizando diferentes métodos de calibración.

El método básico de calibración de un VNA implica el uso de tres instrumentos de calibración estándar. Entre los métodos de calibración más comunes se encuentran el método SOLT (Short-Open-Load-Thru), el método UnKnown Thru y el método TRL (Thru-Reflect-Line), tal como se mencionó anteriormente. Estos métodos permiten obtener mediciones precisas y confiables con el VNA.

2. Sobre la Medición de la Impedancia

La impedancia es un parámetro importante utilizado en la caracterización de circuitos electrónicos, componentes electrónicos y materiales electrónicos, y es la cantidad de corriente alterna que interrumpe un circuito u otro dispositivo a algunas frecuencias. Existen varios tipos de métodos de medición de la impedancia, cada uno con sus propias ventajas e inconvenientes.

El método de medición debe seleccionarse teniendo en cuenta el rango de frecuencias necesario para la medición y las condiciones de medición del rango de medición de la impedancia. Los métodos de medición incluyen el método de puente, el método de resonancia, el método I-V, el método de análisis de red, el método de análisis de red en el dominio del tiempo y el método de puente equilibrado automático.

El método del puente se describe a modo de ejemplo. Las ventajas del método del puente son su gran precisión (en torno al 0,1%), su capacidad para cubrir una amplia gama de frecuencias con múltiples instrumentos de medición y su bajo coste. Por otro lado, las desventajas son que requiere una operación de equilibrado y que una sola unidad sólo puede cubrir un estrecho rango de frecuencias. La gama de frecuencias de medición del método del puente es aproximadamente de hasta 300 MHz CC.

3. Tendencias en la Extensión de Frecuencia

La máxima extensión de frecuencia de los analizadores de redes se extiende ahora hasta la banda sub-THz (220 GHz). Esto se debe a que se prevé que la próxima generación de estándares de comunicación, 6G, utilizará con toda probabilidad la banda de 140 GHz, conocida como banda D.

Sin embargo, la banda sub-THz es susceptible a errores de longitud eléctrica y elementos parásitos debido a su alta frecuencia, lo que hace que la precisión total de calibración, incluyendo sondas y cables de RF, sea extremadamente importante.

En realidad, el rango de frecuencias que puede calibrarse de una sola vez suele ser limitado, y los fabricantes compiten por desarrollar instrumentos de medida fáciles de usar, incluyendo el manejo de datos entre calibraciones y la adición de extensores de frecuencia dedicados a la banda de ondas milimétricas.

4. Adición de Funciones de Evaluación de Potencia Modulada

Los analizadores de redes se utilizan generalmente para evaluar la impedancia de los DUT y los parámetros S, que son evaluaciones de pequeña señal, pero recientemente el análisis de modulación y la evaluación de gran señal y el análisis de evaluación de pequeña señal se realizan a menudo como un conjunto. En el futuro, los analizadores de redes se utilizarán como una herramienta sencilla y fácil de usar para el análisis de modulación.

En el futuro, los analizadores de redes se utilizarán no sólo para la evaluación de impedancias y parámetros S, sino también para la evaluación de conmutadores, filtros, amplificadores de alta frecuencia (RF), amplificadores de bajo ruido (LNA) y otros frontales de RF, incluido el análisis de grandes señales y modulación.

¿Qué es un Filtro de Aire?

Filtros de aire es un componente que filtra las partículas finas del aire.

Diversas sustancias están presentes en el aire en forma de partículas finas denominadas aerosoles. Estas sustancias provocan fallos de funcionamiento y reducen la productividad de los productos industriales. También suponen un riesgo para la salud si se inhalan en los pulmones.

Los Filtros de aire son componentes que eliminan estos contaminantes.

Usos de los Filtros de Aire

Los Filtros de aire se utilizan para filtrar las cantidades suspendidas en el aire. Las aplicaciones específicas son las siguientes

1. Filtros de Aire para Automóviles

Se utilizan para evitar que los residuos transportados por el aire sean aspirados por el motor de un automóvil.

2. Filtros de Aire para Aire Acondicionado

Elimina las partículas que acechan en el aire y proporciona aire limpio. También existen productos que eliminan el moho y los virus.

3. Salas Limpias

Estos filtros se utilizan para eliminar el polvo invisible y otras partículas en salas limpias donde se ensamblan equipos electrónicos. Se utilizan Filtros de aire de alto rendimiento.

Principio de los Filtros de Aire

Los Filtros de aire se pueden clasificar en varios tipos según su rendimiento, pero el principio difiere según el tipo.

1. Filtros de Aire para Polvo Grueso

Estos filtros recogen partículas de 5 µm o más de diámetro. El material utilizado son fibras químicas no tejidas o fibras de vidrio. La estructura puede ser en forma de panel. 

2. Filtros de Aire para Rendimiento Medio

Estos filtros recogen partículas de 1 µm a 5 µm de diámetro. Los materiales incluyen fibras de vidrio. Se dispone de filtros plisados o en forma de bolsa. 

3. Filtros Cuasi HEPA (High Efficiency Particulate Air)

Capaces de recoger entre el 90% y el 95% o más de las partículas con un diámetro objetivo de 0,3 µm. Fabricados con finas fibras de vidrio y otros materiales.

4. Filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air)

Capaz de recoger el 99,97% o más de las partículas con un diámetro objetivo de 0,3 µm. Fabricados con finas fibras de vidrio.

5. Filtro ULPA(Aire de Penetración Ultrabaja)

Capaz de recoger más del 99,9995% de las partículas con un diámetro objetivo de 0,15 µm. Fabricado con finas fibras de vidrio, etc.

Rendimiento de los Filtros de Aire

Se utilizan los tres indicadores siguientes del rendimiento de los Filtros de aire.

1. Caída de Presión

Cuando un fluido contaminado pasa a través de un filtro, se crea una resistencia en el flujo del fluido para eliminar el contaminante. La diferencia de presión de aire a través del filtro a un caudal de aire determinado es la “caída de presión”.

Se puede calcular midiendo la diferencia de presión de aire entre la entrada y la salida del filtro. La pérdida de presión es también una pérdida de energía y, por lo tanto, debe ser lo más pequeña posible.

2. Eficacia

Dependiendo del tamaño del contaminante, el filtro se dimensiona para eliminarlo. Por ejemplo, se utiliza una malla metálica fina para los contaminantes pequeños y una malla metálica gruesa para los contaminantes más grandes. La “eficacia” del filtro consiste, por tanto, en utilizar distintos tamaños y tipos de filtro en función del contaminante.

3. Vida Útil

El material filtrante de los filtros de aire se deteriora en proporción a la cantidad de aire filtrado. Se obstruyen cuando se acumula una cierta cantidad de polvo recogido. Esto es peligroso porque si se acumula una cantidad predeterminada de polvo, el valor de la caída de presión aumenta rápidamente y el rendimiento de la captación de polvo se deteriora. Los filtros de alto rendimiento que filtran contaminantes finos requieren una sustitución periódica. Esta es la “vida útil” del filtro.

Más Información sobre Filtros de Aire

Diferencias entre Filtros de Aire y Separadores de Gotas

Los filtros de aire también eliminan las materias extrañas, la humedad y el aceite del aire. En cambio, los separadores de gotas tienen mayor capacidad de eliminación de aceite que los filtros normales.

Los filtros de aire deben instalarse delante del regulador para evitar que entren cuerpos extraños en las electroválvulas y los cilindros. En cambio, los separadores de gotas se instalan entre los reguladores o detrás de ellos.

Mientras que los filtros de aire son obligatorios para eliminar objetos extraños, los separadores de gotas se instalan en función del equipo del lado secundario. Por ejemplo, si se instalan sensores de caudal, los separadores de gotas son esenciales, ya que el aceite en el aire puede provocar fallos de funcionamiento.

¿Qué es un Rodillo de Uretano?

Los rodillos de uretano son rodillos metálicos revestidos y cocidos con uretano.

Tiene excelentes propiedades de insonorización, absorción acústica, aislamiento acústico, resistencia a aceites y productos químicos, resistencia mecánica, elasticidad, resistencia a la rodadura, resistencia al calor, almacenamiento de calor y resistencia al desgaste. En función de la aplicación, se seleccionan y ajustan el color, el material, la dureza y la longitud del uretano.

Tiene una amplia gama de usos, como material de acolchado para sillas, sofás y colchones, y se utiliza mucho en el hogar porque es fácil de procesar. También se puede limpiar en casa.

Usos de los Rollos de Poliuretano

Los rollos de uretano tienen una gama de usos muy amplia, desde componentes para el interior del automóvil hasta amortiguación de ruidos, como amortiguación de vibraciones y absorción acústica. También se utiliza en el campo médico y es especialmente adecuado para residencias de ancianos, desde camas y salas de reconocimiento hasta suelos de rehabilitación.

Además, puede utilizarse como material de embalaje para envasar y transportar productos de diversas categorías (fruta, alimentos frescos, equipos de precisión, etc.). Como alfombrillas deportivas, se utilizan en casi todos los géneros de equipamiento deportivo, como alfombrillas de interior, de suelo y de piscina, así como en hogares y gimnasios, como alfombrillas de yoga.

Propiedades de los Rollos de Uretano

El material poliuretano es blando, resistente a la abrasión, elástico y resistente al aceite como el caucho. El caucho puede clasificarse a grandes rasgos en dos tipos: caucho natural, fabricado a partir de savia natural, y caucho sintético, fabricado por polimerización molecular. De los muchos tipos de caucho sintético, el poliuretano es un material que pertenece al Grupo U de la norma JIS.

Por su tacto suave, es adecuado para materiales de acolchado de sillas y colchones. Su procesamiento es muy versátil y puede transformarse en una gran variedad de formas, desde unos pocos milímetros de grosor hasta cubos de varios metros. Como resultado, puede utilizarse ampliamente como material de embalaje para una amplia gama de géneros.

También está disponible en una amplia gama de colores. El material tiene propiedades de insonorización, absorción acústica y aislamiento acústico, así como una gran elasticidad, lo que lo hace adecuado como material de acolchado. Tiene una excelente elasticidad y no se rompe fácilmente al estirarlo.

Al cambiar el material, se puede elegir entre una gran variedad de características, como resistencia química, resistencia a disolventes, resistencia a bajas temperaturas, resistencia al agua, resistencia a álcalis, resistencia al aceite, resistencia a bajas y altas temperaturas, resistencia a la carga, resistencia a la tensión permanente, resistencia al ácido sulfúrico, resistencia a disolventes, resistencia al ácido clorhídrico, resistencia al calor y resistencia al desgarro. Los propios rollos también se presentan en diversas formas, como rollos normales y de corona.

Más Información sobre los Rollos de Uretano

1. Material de los Rollos de Uretano

Aunque tengan el mismo nombre “uretano”, los materiales de uretano difieren en sus prestaciones en función del tipo de composición y dureza. Incluso los productos duros son más elásticos y tienen propiedades amortiguadoras en comparación con otros materiales de caucho.

Se caracteriza sobre todo por sus excelentes propiedades mecánicas. Si bien tiene la ventaja de una elevada resistencia a la tracción y a la abrasión, sus desventajas son unas prestaciones inferiores en cuanto a resistencia al aceite, resistencia al calor y resistencia química. Existen diferentes tipos de uretano, como el uretano duro y el uretano blando, el uretano a base de éter y el uretano a base de éster.

1. Rodillos de Uretano Duro (Dureza: Aprox. 50-95°)

Se utilizan principalmente en rodillos industriales donde se requiere resistencia, como rodillos de prensado, rodillos transportadores y rodillos guía. El uretano tiene la propiedad de combinarse con el agua y provocar hidrólisis.

La hidrólisis es una reacción química que se produce cuando se añade humedad a un material debido a la lluvia o a la humedad, provocando la desintegración del material previamente grumoso. La hidrólisis se produce después de la fabricación y la superficie se vuelve pegajosa al cabo de unos años.

A medida que aumenta la dureza, el material se vuelve más hidrófobo (es decir, el agua no se mezcla con él), por lo que es más resistente a la hidrólisis, lo que lo hace relativamente resistente a la hidrólisis entre los uretanos. Además, incluso con la misma dureza, es más probable que se produzca hidrólisis con los sistemas de éster, mientras que es menos probable que se produzca con los sistemas de éter.

2. Rodillos de Uretano Blando (Dureza: Aprox. 20-30°)

Los rodillos de uretano blando se utilizan en campos como la impresión tipográfica y el grabado. Generalmente, se utilizan materiales a base de éster. En consecuencia, es más probable que se produzca hidrólisis.

3. A Base de Éter

Los uretanos se producen mediante la unión de uretano con polioles a base de éter. La ventaja es que son relativamente resistentes a la hidrólisis, que es un punto débil del caucho de uretano. Existen tanto materiales blandos como duros, con una blandura de unos 20-30° y una dureza de unos 70-90°. Sin embargo, su resistencia mecánica y a la abrasión son ligeramente inferiores a las de los materiales a base de éster.

4. A Base de Éster

Son materiales de uretano con enlaces éster en su composición. Tienen mayor resistencia mecánica, mejor resistencia a la tracción y al desgarro y resistencia al aceite que los materiales a base de éster. Como ya se ha mencionado, una desventaja es que son más propensos a la hidrólisis que los materiales con base de éster.

¿Qué es una Impresora UV?

Las impresoras UV son impresoras que utilizan tintas UV que se curan cuando se exponen a la luz ultravioleta.

Las Impresoras UV curan y fijan la tinta, por lo que no es necesaria su penetración. Como resultado, pueden imprimir sobre materiales resinosos y sebáceos. También tienen la ventaja de secarse más rápidamente que las impresoras de chorro de tinta.

Sin embargo, su elevado coste y la necesidad de tintas especiales son sus desventajas.

Usos de las Impresoras UV

La principal característica de las impresoras UV es que pueden imprimir en una amplia gama de materiales. Pueden imprimir en una amplia gama de materiales, desde los más duros a los más flexibles, como madera, resinas en general y cuero. Las siguientes aplicaciones hacen uso de esta característica

• Fundas de smartphone
• Llaveros y cubiertas de libros
• Placas de identificación de interruptores y rótulos
• Impresión en superficies curvas como pelotas

Principio de las Impresoras UV

Las impresoras UV aplican el principio de curado de las resinas de curado UV: cuando las tintas UV se irradian con luz ultravioleta, se inicia la polimerización radical y se curan instantáneamente.

Las impresoras de inyección de tinta fijan la tinta secándola después de que haya penetrado en ella, mientras que las impresoras UV pueden utilizarse en todo tipo de materiales, ya que no es necesario que la tinta penetre en la impresora. Sin embargo, durante el curado de la tinta UV se genera un olor peculiar, por lo que se recomienda el uso de un dispositivo desodorizante.

Otra Información sobre las Impresoras UV

1. Historia y Mercado de las Impresoras UV

Desde el año 2000, varias empresas han investigado y desarrollado impresoras UV como tecnología de nueva generación tras las impresoras de inyección de tinta. Como resultado, se han introducido en el mercado muchas Impresoras UV.

Cuando se desarrollaron por primera vez, la luz UV se irradiaba mediante lámparas de halogenuros metálicos, que presentaban desventajas como un alto consumo de energía y una corta vida útil, etc. Alrededor de 2008, se introdujeron productos que utilizaban lámparas LED como fuente de luz UV, lo que mejoró drásticamente el rendimiento, y la demanda de impresoras UV ha aumentado.

Se espera que el mercado de Impresoras UV crezca en el futuro debido a las ventajas de un proceso de impresión más rápido, la diversificación de los soportes de impresión y la compatibilidad medioambiental. En los últimos años, la investigación y el desarrollo de la tecnología de impresión tridimensional también han sido activos. Ya existen Impresoras UV compactas capaces de imprimir en pequeños soportes tridimensionales.

2. Retos para las Impresoras UV

Si se comparan las impresoras UV con las de inyección de tinta, es necesario resolver los siguientes problemas para ampliar el mercado de las impresoras UV.

Precio
En comparación con las tintas con base de agua y de disolvente, las tintas UV son caras, y las tintas específicas UV-LED son aún más caras. Las impresoras UV también son caras, por lo que la introducción de impresoras UV-LED supone un obstáculo financiero.

Brillo
En comparación con las tintas con base de agua y de disolvente, las impresoras UV dan una impresión mate sin brillo. Sin embargo, el brillo puede expresarse al imprimir con tinta transparente sobre la impresión original. El grado de brillo también puede modificarse cambiando el tiempo de curado de la tinta transparente.

3. Materiales para los cuales las Impresoras UV no son Buenas

Impresoras UV también tienen algunas condiciones que dificultan la impresión.

Materiales Repelentes al Agua
Como la tinta es líquida antes del curado, los materiales muy hidrófugos son repelidos cuando se aplica la tinta. La impresión resulta difícil debido a la escasa adherencia al material.

Materiales con Alto Contenido en Aceite o Aditivos
La presencia de aceite en la superficie del material reduce la adherencia de la tinta. Debe prestarse especial atención a los plastificantes y aditivos de las resinas, ya que inhiben la adherencia de la tinta. En la mayoría de los casos, el desengrasado con alcohol mejora la situación.

Materiales Muy Lisos
Es difícil imprimir sobre materiales muy lisos. Cuantas más irregularidades mínimas haya, mayor será la adherencia de la tinta. Por este motivo, las irregularidades pueden crearse intencionadamente con papel de lija u otros medios.

 

Además, debido a la naturaleza del proceso de curado de la tinta en las Impresoras UV, existe la posibilidad de que se produzcan grietas en la zona impresa. Esto es especialmente probable cuando se imprime sobre materiales flexibles, y la impresión puede hacerse jirones si el material se deforma.