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¿Qué es la Acetanilida?

La acetanilida es un compuesto orgánico de fórmula química C8H9NO y fórmula específica C6H5NHCOCH3.

Su nombre de nomenclatura IUPAC es N-fenilacetamida, otros nombres incluyen N-acetilanilina, N-acetilbencenoamina, acetanilo, etc. Su número de registro CAS es 103-84-4.

Tiene un peso molecular de 135,16, un punto de fusión de 114-117°C, un punto de ebullición de 304-305°C y es un polvo blanco o cristales en forma de placa a temperatura ambiente. Tiene un olor peculiar similar al de los ésteres. Su densidad es de 1,219 g/cm3. Es soluble en éter dietílico, benceno y tolueno y es bien soluble en etanol y acetona.

Debido a la naturaleza no polar de la molécula, es insoluble en agua, con una solubilidad en agua de 5,2 g/kg (20°C). Sin embargo, es soluble en agua caliente.

Usos de la Acetanilida

Los principales usos de la acetanilida son como materia prima sintética en la síntesis de diversos compuestos orgánicos como tintes, productos farmacéuticos, colorantes y textiles. También se utiliza como estabilizador del peróxido de hidrógeno y como acelerador de la vulcanización del caucho, además de como pigmento azoico en tóneres.

Como materia prima farmacéutica, se utiliza en particular como materia prima para la 4-acetamidobencenosulfonil azida, un intermediario en los medicamentos sulfamidas. <br />La acetanilida también pertenece a la misma familia de medicamentos que el paracetamol y es conocida por sus propiedades antipiréticas y analgésicas. Antes se comercializaba como medicamento de gran consumo y se conocía con el nombre de antihebrín.

Sin embargo, ahora se utiliza menos, ya que se han detectado muchos casos de metahemoglobinemia causante de daños hepáticos y renales y efectos tóxicos como destrucción de células sanguíneas y convulsiones. Se ha sustituido por compuestos menos tóxicos, como el paracetamol.

Propiedades de la Acetanilida

La acetanilida es un compuesto estable en el aire, pero reacciona violentamente con agentes oxidantes fuertes y bases fuertes. Por lo tanto, debe almacenarse lejos de agentes oxidantes fuertes y bases fuertes. Su punto de inflamación es de 161°C y se cree que se inflama cuando se calienta a 545°C.

Tipos de Acetanilida

La acetanilida se vende principalmente como producto reactivo para investigación y desarrollo. Está disponible en capacidades de 1 g , 5 g , 100 g , 500 g y 1 kg y es un producto reactivo que puede manipularse a temperatura ambiente.

Además de la síntesis orgánica normal, a veces se utiliza en estudios de electroforesis capilar de afinidad de la unión fármaco-proteína. A veces se utiliza como patrón en el análisis elemental, en cuyo caso se emplean productos dedicados de gran pureza.

Más Información Obre la Acetanilida

1. Síntesis de la Acetanilida

La acetanilida se sintetiza por acetilación de la anilina. El principal agente acetilante es el anhídrido acético, pero también pueden utilizarse sales de anilinio y cloruro de acetilo.

La síntesis de acetanilidas con anilina y anhídrido acético es una reacción muy típica para la formación de amidas y, por lo tanto, se trata a menudo en los estudios.

2. Reacciones Químicas Típicas de la Acetanilida

La nitración de la acetanilida da lugar a la nitroacetanilida. Esta reacción es una reacción de sustitución nucleofílica aromática orto- y para-orientada: se producen 2-nitroacetanilida y 4-nitroacetanilida.

De éstas, la 4-nitroacetanilida en particular es una sustancia utilizada como materia prima para tintes. Cabe destacar que la 2-nitroacetanilida y la 4-nitroacetanilida pueden tratarse con ácido para eliminar el grupo acetilo, dando 2-nitroanilina y 4-nitroanilina respectivamente.

Los informes también sugieren que cuando la acetanilida se utiliza como medicamento, el cuerpo produce paracetamol como metabolito de la acetanilida.

¿Qué es el Ácido Adípico?

El ácido adípico es un compuesto orgánico con la fórmula química (CH2)4(COOH)2. Es el ácido dicarboxílico más importante en la industria y es un polvo blanco, inodoro y cristalino. También se conoce como ácido hexanedioico y ácido 1,4-butanedicarboxílico.
Raramente se encuentra en la naturaleza, pero se halla en algunas plantas, como la Kaengsai (colza de llama), y tiene un refrescante sabor ácido. Históricamente, se preparaba oxidando diversas grasas, de ahí el nombre de ácido adípico, del latín adeps, adipis que significa “grasa animal”.

Propiedades del Ácido Adípico

Es soluble en etanol y soluble en agua caliente y acetona. Es ligeramente soluble en agua y ácido en solución acuosa.

Es uno de los ácidos dibásicos con dos grupos ácidos por molécula y es capaz de liberar dos protones en agua, lo que provoca una disociación de protones en dos etapas con valores de pKa de 4,4 y 5,4.

Dado que los dos grupos de ácido carboxílico están separados por cuatro grupos metileno, el ácido adípico experimenta una reacción de condensación intramolecular. Cuando se trata con hidróxido de bario a altas temperaturas, se cetoniza para formar ciclopentanona.
(CH2)4(CO2H)2 → (CH2)4CO + H2O + CO2

El ácido adípico también puede calentarse a altas temperaturas para formar ácido adípico anhidro.

Proceso de Fabricación del Ácido Adípico

El ácido adípico se obtiene por oxidación del ciclohexano. En primer lugar, se prepara una mezcla de ciclohexanona y ciclohexanol, denominada aceite de alcohol cetónico, que luego se oxida con ácido nítrico para obtener ácido adípico mediante una ruta de varios pasos. Al principio de la reacción, el ciclohexanol se convierte en cetona y se libera ácido nitroso.
C6H11OH + HNO3 → (CH2)5CO + HNO2 + H2O

En un proceso de reacción de varios pasos, la ciclohexanona se nitrosa y el enlace C-C se escinde según la siguiente ecuación

HNO2 + HNO3 → NO+NO3- + H2O
OC6H10 + NO+ → OC6H9-2-NO + H+

Entre los subproductos de este proceso se encuentran el ácido glutárico y el ácido succínico. Aquí, el óxido nitroso (N2O) se produce en una proporción molar de aproximadamente 1:1 con respecto al ácido adípico.

Se han propuesto métodos de producción alternativos que no producen óxido nitroso, como la hidrocarboxilación del butadieno según la fórmula siguiente o la escisión oxidativa del ciclohexeno con peróxido de hidrógeno.

CH2=CH-CH=CH2 + 2 CO + 2 H2O → HO2C(CH2)4CO2H

Usos del Ácido Adípico

El ácido adípico se utiliza como materia prima para diversas síntesis orgánicas y, en particular, es muy utilizado como monómero de materia prima en la fabricación de polímeros como el nailon-66 y las resinas de poliéster. También se utiliza como materia prima sintética para resinas alquídicas y productos farmacéuticos.

El ácido adípico también se utiliza como aditivo alimentario en acidulantes, mejoradores de calidad y expansores. También se utiliza como sustancia patrón para ácidos y para la determinación de soluciones patrón alcalinas.

Los diésteres obtenidos por esterificación del ácido adípico con alcohol octílico, alcohol decílico y otros alcoholes se utilizan como plastificantes y lubricantes sintéticos.

Seguridad del Ácido Adípico

El ácido adípico, como otros ácidos carboxílicos, es un irritante leve de la piel. Es ligeramente tóxico, con una dosis letal media de 3600 mg/kg cuando se ingiere por vía oral en ratas.

Desde el punto de vista medioambiental, el óxido nitroso (N2O) emitido en la producción de ácido adípico es una sustancia que provoca la disminución de la capa de ozono en la estratosfera y tiene un efecto invernadero aproximadamente 300 veces mayor que el del dióxido de carbono. Por ello, es necesario controlar esta emisión y los fabricantes de ácido adípico han introducido un proceso que convierte catalíticamente el óxido nitroso en nitrógeno y oxígeno según la siguiente fórmula
2 N2O → 2 N2 + O2

¿Qué es la Acroleína?

La acroleína es un aldehído insaturado con un doble enlace carbono-carbono.

En la nomenclatura de la IUPAC, se denomina 2-propenal. También se conoce con varios nombres comunes, como aldehído acrílico y propenaldehído. La fórmula específica es CH2=CHCHCHO.

La acroleína tiene un peso molecular de 56,06, un punto de fusión de -88°C y un punto de ebullición de 53°C. A temperatura ambiente, es un líquido incoloro o ligeramente amarillento con un fuerte olor acre. Es soluble en agua, con una solubilidad de 20 g/100 mL (20 °C).

La acroleína también se forma durante la descomposición térmica de grasas y aceites. Tiene un fuerte olor acre y es tóxica. Además, es muy inflamable y puede encenderse fácilmente por el calor o las chispas.

Por este motivo, está designado por varias leyes y reglamentos, como se indica a continuación: – Ley de Control de Sustancias Venenosas y Deletéreas (Poisonous and Deleterious Substances Control Act).

• Ley de Control de Sustancias Venenosas y Deletéreas: Sustancia dramática.
• Fire Service Act: Líquido inflamable de clase 4, Petróleo nº 1 Líquido no soluble en agua.
• Ley de Salud y Seguridad en el Trabajo: Etiquetado de sustancias peligrosas

Debido a las numerosas leyes y normativas aplicables, debe tenerse cuidado al manipular la acroleína.

Usos de la Acroleína

La acroleína se utiliza como materia prima sintética para la glicerina y el alcohol alílico. También se utiliza como agente de tratamiento de fibras y aglutinante de reticulación, así como materia prima en la síntesis de productos farmacéuticos como la metionina. La producción, disolución y extracción de osmio coloidal, rodio y rutenio también son aplicaciones.

La acroleína también tiene una historia de uso como componente de resinas en pinturas, pero ahora se utiliza raramente ya que las pinturas de resina de silicona se han convertido en la norma.

También se sabe que, en el cuerpo humano, la acroleína aumenta en la sangre al inicio del infarto cerebral. En el infarto cerebral, los vasos sanguíneos del cerebro se obstruyen y las células circundantes se descomponen. Durante este proceso, las poliaminas que se escapan de las células son descompuestas por la poliamina oxidasa, lo que provoca un aumento de la acroleína en la sangre como metabolito. Por tanto, la acroleína resulta interesante como biomarcador para detectar el riesgo de infarto cerebral (ictus asintomático).

Principios de la Acroleína

El principio de la acroleína se explica en términos de sus propiedades, método de síntesis y reacciones químicas.

1. Propiedades de la Acroleína

La acroleína es la cadena estructuralmente más simple de compuestos aldehídicos insaturados con un doble enlace intramolecular carbono-carbono y un grupo aldehído, representado como CH2=CHCHCHO, con un peso molecular de 56,07 y un líquido incoloro o amarillo pálido a temperatura ambiente con una densidad de 0,8389 (a 20 °C). También tiene un olor acre.

Es muy reactivo y se polimeriza fácilmente en un sólido resinoso. Es inestable, especialmente en presencia de luz, álcalis y ácidos fuertes. Como la oxidación y la polimerización se producen incluso en el aire, a menudo se utilizan inhibidores de la polimerización, como la hidroquinona, como estabilizadores.

2. Cómo se sintetiza la Acroleína

En los métodos de síntesis de laboratorio, la acroleína se sintetiza deshidratando el glicerol con un agente deshidratante como el sulfato ácido de potasio. Un método de síntesis industrial habitual consiste en hacer pasar vapores calientes de glicerol a través de sulfato de magnesio.

3. Química de la Acroleína

La acroleína es un compuesto carbonílico α,β-insaturado que sufre adición 1,4 por nucleófilos. Como aceptores en las reacciones de adición de Michael, existen muchos ejemplos de reacciones. Un ejemplo es la formación de 3-metiltiopropanal en el proceso sintético de la metionina.

La reducción también produce propanol a través de propionaldehído. Esto se debe a que la parte olefínica se reduce antes que el grupo aldehído.

Tipos de Acroleína

La acroleína no se fabrica ni se vende ampliamente porque es un compuesto inestable. Sin embargo, existe cierta distribución como reactivo de investigación.

Como reactivo de investigación, está disponible comercialmente en las siguientes formas.

• 100 ug/mL o 10 mg/mL de solución acuosa
• 100 ug/mL o 1.000 ug/mL de solución metanol:agua = 9:1
• solución de paradioxano de 5,0 mg/mL.

Como compuesto muy inestable, suele ser un reactivo refrigerado o congelado. Si se forma una forma polimerizada u oxidada y se enturbia, debe purificarse por destilación u otros medios y utilizarse inmediatamente.

¿Qué es el Acrilonitrilo?

El acrilonitrilo, abreviado AN, es un compuesto orgánico, un líquido transparente incoloro de olor dulce (que cambia gradualmente a amarillo pálido en respuesta a la luz), conocido por ser soluble en la mayoría de disolventes orgánicos (especialmente etanol y acetona). También conocido como acrilnitrilo y cianuro de vinilo, es un tipo de nitrilo.

Tabla de Propiedades del Acrilonitrilo

El acrilonitrilo tiene la fórmula molecular CH2=CHCN, peso molecular 53,06, punto de fusión -83 a -84°C, punto de ebullición 78°C. Es una sustancia importante en la industria química como intermediario, con punto de inflamación -1°C. Debe tenerse cuidado al almacenar el producto, ya que la polimerización se produce por la acción de la luz, el oxígeno y los álcalis. Se trata de un compuesto orgánico que no existe en la naturaleza y que se ha observado a varias ppm en zonas industriales.

Usos del Acrilonitrilo

El acrilonitrilo polimeriza activamente con ácidos y bases fuertes para formar compuestos cíclicos con dobles enlaces activos, por lo que se utiliza como materia prima para productos farmacéuticos, tintes y pinturas, así como para fibras de carbono, que se emplean en aeronaves y otras aplicaciones que requieren ligereza y resistencia.

El poliacrilonitrilo (PAN), un polímero de acrilonitrilo, se utiliza como principal ingrediente de las fibras acrílicas para productos de punto como jerseys y calcetines.

También se utiliza como material plástico, como materia prima de resinas sintéticas como el ABS y las resinas AS. También se utiliza como materia prima principal del caucho sintético para su uso en neumáticos, embalajes y cintas transportadoras.

Reacciones del Acrilonitrilo

Reacciona principalmente como monómero para producir polímeros como el poliacrilonitrilo. Como reactividad distinta de la polimerización, el acrilonitrilo es susceptible a la adición de Michael (adición 1,4) debido a sus características estructurales. Por lo tanto, es útil como agente cianoetilante. La dimerización también produce adiponitrilo, que se utiliza como materia prima para el nailon.

Producción de Acrilonitrilo

El acrilonitrilo se produce industrialmente mediante el proceso SOHIO, en el que el propileno se somete a la acción del amoníaco y el oxígeno en presencia de un catalizador de óxido metálico. Como subproductos se obtiene acetonitrilo y cianuro de hidrógeno, que también se utilizan como productos industriales.

¿Qué es el Acrilato de Metilo?

El acrilato de metilo es un compuesto orgánico que constituye un tipo de éster acrílico.

En la nomenclatura de la IUPAC, se denomina propenoato de metilo.

Es un compuesto éster con un doble enlace y tiene la fórmula molecular CH2=CHCOOCH3. Es un líquido incoloro con un fuerte olor a éster, similar al de las frutas en la naturaleza. Como sustancia volátil e inflamable, se designa como sustancia peligrosa, Clase 4, Petróleo nº 1, líquido no soluble en agua.

Usos del Acrilato de Metilo

El acrilato de metilo es un compuesto versátil como reactivo en diversas reacciones químicas. Como tal, se utiliza como materia prima de productos en una amplia gama de industrias, al igual que otros ésteres acrílicos en general.

Sus principales aplicaciones son como materia prima para fibras acrílicas, resinas de moldeo, adhesivos, pinturas, emulsiones, agentes de tratamiento de fibras y revestimientos. También se utiliza como materia prima para la copolimerización de otras resinas.

Algunos ejemplos de sectores industriales específicos son la industria del automóvil (diversas piezas y resinas de moldeo), la transformación del cuero y el papel, y la producción de caucho acrílico.

El acrilato de metilo también es superior como adhesivo y pegajoso en términos de transparencia, resistencia al calor y resistencia a los disolventes. Por ello, también se aplica en láminas protectoras para paneles LCD y smartphones.

Principio del Acrilato de Metilo

El acrilato de metilo es un compuesto con peso molecular 86,1, punto de fusión -76,5°C, punto de ebullición 80,3°C y punto de inflamación -2,8°C, representado por la fórmula molecular CH2=CHCOOCH3. Es un líquido incoloro y transparente a temperatura ambiente, con una densidad de 0,953-0,959 g/mL (20°C) y es soluble en agua (6 g/100 ml de agua, 20°C).El número de registro CAS es 96-33-3.

1. Método de Síntesis del Acrilato de Metilo

Los ésteres del ácido acrílico son fácilmente reactivos con nucleófilos, ya que la fracción olefínica se activa por las propiedades de retención de electrones del grupo éster. Como también son propensos a la autopolimerización, se suele añadir éter monometílico de hidroquinona como estabilizador.

El acrilato de metilo es el más fácil de polimerizar de los ésteres de ácido acrílico y metacrílico. También puede contener acetato de metilo y propionato de metilo como impurezas.

Tipos de Acrilato de Metilo

El acrilato de metilo como producto puede clasificarse en productos pequeños para aplicaciones como reactivo y productos de gran capacidad para uso industrial. Las capacidades de los productos pequeños como reactivos químicos van desde 1mL, 10mL, 25mL, 50mL y 100mL hasta unos 500mL, 1L y 2,5L.

Suelen contener unas 100-300 ppm de éter monometílico de hidroquinona como agente antipolimerización. Los productos grandes para uso industrial están disponibles en latas de 15 kg, bidones de 180 kg y camiones.

Más Información sobre el Acrilato de Metilo

Información de Seguridad sobre el Acrilato de Metilo

La mezcla de vapores de acrilato de metilo y aire supone un riesgo de explosión en caso de ignición. El propio acrilato de metilo también es inflamable.

Además, se han identificado diversos peligros para el cuerpo humano, entre los que se incluyen los siguientes

• Quemaduras graves en la piel y lesiones oculares.
• Lesiones oculares graves.
• Tóxico si se inhala
• Riesgo de carcinogénesis
• Riesgos respiratorios
• Tóxico para los organismos acuáticos

Es imprescindible el uso de equipo de protección, como gafas y guantes protectores, durante su manipulación.

¿Qué es el Ácido Acrílico?

El ácido acrílico es un ácido carboxílico insaturado con el menor número de carbonos, obtenido principalmente por la reacción de oxidación directa del propileno, y es un líquido incoloro y transparente con un olor acre característico. El ácido acrílico se utiliza como materia prima del ácido poliacrílico, un polímero absorbente de agua, y su monómero esterificado se utiliza como materia prima de las fibras acrílicas.

También se utiliza como materia prima para dispersantes y espesantes. Dado que es posible modificar las propiedades físicas de los ésteres de ácido acrílico cambiando el número de carbonos de la fracción alquílica, se utilizan diversos ésteres de ácido acrílico con diferentes números de carbonos como materia prima para resinas y polímeros según el uso previsto.

El calor y la luz pueden provocar reacciones de polimerización fuera de control, que requieren inhibidores de polimerización y el control de las reacciones mediante el control de las concentraciones de oxígeno. El ácido acrílico también es una sustancia deletérea y puede causar irritación cutánea y otros efectos nocivos, por lo que debe utilizarse equipo de protección adecuado al manipularlo.

Proceso de Producción y Usos del Ácido Acrílico

El ácido acrílico se produce principalmente por oxidación directa del propileno. En el proceso de oxidación directa, el propileno se oxida a acroleína, un aldehído, que a su vez se oxida para producir ácido acrílico.

El ácido acrílico se utiliza como materia prima para el ácido poliacrílico, un polímero superabsorbente (SAP) utilizado en pañales desechables. Otros ésteres del ácido acrílico, como el acrilato de metilo y el acrilato de butilo, que son ácido acrílico esterificado, se utilizan como materia prima para fibras acrílicas. El ácido acrílico y los ésteres acrílicos también se utilizan como materias primas para resinas sintéticas, dispersantes, floculantes y espesantes.

Polímeros que utilizan Ácido Acrílico como Materia Prima

Como ya se ha mencionado, el ácido acrílico se utiliza como materia prima para diversos polímeros. En concreto, existe ácido poliacrílico polimerizado a partir de ácido acrílico solo, poliacrilato de sodio en el que el protón del ácido carboxílico se sustituye por un ion sodio, y polímeros polimerizados a partir de ácido acrílico y sal de acrilato de sodio con un agente reticulante. Los copolímeros reticulados de ácido acrílico y acrilato sódico, los terceros mencionados, se utilizan principalmente en polímeros superabsorbentes.

Pueden obtenerse diversos polímeros cambiando el tipo de monómero copolimerizado con ácido acrílico. Por ejemplo, los copolímeros obtenidos polimerizando ácido acrílico y metacrilato de alquilo se utilizan como espesantes. La viscosidad puede modificarse cambiando el número de carbonos de la fracción alquílica y se utilizan para ajustar la viscosidad de cosméticos y otros productos.

Normas Legales y de Seguridad del Ácido Acrílico

El ácido acrílico es un líquido a temperatura ambiente, tiene un olor acre característico y es una sustancia inflamable. El ácido acrílico también tiene dobles enlaces carbono-carbono en la molécula, lo que puede provocar reacciones de polimerización. Generalmente, la polimerización se controla controlando las concentraciones de oxígeno y añadiendo inhibidores de la polimerización, pero pueden producirse reacciones con el calor y la luz. El calor de reacción puede acelerar la reacción y hacer que se descontrole.

¿Qué son los Efectores Finales?

Los efectores finales se utilizan en robots industriales que automatizan los procesos de producción en fábricas para ensamblar, inspeccionar y transportar productos con gran eficacia. La automatización de los procesos de producción se conoce como automatización de fábricas (AF), que se refiere a la automatización en sentido amplio. Por ejemplo, en el pasado, el mecanizado lo realizaban trabajadores que introducían manualmente los programas en las máquinas mientras consultaban los datos CAD. Sin embargo, hoy en día, con el desarrollo de la tecnología, el mecanizado puede realizarse automáticamente cargando los datos en un sistema CAM. Esto también entra en el ámbito de la AF. Los robots industriales están estrechamente implicados en estos procesos de automatización y deben ser capaces de realizar las tareas de la misma forma que las realizaría un humano.

Los brazos de los robots industriales NC están articulados para garantizar que funcionan con la misma suavidad que los brazos humanos. Estos brazos robóticos se denominan brazos robóticos o manipuladores.

Los efectores finales son dispositivos periféricos que se fijan a la muñeca de un robot industrial. A veces se denominan herramientas de fin de brazo (EOAT) o manos robóticas.

La mayoría de los efectores finales son mecánicos o electromecánicos y funcionan como “pinzas”, “herramientas de proceso” o “sensores”. Hay muchos tipos distintos de efectores finales, desde pinzas de dos dedos para recoger y colocar hasta sistemas con complejos sensores que reproducen las fuerzas humanas. Los efectores finales desempeñan realmente la función de un dedo o una palma humanos.

Usos de los Efectores Finales

La ventaja de los efectores finales es que su tipo puede variar en función de la tarea que realice el robot. Los procesos típicos que realizan los robots industriales en las fábricas incluyen las siguientes tareas Montaje, transporte y recogida y colocación. Como estos procesos suelen implicar el agarre y la manipulación de objetos, una pinza es el efector final elegido para la mano conectada al robot.

Las pinzas se desarrollan teniendo en cuenta la función de la mano humana y, por tanto, son fáciles de integrar en el robot como proceso. Como la mano humana es multifuncional y compleja, se han desarrollado más tipos de pinzas que de otros efectores finales. Un ejemplo es la pinza para dedos. Tienen entre dos y seis dedos e incorporan funciones similares a las de una mano humana.

Otras pinzas son las “pinzas de vacío“, las “pinzas magnéticas” y las “pinzas de aguja”, y constantemente se desarrollan nuevas tecnologías.

Así pues, la tecnología de los efectores finales se ha desarrollado en un amplio abanico de ámbitos.

Cómo elegir los Efectores Finales

Los robots industriales pueden hacer casi todo lo que se puede hacer con máquinas motorizadas, como soldar y pintar. A medida que los robots industriales han ido evolucionando, los efectores finales se han desarrollado para adaptarse a las aplicaciones requeridas. Existe una gran variedad para satisfacer cada vez más necesidades. Sin embargo, un efector finales no puede satisfacer todas las necesidades. Por ello, cuando un robot industrial es responsable de varios procesos, se utiliza un cambiador automático de herramientas (ATC): un ATC es un dispositivo que acopla y desacopla automáticamente los efectores finales del robot El ATC permite al robot cambiar de efector final en función de la situación. Aunque se consume tiempo en el cambio, puede adaptarse a una amplia gama de tareas.

De este modo, los efectores finales están hechos para hacer frente a cualquier situación, por lo que pueden utilizarse para una gran variedad de actividades, teniendo en cuenta las prestaciones requeridas y la resistencia al entorno.

Además, el “Desarrollo y aplicación práctica de sistemas de efectores finales flexibles ricos en sensores para la construcción de CPS”, un proyecto nacional encabezado por la Oficina del Gabinete desde 2018, se está gestionando dentro del Programa de Innovación Estratégica (SIP) bajo la investigación de la Universidad de Ritsumeikan.

El objetivo de esta investigación es evitar la generación de grandes fuerzas entre el robot y el objeto haciendo que el efector finales sea flexible, y obtener información como la “viscoelasticidad” y la “fricción” del objeto y el entorno, que no se puede obtener a partir de imágenes.

El futuro de los efectores finales es prometedor, con una amplia gama de nuevas tecnologías en constante desarrollo.

¿Qué son las Láminas de Blindaje?

Las láminas de blindaje son láminas fabricadas con materiales especiales que pueden blindar contra los efectos adversos del calor, la radiación electromagnética y la radiación en organismos vivos y equipos electrónicos.

El aumento del grosor de las láminas aumenta el grado de blindaje contra los efectos adversos. Las láminas de blindaje pueden ser muy eficaces si se utilizan las láminas adecuadas para la aplicación, ya que las propiedades de la lámina, como la procesabilidad, varían en función del material utilizado.

Además, también se fabrican láminas y productos sellados que se adaptan a la forma del objeto que se desea proteger.

Aplicaciones de las Láminas de Blindaje

Las láminas de blindaje se utilizan principalmente en las dos situaciones siguientes:

1. Láminas de Blindaje contra la radiación

Las láminas de blindaje contra la radiación tienen diversas aplicaciones, tales como la protección en la ropa y equipos utilizados por trabajadores expuestos a radiaciones, como en la eliminación de residuos radiactivos en instalaciones nucleares y en tareas de reconstrucción en áreas afectadas por accidentes nucleares.

Además, en instalaciones médicas de radiología, se emplean para proteger áreas afectadas por tumores de los haces de electrones, neutrones y protones, así como contra los rayos X y rayos gamma generados por dichos haces de partículas.

2. Láminas de Blindaje contra las radiaciones electromagnéticas

Se ha comprobado que las ondas electromagnéticas emitidas por estaciones de radiodifusión, estaciones base de teléfonos inteligentes y dispositivos como teléfonos móviles y tabletas pueden tener efectos negativos en el cuerpo humano y causar fallas en los equipos electrónicos. Para contrarrestar estos efectos, se utilizan láminas de blindaje que reducen la intensidad de estas ondas electromagnéticas.

Las láminas de blindaje contra ondas electromagnéticas están compuestas por una capa conductora de blindaje, como el cobre, aplicada sobre una película delgada de PET (tereftalato de polietileno) mediante evaporación al vacío. Estas láminas no solo ofrecen un excelente apantallamiento electromagnético, sino que también son flexibles, ligeras y transpirables, gracias a su estructura porosa que proporciona un efecto de anclaje.

Gracias a su alto rendimiento de apantallamiento y su diseño delgado, se utilizan en una amplia gama de dispositivos electrónicos, como dispositivos móviles que requieren ahorrar espacio y revestimientos de cables que deben adaptarse a superficies curvas.

Además, existen láminas de blindaje contra ondas electromagnéticas fabricadas con materiales como acero inoxidable y cobre, que se transforman en papel y película flexibles utilizando tecnología de fabricación de papel. Estas láminas se pueden cortar fácilmente en diferentes formas con tijeras o cúteres. Durante el proceso de fabricación, las fibras metálicas sinterizadas evitan que las fibras se desprendan, lo que también mejora las condiciones de trabajo.

Estas láminas ofrecen un rendimiento electromagnético basado en la alta conductividad de los metales, así como en las propiedades de amortiguación y flexibilidad propias del papel. La estructura porosa de las láminas proporciona un efecto de anclaje y permeabilidad al aire. Gracias a estas características, se utilizan como materiales para suprimir el ruido en diversos dispositivos electrónicos y como filtros electromagnéticos para aliviar la presión diferencial.

Más información sobre las Láminas de Blindaje

Las láminas de blindaje para radiaciones deben utilizarse en función del tipo y la energía de la radiación.

Radiación alfa 
Los rayos alfa son iones de helio formados por dos protones y dos neutrones. Suelen emitirse desde el núcleo de un isótopo radiactivo por el fenómeno físico de la desintegración alfa. Debido a su baja energía (inferior a 10 MeV), tienen escaso poder de penetración y pueden blindarse casi por completo con una hoja de papel, por lo que las láminas de blindaje no se consideran necesarios.

Rayos beta
Los rayos beta son emitidos por el fenómeno físico de la desintegración beta de los electrones de los núcleos de los isótopos radiactivos y tienen una energía baja (<2 MeV) y pueden blindarse casi completamente con una hoja de aluminio de unos pocos mm de espesor. Las láminas de blindaje no son necesarios ya que no suponen ningún riesgo para la salud y no causan averías en los equipos electrónicos.

Rayos gamma
Los rayos gamma son emitidos por los fotones de los núcleos de los isótopos radiactivos. Tienen un alto poder de penetración y no son directamente responsables de fallos eléctricos en los equipos electrónicos, pero pueden provocar la degradación de los materiales constitutivos y suponer un riesgo importante para la salud, por lo que deben blindarse con plomo o tungsteno de un espesor adecuado a su energía.

Para los rayos gamma de baja energía, se suelen utilizar como láminas de blindaje aleaciones de tungsteno, compuestas principalmente de wolframio, que tienen un bajo impacto ambiental, pero su uso se ha visto limitado debido a los problemas de escasa flexibilidad y trabajabilidad por la sinterización a altas temperaturas y a los elevados precios.

Se ha desarrollado una nueva lámina de tungsteno y resina como material para superar estos problemas. La lámina de tungsteno se fabrica calentando y amasando polvo de tungsteno y una resina de elastómero que puede reciclarse. Este proceso produce un material compuesto de tungsteno y resina, que luego se moldea para obtener una lámina de tungsteno de gran densidad y flexibilidad.

Rayos X
Los rayos X son fotones similares a los rayos gamma, pero se generan artificialmente mediante un dispositivo llamado tubo de rayos X. Su principal aplicación es en exámenes radiográficos, y a diferencia de los rayos gamma, tienen una energía mucho menor (unos pocos keV) y no representan riesgo para la salud. Los rayos X no dañan los equipos electrónicos ni requieren láminas de blindaje. En algunos exámenes físicos, se utiliza sulfato de bario blanco, que actúa como un agente atenuante de los rayos X y mejora la resolución de las radiografías, especialmente en estudios del tracto gastrointestinal superior.

Radiación de neutrones
Aunque con una tasa de dosis muy baja (unos 12 neutrones por centímetro cuadrado y hora), los haces de neutrones de alta energía (>1 MeV) también existen en la naturaleza. No son nocivos para el cuerpo humano, pero pueden causar averías en equipos electrónicos.

Generalmente, para láminas de blindaje de rayos gamma y neutrones de alta energía se utilizan bloques de plomo y paredes de hormigón de varios metros de espesor, mientras que para las láminas de blindaje de neutrones débiles de baja energía se utilizan bloques ricos en hidrógeno como la parafina, el polietileno y el agua, y cuando se utilizan láminas, éstas contienen B-10, El B-10 es el ácido bórico, por ejemplo, y alrededor del 20% es B-10, aunque el boro en la naturaleza es casi exclusivamente B-11. El gadolinio y el cadmio son sustancias tóxicas, por lo que es necesario tener en cuenta consideraciones medioambientales.

En el tratamiento de tumores, se utilizan haces de neutrones y haces de electrones y protones de alta energía para irradiar las zonas afectadas, que también generan rayos gamma y de neutrones, por lo que también es necesario considerar el uso de blindaje alrededor de los equipos de irradiación.

¿Qué es el Acero al Carbono?

El acero al carbono es un tipo de material siderúrgico en el que se añade carbono al componente principal, el hierro.

Además de hierro y carbono, la composición incluye elementos como manganeso, silicio, fósforo y azufre. El contenido de carbono determina las propiedades del acero, por lo que se denomina acero al carbono.

El hierro puro, que casi no contiene carbono ni otros elementos (menos del 0,02% de contenido de carbono), es muy blando e inadecuado para el uso práctico, pero la adición de carbono mejora su dureza y resistencia. El acero al carbono es un material que aprovecha estas propiedades y, ajustando el contenido de carbono, es posible obtener acero al carbono con propiedades adecuadas para

Usos del Acero al Carbono

Los aceros al carbono, al igual que los aceros aleados, se utilizan en todo tipo de estructuras, componentes de maquinaria y artículos de uso cotidiano. Las propiedades mecánicas de los aceros al carbono dependen de su contenido en carbono, que además varía considerablemente con el tratamiento térmico.

Por lo tanto, tiene una amplia gama de adaptaciones como material metálico y se utiliza en una gran variedad de campos. Existen tantos tipos de aceros al carbono y aleados que se clasifican según su contenido de carbono, uso previsto, resistencia y composición, y se normalizan como otros productos industriales. Los aceros al carbono, en particular, son el primer material a tener en cuenta a la hora de seleccionar materiales de acero, ya que son más baratos que los aceros aleados.

Características del Acero al Carbono

Generalmente, los materiales de acero con un contenido de carbono entre el 0,02% y el 2,14% se denominan “acero al carbono”. A medida que aumenta el contenido de carbono, aumentan la dureza y la resistencia a la tracción. Por otro lado, se vuelve más quebradizo y menos alargado, lo que se traduce en una menor resistencia al impacto y trabajabilidad.

Además de ajustar el contenido de carbono, las propiedades pueden modificarse mediante tratamiento térmico. Los principales métodos de tratamiento térmico son el recocido, el revenido, el temple y el revenido.

De los componentes distintos del hierro que contiene el acero al carbono, el carbono, el manganeso, el silicio, el fósforo y el azufre en particular se denominan los cinco elementos principales. A menudo, los elementos distintos del carbono no se añaden intencionadamente, sino que permanecen inalterados durante la fabricación.

El silicio mejora la resistencia a la tracción, el manganeso mejora la tenacidad (dureza) y la templabilidad. El fósforo reduce la tenacidad a bajas temperaturas y el azufre reduce la tenacidad a altas temperaturas, por lo que es aconsejable reducir su contenido en la medida de lo posible.

Tipos de Acero al Carbono

Existen varias formas de clasificar los aceros al carbono, como se indica a continuación.

1. Clasificación por Contenido de Carbono

Según su contenido en carbono, se clasifican en aceros con bajo contenido en carbono (0,02% a 0,25%), aceros con contenido medio en carbono (0,25% a 0,6%) y aceros con alto contenido en carbono (0,6% a 2,14%). Como se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, los aceros con bajo y medio contenido de carbono en particular también se denominan colectivamente acero ordinario.

2. Clasificación según la Dureza

Según su dureza, existen dos categorías principales: acero dulce y acero duro. En términos de contenido de carbono, el acero dulce corresponde generalmente al 0,18% al 0,3% y el acero duro al 0,3% al 1,0%.

Más finamente divididos, a veces se denominan acero ultrablando (por debajo del 0,12%), acero dulce (del 0,12% al 0,2%), acero semiblando y semiduro (del 0,2% al 0,45%), acero duro (del 0,45% al 0,8%) y acero más duro y más duro (del 0,8% al 1,7%). Los aceros dulces y los aceros duros se diferencian por su resistencia al endurecimiento.

La desventaja del acero dulce es que tiene un bajo contenido en carbono, por lo que el endurecimiento tiene poco efecto. Por otro lado, tiene la ventaja de que es menos susceptible al endurecimiento y, por tanto, puede soldarse.

3.Clasificación según la Designación JIS

Los nombres típicos de clasificación y sus características en las normas JIS son los siguientes.

• Chapa de Acero Laminada en Frío (Material SPC)
  Acero al carbono con un contenido de carbono inferior al 0,1%. Es el acero al carbono más blando y fácil de procesar, pero no es adecuado para componentes sometidos a grandes cargas.
• Acero Laminado Estructural General (Material SS)
  El acero inoxidable se utiliza no sólo para fines estructurales, sino también para piezas de maquinaria, ya que es barato, versátil y fácil de trabajar. No es apto para el tratamiento térmico, por lo que debe utilizarse sin tratamiento. Un grado de acero típico es el SS 400.
• Acero al Carbono para la Construcción de Maquinaria (Material S-C)
  En comparación con el acero inoxidable, el acero S-C tiene mayor dureza y resistencia y puede tratarse térmicamente, por lo que es adecuado para piezas mecánicas como engranajes y cojinetes, donde se requiere resistencia mecánica. Los grados de acero típicos son S45C y S50C.
• Acero al Carbono para Herramientas (Material SK)
  Acero al carbono de dureza y resistencia aún mayores que el acero S-C, pero su dureza disminuye a altas temperaturas. En aplicaciones de herramientas, es adecuado principalmente para herramientas manuales que no generan calor.

¿Qué son los Tubos Soldados?

Los tubos soldados son tubos de acero fabricados dando forma circular a una tira de chapa de acero y uniendo las juntas mediante soldadura por resistencia eléctrica u otros medios.

También se denominan tubos ERW o tubos de acero soldados por resistencia eléctrica. Los tubos soldados se forman redondeando tiras de acero y se caracterizan por su bajo grosor. El proceso es relativamente sencillo: se utilizan flejes de acero y se sueldan las costuras. Como pueden fabricarse de forma continua, son adecuados para la producción en serie a bajo coste y pueden utilizarse en una amplia gama de diámetros, desde 6A hasta 700A.

Además, se fabrican tubos de acero de diversos materiales, como tubos de acero al carbono, tubos de acero inoxidable y tubos de acero de baja aleación. Por otro lado, quedan marcas de soldadura, que hay que raspar y alisar si el aspecto es importante. Los tubos soldados se utilizan a menudo para diversos tipos de tuberías, así como para piezas de automóviles, piezas de maquinaria y edificios.

Usos de los Tubos Soldados

Los tubos soldados son muy versátiles, con una gran variedad de productos disponibles en cuanto a material, diámetro del tubo, grosor y longitud. Los usos típicos son los siguientes.

1. Tubos de Acero al Carbono

• Pilotes y tablestacas de acero
• Conductos eléctricos
• Tuberías de agua y alcantarillado
• Tuberías de agua para aire acondicionado, extinción de incendios y drenaje
• Pilones de acero
• Andamios
• Pilares
• Pilares de cimentación
• Piezas de maquinaria, vehículos, bicicletas, muebles, máquinas, etc.
• Tuberías de vapor, agua, aceite, gas, aire, etc.
• Tuberías de frío y calor
• Tuberías de agua, conductos de humos y calentadores para calderas
• Intercambiadores de calor para las industrias química y petrolera

2. Tubos de Acero Aleado

Además de lo anterior, los tubos de acero aleado también se utilizan en las industrias láctea y alimentaria y en la farmacéutica médica, que emplea tubos sanitarios de acero inoxidable.

Principio del Tubo Soldado

El material utilizado para fabricar tubos soldados es el fleje de acero enrollado. El fleje de acero se estira continuamente con máquinas como desenrolladores y aplanadores, y se cantea por las dos caras extremas del fleje de acero.

A continuación, el fleje se redondea circularmente en dirección axial, se le da forma de tubo y se aplica una gran corriente a ambos extremos para elevar instantáneamente la temperatura de la unión. A continuación, se prensan y se unen a tope tal cual, y se sueldan mediante soldadura eléctrica por resistencia para formar un tubo. A continuación, el tubo se corta a la longitud deseada, se enfría y se endereza en una enderezadora para completar el proceso.

Los métodos de soldadura de las juntas incluyen la soldadura por resistencia de alta frecuencia, la soldadura por inducción a presión de alta frecuencia y la soldadura por resistencia eléctrica.

• Soldadura por Resistencia de Alta Frecuencia
  Tipo de soldadura por resistencia en la que se aplica una corriente de alta frecuencia a la unión mientras se ejerce presión sobre ella.Soldadura a presión por inducción de alta frecuencia
• Soldadura a Presión por Inducción de Alta Frecuencia
  Método de soldadura por inducción de alta frecuencia aplicando presión a la unión.
• Soldadura por Resistencia Eléctrica
  Método de soldadura en el que se hace pasar una gran corriente a través de la unión y el calor de resistencia generado calienta y funde la unión bajo presión. Hay tres condiciones principales para los métodos de soldadura por resistencia: corriente, presión aplicada y tiempo de energización, que deben controlarse adecuadamente.

Tipos de Tubos Soldados

Los tubos soldados pueden clasificarse a grandes rasgos en dos tipos, en función del material utilizado

1. Tubos Soldados de Acero al Carbono

Es el tipo más común de tubo soldado y se fabrica con aceros al carbono de diferente contenido en carbono, desde el acero de bajo contenido en carbono S10C hasta el acero de alto contenido en carbono S50C. El material también se selecciona en función de la aplicación y la temperatura ambiente.

2. Tubos Soldados de Acero Aleado

En particular, suelen utilizarse el acero inoxidable, el acero al cromo-molibdeno y el acero de alto manganeso. Entre los tubos soldados de aceros aleados, se utilizan diferentes normas para distintas aplicaciones, como para estructuras mecánicas, tuberías sanitarias, calderas e intercambiadores de calor.

Entre ellos, el acero inoxidable se utiliza a menudo para tuberías en entornos de alta y baja temperatura debido a su excelente resistencia a la corrosión, la oxidación y el

Más Información sobre los Tubos Soldados

1. Normas para Tubos Soldados

Las normas JIS especifican muchos tipos de tubos soldados. Por ejemplo, la norma JIS G 3444 sobre tubos de acero al carbono para aplicaciones estructurales generales, la norma JIS G 3445 sobre tubos de acero al carbono para aplicaciones estructurales de maquinaria, la norma JIS G 3441 sobre tubos de acero aleado para aplicaciones estructurales de maquinaria y la norma JIS G 3452 sobre tubos de acero al carbono para tuberías.

Otras normas JIS son los pilotes y tablestacas de acero para ingeniería civil, los tubos de acero para conducciones eléctricas, diversos tubos de acero para tuberías, diversos tubos de acero para intercambiadores de calor, tubos de acero para automóviles y tubos de acero para la construcción. El símbolo “E”, que indica la soldadura por resistencia eléctrica, que es el método utilizado para fabricar tubos soldados, se añade después del símbolo que indica el tipo de tubo de acero.

Se añade otro símbolo para indicar el método de acabado del tubo de acero. H” significa “acabado en caliente”, “C” “acabado en frío” y “G” “sin acabado”.

2. Diferencia entre Tubos Soldados y sin Soldadura

Los tubos soldados se fabrican conformando chapas de acero en forma de tubo y soldando las costuras. Los tubos sin soldadura, en cambio, se fabrican empujando una barra redonda por el centro para hacerla hueca.

Los tubos sin soldadura son más resistentes que los tubos soldados porque no tienen juntas. Son resistentes a la presión interna y a la torsión y son adecuados para tubos de paredes gruesas. La precisión dimensional suele ser menor y más cara que la de los tubos soldados. Las propiedades superficiales de los tubos son ligeramente más rugosas en los tubos sin soldadura.