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¿Qué son los Semiconductores de Potencia?

Los semiconductores de potencia son semiconductores capaces de soportar grandes corrientes y altos voltajes sin averiarse.

Como su nombre indica, los semiconductores tienen propiedades tanto de conductores como de aislantes y se utilizan para rectificar electricidad, amplificar señales y conmutar electricidad.

Los semiconductores normales están diseñados para soportar tensiones pequeñas. Por eso, cuando manejan grandes tensiones, el calor generado en el interior de los equipos hace que éstos se calienten, lo que puede provocar averías, pero los semiconductores de potencia llevan incorporada una tecnología para manejarlas con eficacia.

Aplicaciones de los Semiconductores de Potencia

Mientras que los semiconductores utilizados en los PC y otros dispositivos registran y calculan datos aplicando tensión, los semiconductores de potencia se utilizan principalmente para controlar y suministrar energía y manejar grandes tensiones y corrientes.

Por tanto, los semiconductores de potencia se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde electrodomésticos como televisores y aparatos de aire acondicionado hasta automóviles, ferrocarriles y equipos de generación de energía.

Actualmente, los equipos industriales son el principal campo de aplicación, pero como el medio ambiente, la energía y la conducción automatizada están atrayendo la atención, creemos que en el futuro se suministrarán cada vez más semiconductores de potencia a los sectores de la energía y la automoción.

Características de los Semiconductores de Potencia

La función principal de los semiconductores de potencia es controlar y suministrar grandes tensiones y corrientes, pero la definición de su procedencia no está claramente determinada.

Según el fabricante, se considera que manejan una corriente nominal de aproximadamente 1 A o más.

Los semiconductores de potencia funcionan de cuatro maneras.

• La primera es como convertidor. La corriente que fluye desde la central eléctrica es alterna, pero los aparatos funcionan con corriente continua, por lo que el convertidor del aparato realiza esta conversión.
• El segundo es el inversor. El convertidor transforma de nuevo la corriente continua convertida en corriente alterna. Este inversor controla el motor del aparato o electrodoméstico.
• El tercero es el convertidor de frecuencia. Esto no es importante en los electrodomésticos actuales, pero algunos equipos industriales y herramientas eléctricas sólo pueden funcionar a determinadas frecuencias, que son convertidas por semiconductores de potencia dentro del equipo.
• El cuarto es un regulador. Se utilizan para estabilizar la tensión continua. Los reguladores se utilizan porque la CC convertida a partir de CA es inestable.

¿Qué es un Filtro HEPA?

Es un dispositivo que recoge partículas micrométricas o más pequeñas en el aire con gran eficacia.

Como filtro de ultra rendimiento, se utiliza en la fase final de clasificación a través de un filtro de polvo grueso. Existe una gran necesidad de purificación del aire mediante filtros HEPA en aplicaciones industriales en las que se mantiene la higiene ambiental y se requieren salas limpias.

Usos de los Filtros HEPA

Una de las aplicaciones de los filtros HEPA es mantener un entorno limpio en salas blancas. Cuando se utilizan equipos de aire acondicionado en una sala limpia, los filtros HEPA pueden acoplarse a los equipos de aire acondicionado para evitar que entren partículas en la sala limpia.

También pueden utilizarse en unidades de ventiladores incorporadas en equipos de fabricación para limpiar el aire. En algunos casos, los filtros HEPA se instalan en los sistemas de extracción de los lugares de trabajo donde se manipula polvo. En algunos casos, los filtros HEPA son obligatorios, por ejemplo cuando las sustancias manipuladas entran dentro de las sustancias químicas especificadas, por lo que es importante comprobar la normativa aplicable a las sustancias manipuladas.

Los filtros HEPA se instalan cada vez más en purificadores de aire no sólo para la industria manufacturera, sino también para uso doméstico general. Dado que el polen, causante de la fiebre del heno, tiene un diámetro de 10-30 µm y los microorganismos como mohos y ácaros tienen un diámetro de 5 µm o más, los filtros HEPA pueden recoger más del 99,97% de los mismos.

Principios de los Filtros HEPA

Los filtros HEPA están fabricados con papel de filtro hecho de finas fibras de vidrio con un diámetro de 1-10 µm, que se moldean en forma ondulada y se montan en un marco resistente. Las fibras de vidrio están intrincadamente entrelazadas dentro del filtro y adsorben las partículas finas contenidas en el gas que pasa.

El tamaño típico de las partículas es de 1 µm o menos. Para partículas más grandes, se utilizan filtros de aire en lugar de filtros HEPA. El proceso de adsorción de partículas finas puede ser por contacto entre las fibras y las partículas finas o por movimiento browniano tras colisión. Las partículas de 0,1 µm a 0,2 µm son recogidas de forma ineficaz por los filtros HEPA.

Las partículas pequeñas se ven muy afectadas por la electricidad estática, por lo que también existen filtros HEPA electrostáticos que utilizan fuerzas electrostáticas para atraer partículas finas. Esto puede aumentar la eficacia de recogida de partículas finas.

Más Información sobre los Filtros HEPA

Uso eficiente de los Filtros HEPA

Dado que los filtros HEPA son de grano muy fino, se obstruyen tras un uso prolongado y su eficacia de recogida disminuye gradualmente. A medida que disminuye la eficacia de recogida, aumenta la caída de presión y el filtro puede dañarse porque no puede soportar la diferencia de presión entre la parte delantera y trasera del filtro.

Para prolongar la vida útil del filtros HEPA sin sustituirlo, siga estos pasos.

1. Instale un Prefiltro
Los filtros HEPA pueden recoger partículas muy finas, pero debido a su grano fino, son propensos a obstruirse cuando llegan al filtro partículas más grandes. Por lo tanto, la instalación de un prefiltro más grueso antes del filtro HEPA puede prolongar la vida útil del filtro HEPA.

2. Evitar la Neblina de Aceite
Cuando la neblina de aceite llega al filtro HEPA, forma una película que puede provocar obstrucciones. Cuando utilice filtros HEPA en zonas donde se genere neblina de aceite, elimínela con un dispositivo específico, como un colector de neblina.

¿Qué es un Aislador?

Un aislador es un dispositivo utilizado para separar o aislar. Dependiendo del sector en el que se utilicen, los aisladores se emplean en la industria eléctrica y electrónica para aislar señales analógicas, en la industria de la construcción para aislar edificios de terremotos y en las industrias médica y farmacéutica para aislar determinados sistemas de gérmenes externos.

Usos de los Aisladores

En cada industria, los aisladores hacen referencia a dispositivos diferentes y, por tanto, tienen usos distintos.

1. Industria Electrónica

Los aisladores en la industria electrónica se utilizan para la protección contra sobretensiones de receptores de señales, separación de puntos de demarcación responsables, etc.

2. Industria de la Construcción

Los aisladores en la industria de la construcción se utilizan para soportar la estructura de acero de los cimientos bajo los edificios como equipamiento antisísmico.

3. Industria Farmacéutica

Lo aisladores en la industria farmacéutica se utilizan para crear un entorno para el desarrollo de fármacos. También pueden utilizarse para mantener estériles a pacientes y fármacos.

Principio de los Aisladores

Los aisladores utilizados en las distintas industrias tienen mecanismos muy diferentes.

1. Industria Electrónica

Los aisladores de la industria electrónica pueden emitir la misma señal desde el terminal de salida mientras aíslan completamente la señal eléctrica entrante del exterior. En concreto, la tensión de salida se amplifica y detecta mediante un amplificador para la señal de entrada, tras lo cual la señal se transmite al circuito de salida para su emisión.

En el caso de la entrada de tensión, la señal se introduce directamente y se convierte en una entrada de tensión a través de una resistencia. El tipo de señal de salida se convierte bajo demanda, por lo que también puede utilizarse como convertidor de señales.

2. El sSector de la Construcción

Los aisladores de la industria de la construcción tienen una estructura que disipa las vibraciones colocando un material muy elástico, como el caucho, bajo el armazón principal de acero.

Cuando se produce un terremoto en un edificio alto, por ejemplo, la amplitud se amplifica hacia la parte superior y el choque mecánico se hace más fuerte. La absorción del choque bajo tierra con caucho de aislamiento sísmico, etc., reduce la amplitud y el choque mecánico del edificio.

3. Industria Farmacéutica

Los aisladores de la industria farmacéutica, al igual que las cámaras de tiro, tienen ventiladores de aspiración y están diseñados para evitar que las bacterias y los venenos salgan del sistema manteniendo una presión negativa constante. Los gases entrantes se esterilizan con peróxido de hidrógeno, etc. para garantizar un entorno estéril en el sistema.

Tipos de Aisladores

Existen aisladores ópticos y aisladores digitales.

1. Aisladores Ópticos

Los aisladores ópticos tienen elementos receptores de luz y LEDs dentro de los componentes y transmiten señales por luz. También denominados fotoacopladores, están formados por elementos emisores y receptores de luz, cada uno de los cuales está conectado a un elemento resistivo.

2. Aisladores Digitales

Los aisladores digitales son componentes que utilizan condensadores o bobinas para aislar los lados de salida y entrada. Pueden dividirse en inductivos y capacitivos.

Los inductivos utilizan el campo magnético creado cuando la corriente fluye a través de una bobina, mientras que los capacitivos utilizan un condensador para aislar la señal de CC y transmitir sólo la de CA.

Cómo elegir un Aislador

Los aisladores ópticos y digitales tienen ventajas e inconvenientes.

1. Aisladores Ópticos

Los aisladores ópticos pueden transmitir y recibir luz a distancia y se pueden aislar fácilmente. Por su estructura sencilla, alta fiabilidad, bajo coste y larga vida útil, se utilizan desde hace tiempo en una amplia gama de aplicaciones. La amplia gama facilita la selección del producto adecuado para cada aplicación.

Los fototransistores y los LED tienen una larga vida útil, pero su eficacia luminosa puede disminuir con los cambios de temperatura, lo que puede reducir la eficacia de entrada/salida e interferir en la transmisión de la señal.

2. Aisladores Digitales

Tanto los de tipo inductivo como los capacitivos tienen una larga vida útil y un alto rendimiento con poca degradación de los componentes. Se utilizan en aplicaciones difíciles de manejar con fotoacopladores.

Sin embargo, sólo pueden transmitir señales digitales, son caros y su gama es reducida. Los aisladores digitales siguen evolucionando.

¿Qué es el Aluminio?

El aluminio es un elemento de número atómico 13, representado por el símbolo Al.

El aluminio es muy ligero (peso específico 2,7). Por eso se utiliza ampliamente en componentes de vehículos como coches, aviones y bicicletas, así como en equipamiento deportivo, materiales de embalaje y materiales de construcción.

El aluminio es también un excelente conductor térmico y eléctrico y se utiliza en intercambiadores de calor. El aluminio es blando y fácil de trabajar, por lo que resulta sencillo fundirlo y moldearlo por extrusión o laminación. La superficie del aluminio reacciona con el oxígeno del aire formando un revestimiento antioxidante que lo hace resistente a la corrosión y el óxido.

Usos del Aluminio

Algunas de las aplicaciones del aluminio son las siguientes:

• Equipos de transporte.
  Bloques de motor de automóviles, alas y fuselajes de aviones, carrocerías de trenes, asientos y marcos de ventanas, etc.
• Material de embalaje
  Papel de aluminio, latas de aluminio, blísteres, películas, etc.
• Materiales de construcción
  Guillotinas, materiales para tejados, barandillas, techos de aparcamientos, etc.
• Productos eléctricos
  Cables eléctricos, carcasas de smartphones, disipadores térmicos, condensadores, etc.
• Vajilla y utensilios de cocina
  Ollas, sartenes, tazas, platos, cuencos, etc.
• Equipamiento médico
  Articulaciones artificiales, implantes dentales, herramientas quirúrgicas, etc.

Propiedades del Aluminio

1. Peso Ligero

El aluminio tiene una densidad baja debido a la separación relativamente grande entre átomos y a la débil atracción entre átomos. El peso específico del aluminio es aproximadamente un 34% el del hierro y un 30% el del cobre.

• Aluminio: aprox. 2,71 (g/cm3)
• Hierro: aprox. 7,87 (g/cm3)
• Cobre: aprox. 8,96 (g/cm3)

2. Resistencia a la Corrosión

El aluminio es resistente a la corrosión porque se oxida en la naturaleza para formar una película de óxido. La película de óxido es muy fina y resistente y protege al aluminio de la corrosión. Sin embargo, en algunos entornos puede corroerse, por lo que requiere una preparación adecuada de la superficie.

3. Conductividad Eléctrica

El aluminio es un excelente conductor de la electricidad. Esto se debe, en primer lugar, a que los átomos de aluminio pueden compartir electrones fácilmente con otros átomos.

Además, el aluminio tiene enlaces metálicos, que permiten que los electrones se muevan libremente entre los átomos. También, tiene una estructura reticular cúbica centrada en las caras y los átomos están densamente dispuestos, lo que crea vías por las que los electrones pueden moverse fácilmente entre los átomos.

4. Conductividad Térmica

El aluminio es un metal altamente conductor térmico y puede transferir calor rápidamente. Esto se debe a que la estructura cristalina del aluminio, es una estructura cúbica centrada en la cara, lo que significa que los átomos están muy juntos y la energía térmica se transfiere rápidamente entre ellos.

El aluminio es también un material con una excelente conductividad eléctrica. La conductividad eléctrica y la térmica están estrechamente relacionadas: los metales con alta conductividad eléctrica suelen tener también una alta conductividad térmica. Como los electrones del aluminio pueden moverse libremente, la energía térmica puede transferirse con la misma eficacia que la eléctrica.

5. Trabajabilidad

El aluminio tiene una excelente trabajabilidad y es un material que puede moldearse y procesarse fácilmente. Conserva su durabilidad y resistencia a pesar de sus propiedades blandas.

6. Plasticidad

El aluminio es muy plástico y se adapta muy bien a la deformación y el procesamiento, por lo que es fácil darle diversas formas y estructuras mediante el trabajo en frío o en caliente.

7. No Magnético

Por no magnético, se entiende la propiedad de no magnetizarse ni verse afectado por campos magnéticos. El aluminio se considera prácticamente no magnético, aunque es muy débilmente magnético.

El aluminio está equilibrado magnéticamente por la disposición de sus electrones y, por lo tanto, no muestra una respuesta magnética a los campos magnéticos externos. Esta propiedad es muy útil cuando se trabaja con materiales magnéticos o cuando el ruido magnético es un problema. Por ejemplo, el uso de aluminio en carcasas de equipos electrónicos puede evitar interferencias de campos magnéticos ambientales.

Tipos de Aluminio

Existen varios tipos de aluminio, incluidas las aleaciones. Algunos de ellos son los siguientes:

1. Aluminio Puro

El aluminio puro es el aluminio con una pureza mínima del 99%. No está aleado con otros elementos y tiene las propiedades del aluminio puro. El aluminio puro es un material flexible, fácil de procesar y moldear y con una excelente conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión. Sin embargo, su baja resistencia y dureza limitan ciertas aplicaciones.

2. Aleaciones de Aluminio

Las aleaciones de aluminio son literalmente aleaciones de aluminio y otros metales. Al añadir otros elementos al aluminio, se pueden ajustar las propiedades de la aleación. Por ejemplo, se puede añadir cobre o magnesio para aumentar la resistencia, o silicio para aumentar la resistencia a la corrosión.

3. Aleaciones de Aluminio para  Fundición

Las aleaciones de aluminio para fundición son las más adecuadas para la fundición. Tienen una excelente resistencia al calor y a la corrosión durante el proceso de fundición y pueden moldearse con formas complejas.

Más Información sobre el Aluminio

1. Biocompatibilidad

El aluminio es generalmente biocompatible y compatible con el cuerpo humano. La película de óxido que se forma en la superficie es muy fina y protege al aluminio de la corrosión como una fuerte capa protectora. Esta película de óxido se caracteriza por el hecho de que los tejidos y las células pueden adherirse fácilmente a la película de óxido.

El aluminio también es menos reactivo a productos químicos comunes como ácidos, álcalis y agua salada, y menos propenso a la alteración y la corrosión, lo que lo convierte en un material con un bajo riesgo de provocar reacciones alérgicas e inflamación cuando entra en contacto con tejidos humanos.

Además, el contacto con tejidos y organismos humanos no provoca reacciones en la mayoría de los casos, lo que se traduce en muy pocos efectos y efectos secundarios en el organismo.

2. Reflectividad

El aluminio posee excelentes propiedades reflectantes y tiene la capacidad de reflejar la luz visible y el calor. Su reflectividad se debe a su estructura cristalina y a la disposición de sus electrones. Los cristales de aluminio pueden recibir y reflejar la luz y la energía térmica rápidamente porque los electrones pueden moverse libremente.

3. Reciclaje

El aluminio es un material renovable. Los productos y residuos de aluminio usados suelen recuperarse y reutilizarse mediante el reciclaje.

4. Reacción Electrolítica

El aluminio se caracteriza por su tendencia a sufrir reacciones electrolíticas. Esto se debe a la naturaleza metálica del aluminio, que provoca eléctricamente una reacción anódica (oxidación) y favorece una reacción catódica (reducción).

Sin embargo, su desventaja es que es propenso a las reacciones electrolíticas y, por tanto, a la corrosión. Cuando se utiliza aluminio, debe formarse una película de óxido en la superficie para evitar la corrosión. Una pintura adecuada y la protección contra la corrosión también pueden prolongar la vida útil de los productos de aluminio.

¿Qué es un Perno de Anclaje?

Los pernos de anclaje son tornillos que fijan elementos estructurales de madera o metal o equipos a suelos o paredes.

Existen dos métodos de fabricación de pernos de anclaje: laminado y corte. El laminado es un método de fabricación que utiliza la deformación plástica para crear roscas.

En cambio, el corte forma las roscas mediante rasurado manual por parte del operario o mediante mecanizado automático con una máquina.

En comparación con los tornillos de corte, se considera que los tornillos de laminación de roscas tienen mayor resistencia y pueden utilizarse según las necesidades.

Usos de los Pernos de Anclaje

Los pernos de anclaje pueden utilizarse para evitar que los equipos y otros dispositivos a los que se fijan se separen, se muevan o vuelquen.

Por ejemplo, si una unidad con una unidad motriz se instala en un bastidor, se generan vibraciones cuando la unidad se mueve sobre el bastidor.

Como la unidad está fuertemente sujeta al caballete, la vibración generada se transmite directamente al caballete, que tiembla en respuesta a la vibración y puede moverse o volcar si ésta aumenta.

Esta situación puede evitarse fijando los pies del caballete al suelo con pernos de anclaje, que permiten que la vibración escape al suelo.

Principio de los Pernos de Anclaje

Se calculan las fuerzas de cizallamiento y tracción admisibles del perno de anclaje, además de la fuerza de extracción admisible del hormigón, y se pueden determinar la longitud, el material y el grosor del empotramiento para que no se superen las fuerzas de cizallamiento y tracción del perno de anclaje.

Para la tracción se utiliza la menor entre la fuerza de extracción admisible del hormigón y la fuerza de extracción admisible del perno de anclaje. Si la fuerza de tracción admisible del perno de anclaje es mayor que la fuerza de extracción admisible del hormigón, el hormigón fallará primero; si la fuerza de tracción admisible del perno de anclaje es menor que la fuerza de extracción admisible del hormigón, el acero cederá primero.

Cuando se requiera resistencia sísmica para pilares, vigas y muros de carga, el diseño debe ser tal que la fuerza de tracción admisible de los pernos de anclaje sea menor que la fuerza de extracción admisible del hormigón.

Tipos de Pernos de Anclaje

Los pernos de anclaje tienen diferentes características dependiendo de su tipo. Los principales tipos son los siguientes:

1. Anclaje con Rosca Interna

Es el tipo más común de pernos de anclaje. El perno puede clavarse en la superficie del suelo o de la pared sin que sobresalga de la superficie.

2. Anclaje de Vástago

Anclajes que pueden ser lanzados directamente sobre el objeto a sujetar. Entre los tipos se incluyen el anclaje integral, el mejor anclaje, el anclaje ranurado, el anclaje tipo C y el anclaje ajustado.

3. Anclajes Adhesivos

También llamados anclajes químicos porque se fijan con un adhesivo, existen dos tipos: de cápsula y de inyección. En el método de la cápsula, primero se perfora un orificio, se implanta una cápsula que contiene adhesivo y se introduce el anclaje, lo que permite que el adhesivo de la cápsula se filtre y fije el anclaje en su sitio.

El método de inyección, por el contrario, permite inyectar el adhesivo directamente en el orificio perforado e introducir el Pernos de Anclaje para su fijación.

4. Anclajes Soldados

El objeto de fijación se fija mediante soldadura. La parte de la cabeza puede soldarse y fijarse directamente, y su tamaño es reducido.

5. Anclajes de Agarre

Pueden utilizarse para la fijación al hormigón. El cuerpo del anclaje se introduce en el hormigón. El cuerpo del anclaje está roscado y el objeto se fija cuando se aprieta el tornillo.

6. Anclajes para Tableros

Se utilizan para fijar elementos como paredes estructurales huecas o placas de yeso. Pueden soportar cierto peso y están disponibles en una amplia gama de tipos. Algunos tipos pueden instalarse sin dañar la pared, mientras que otros son de acero resistente al fuego. Sin embargo, muchos tipos no son desmontables.

7. Anclajes para ALC

Anclajes para fijar placas ligeras de hormigón celular a accesorios metálicos. Pueden utilizarse en una amplia gama de situaciones, dependiendo de su resistencia. También hay disponibles anclajes para ALC con una excelente resistencia al calor, a los productos químicos, a los impactos y a la intemperie.

8. Anclajes de Fijación

Se fijan al hormigón como si se apretara un tornillo. Se requiere profundidad de agujero.

9. Anclaje de Alto Rendimiento

Se instala fácilmente con sólo girar el tornillo. Puede instalarse con herramientas eléctricas, reduciendo el tiempo de trabajo.

10. Anclajes de Pared Hueca

Pueden clasificarse como perchas amera o perchas IT. Las perchas amera tienen una placa de rodillo corta y son adecuadas para la instalación en paredes huecas, mientras que las perchas IT pueden penetrar con fuerza de sujeción y no dañan la zona circundante, ya que trabajan con el dispositivo de instalación colocado.

¿Qué es un Interruptor de Habilitación?

Los interruptores de habilitación son interruptores que se incorporan en las botoneras de aprendizaje y otros dispositivos, como los robots industriales, y sirven como dispositivos de seguridad.

Cuando el interruptor de habilitación está en ON, el operador está operando la botonera de aprendizaje con una clara intención. El permiso para la operación manual del robot industrial se controla sólo cuando se puede juzgar que el operador está operando el robot con una clara intención. Esto evita la ejecución de operaciones no intencionadas del robot y protege la seguridad del operario.

Usos de los Interruptores de Habilitación

Los interruptores de habilitación son interruptores de seguridad montados en dispositivos (colgantes didácticos) utilizados para operar equipos como los robots industriales.

Normalmente, los equipos de producción, incluidos los robots industriales, están rodeados de medidas de seguridad para que no haya espacio para los trabajadores y éstos no puedan involucrarse en el funcionamiento de la máquina. Sin embargo, en situaciones en las que el operario entra en el recinto de seguridad y maneja la consola de programación, como cuando se pone en marcha la máquina o cuando se produce un problema, se necesita un sistema que proteja al operario del funcionamiento de la máquina.

Si el interruptores de habilitación de la consola de no está en ON, la máquina no se moverá independientemente de la operación que se realice. Sólo cuando se pueda juzgar que el operario está manejando la máquina con una intención clara (interruptor de habilitación en ON) se ejecutará la operación, protegiendo al operario de acciones involuntarias y peligrosas.

Estructura de los Interruptores de Habilitación

Los interruptores de habilitación típicos funcionan con un sistema de tres posiciones. Mientras que la mayoría de los interruptores suelen ser interruptores “ON / OFF” de dos posiciones, los interruptores de habilitación tienen un funcionamiento de botón “OFF / ON / OFF” de tres posiciones.

La posición 1 es un estado libre en el que el botón no se toca y el contacto está en OFF. independientemente de la operación que se ejecute, el robot no se moverá. Si se pulsa ligeramente el botón desde la posición 1, el estado cambia a la posición 2.

En la posición 2, el contacto se pone en ON y el robot se mueve de acuerdo con la orden ejecutada. Si se suelta el botón, el estado cambia de nuevo a la posición 1 y el robot puede detenerse inmediatamente.

Si se pulsa el botón con más fuerza desde la posición 2, el estado cambia a la posición 3. La posición 3 es un estado de contacto “apagado”. La posición 3 es un estado de contacto OFF. El robot recibe la orden de detener el movimiento y se detiene inmediatamente.

Principio de los Interruptores de Habilitación

Cuando una persona se encuentra en peligro, suelta el objeto o lo agarra en sentido contrario. Esto significa que el robot puede detenerse inmediatamente tanto cuando se suelta el botón (posición 1) como cuando se pulsa el botón con fuerza (posición 3), por ejemplo, durante las operaciones de enseñanza del robot, para proteger la seguridad del operario.

El funcionamiento manual está permitido siempre que el operador mantenga intencionadamente el botón en la posición 2. El operario corre peligro si el robot realiza un movimiento inesperado debido a un error de funcionamiento o a un ruido durante la operación, y el operario, sobresaltado por el movimiento inesperado, suelta por reflejo la consola de o agarra con fuerza la mano que la sujeta.

Debido al acto reflejo de sobresaltarse, no se puede decidir de antemano qué acto reflejo realizará el trabajador, si soltar la mano o agarrarla con fuerza. Por lo tanto, las posiciones 1 y 3 se instalan para detener la máquina tanto cuando se suelta la mano como cuando se aprieta con fuerza.

Cómo Elegir un Interruptor de Habilitación

Los interruptores de habilitación y los sistemas deben tener un alto nivel de seguridad para garantizar la seguridad en zonas peligrosas.

Muchos interruptores de habilitación tienen contactos dobles y los sistemas están construidos con un controlador que puede parar la máquina y garantizar la seguridad incluso si falla sólo uno de los contactos, y sólo si las señales de los dos contactos coinciden, de lo contrario se detecta un fallo. 

¿Qué son los Intensificadores de Imagen?

Los intensificadores de imagen son dispositivos que detectan luz muy débil o rayos x y los visualizan amplificándolos miles o decenas de miles de veces.

Entre ellos, los que visualizan rayos x se denominan intensificadores de imagen de rayos x, mientras que los que visualizan fluorescencia y otras luces débiles se denominan intensificadores de imagen MCP (Micro Channel Plate).

Básicamente, la fluorescencia y la luz nocturna son extremadamente débiles, por lo que se convierten en electrones, que luego se amplifican eléctricamente para crear un contraste que las hace aparecer como una imagen.

Usos de los Intensificadores de Imagen

Los intensificadores de imagen también se utilizan en radiografías médicas, donde la exposición del cuerpo humano a los rayos x debe controlarse porque los rayos x son una forma de radiación. Los intensificadores de imagen se utilizan a menudo porque pueden visualizar imágenes exponiéndolas únicamente a rayos x muy débiles, y pueden ver imágenes de rayos x en tiempo real.

Los intensificadores de imagen MCP también se utilizan en equipos médicos de imagen por fluorescencia para la tinción fluorescente de las mitocondrias en las células.

Las débiles imágenes de los objetos celestes captadas por un telescopio astronómico también pueden observarse claramente con intensificadores de imagen.

Principio de los Intensificadores de Imagen

El principio se explica utilizando como ejemplo un intensificador de imagen MCP.

Un intensificador de imagen MCP consta de tres componentes: un fotocátodo, que recibe luz y genera fotoelectrones en una cámara de vacío de cerámica; un MCP, que amplifica los electrones; y una superficie fluorescente, que refleja los electrones amplificados (se utilizan nombres de clasificación US JEDEC como P43 y P46).      El MCP también puede consistir en un haz de fibras ópticas,

En el caso de los intensificadores de imagen de rayos x. Los rayos x se reciben a través de una ventana de entrada (vidrio de borosilicato, aluminio, titanio, etc.), los rayos x se convierten primero en fluorescencia en la superficie fluorescente de entrada, que está formada por finas columnas de CsI o material similar en lugar de un fotocátodo, y la fluorescencia se convierte en fotoelectrones en el fotocátodo.

La fluorescencia se convierte en fotoelectrones en el cátodo fotoeléctrico. El electrodo de enfoque y el ánodo aceleran los electrones y forman una imagen en la superficie fluorescente de salida (por ejemplo, ZnCSAg).

Esta imagen se convierte en información electrónica mediante una cámara CCD u otros medios a través de la ventana de salida y se convierte en una imagen de TV o fotografía.

De este modo, la fluorescencia y los rayos x se convierten en electrones en un dispositivo que iguala la fluorescencia y los rayos x, y la imagen amplificada es vista por el ojo humano como una imagen visible.

Los intensificadores de imagen MCP pueden capturar el momento de los fenómenos de alta velocidad añadiendo un obturador óptico.

A continuación se explica el principio de funcionamiento de un obturador óptico.

Más información sobre los Intensificadores de Imagen
(Material del Fotocátodo)

Para los intensificadores de imagen MCP, debe seleccionarse un material con alta eficiencia cuántica (eficiencia de conversión de fotones en fotoelectrones) en función de la longitud de onda de la luz.

1. Fotocátodo Alcalino

• CsTe: Alta sensibilidad en la región ultravioleta (longitud de onda inferior a 320 nm).
• Bialkali: Alta sensibilidad en la región ultravioleta a visible.
• Multiálcali: Alta sensibilidad en la región UV a visible.

2. Fotocátodo de Cristal

• GaAs: Alta sensibilidad desde la región visible hasta el infrarrojo cercano.
• GaAsP: Alta sensibilidad en la región visible.

¿Qué son las Llaves de Impacto?

Las llaves de impacto son llaves que aprietan tornillos hexagonales mediante electricidad o aire comprimido.

La palabra “impacto” en estas llaves proviene del mecanismo interno del martillo que aplica un impacto (percusión). 

Usos de las Llaves de Impacto

Las llaves de impacto se utilizan sobre todo en producción. A diferencia de las llaves accionadas por fuerza humana, pueden trabajar a gran velocidad, por lo que suelen utilizarse en fábricas y obras de construcción donde se emplea un gran número de tornillos hexagonales, así como en talleres de reparación de automóviles para cambiar neumáticos.

Con la popularización del bricolaje, también se utilizan en los hogares corrientes y se pueden adquirir fácilmente en centros de bricolaje y por correo.

Principio de las Llaves de Impacto

En primer lugar, se hace girar el motor mediante electricidad, que hace girar el martillo incorporado, y el impacto (golpe) en el sentido de giro hace girar la llave de vaso conectada al extremo del eje, lo que permite apretar o aflojar tornillos y tuercas con rapidez y fuerza. Las partes principales de una llaves de impacto son la parte de potencia, la parte de accionamiento y la parte de encaje.

1. Parte de Potencia

La unidad de potencia es la fuerza motriz de las llaves de impacto. Se utilizan principalmente motores, motores de corriente continua para las llaves de batería y motores de corriente alterna para las llaves de boca.

2. Parte Motriz

La parte motriz está formada por un muelle o metal con una ranura cilíndrica cortada en él, etc. Cuando se aplica un par excesivo durante la rotación, la ranura se retira y sólo gira la parte motriz. Esto limita el par y protege contra la sobrecarga de potencia.

3. Pieza de Encaje

La parte de la llave de vaso es desmontable y se puede utilizar para varios tamaños de tornillos, lo cual es una característica de las llaves de impacto. Algunos productos pueden utilizarse no sólo como atornillador, sino también como atornillador de impacto, por ejemplo, sustituyendo la parte del vaso.

Tipos de Llaves de Impacto

1. Diferencias en la Fuente de Alimentación

Existen dos tipos principales de alimentación eléctrica para las llaves de impacto: recargables y de corriente alterna.

Las llaves de impacto recargables utilizan baterías y no tienen cables, por lo que son adecuadas para obras en las que la maniobrabilidad es importante. Aunque la mayoría son más pesadas por la batería, muchas las prefieren de este tipo por su movilidad.

El principal tipo de batería es de 10,8 V, 14,4 V, 18 V y 36 V. Los voltajes más altos, como 18 V y 36 V, tienen más potencia para apretar y aflojar tornillos, pero también son más pesados.

Los modelos alimentados por corriente alterna son más ligeros que los recargables porque no llevan pilas. Además, los modelos alimentados por CA suelen ser más baratos que los recargables, aunque tengan las mismas prestaciones. En situaciones en las que se aprietan muchos tornillos, se puede seguir trabajando durante mucho tiempo sin preocuparse de que se agote la batería. Si hay una toma de corriente cerca o si trabajas sin moverte mucho, puedes aprovechar al máximo las características de los modelos alimentados por corriente alterna.

2. Diferencia de Par

El par de apriete es la fuerza con la que gira un tornillo o una tuerca al apretarlo o aflojarlo. El grado de apriete se indica en Nm (Newton-metros) de par.

Si el par es demasiado bajo para el trabajo a realizar, el motor se sobrecargará, lo que puede provocar averías. Por otro lado, si el par de apriete es demasiado alto, los tornillos y tuercas pueden resultar dañados. Es importante seleccionar un producto que tenga muy en cuenta las condiciones de uso.

3. Diferentes Tamaños de Escuadras

Existen cinco tamaños estandarizados de escuadras para llaves de impacto, 6.3sq, 9.5sq, 12.7sq, 19.0sq y 25.4sq, que son utilizados por diferentes fabricantes. No son intercambiables y es necesario tener el vaso correcto para el tamaño del cuadradillo respectivo.

Por cierto, a medida que aumenta el tamaño del cuadradillo para montar el vaso, también aumenta la capacidad de apretar y aflojar tornillos de mayor tamaño.

Más Información sobre las Llaves de Impacto

Llaves de Impacto Neumáticas

También hay llaves de impacto neumáticas que funcionan con aire comprimido procedente de un compresor. En comparación con las llaves de impacto eléctricas recargables o alimentadas por CA, estas llaves son más potentes pero más pequeñas, pero como requieren un compresor de aire, suelen utilizarse en fábricas y otros lugares donde no se mueven mucho.

¿Qué es un Elevador Neumático?

Un elevadores neumáticos es una máquina de elevación que utiliza un motor neumático en lugar de un motor eléctrico para accionar el elevador.

A diferencia de los motores eléctricos, no hay que preocuparse por el encendido o la tensión de alimentación, y el polipasto puede utilizarse con seguridad en lugares donde existe riesgo de ignición, como plantas químicas. Funcionan con aire comprimido y pueden utilizarse principalmente para transportar piezas ligeras. Existen muchos elevadores neumáticos en el mercado cuya velocidad puede ajustarse accionando un pulsador, una palanca o un cable de tracción. Son más ligeros y pequeños que los polipastos eléctricos antideflagrantes de la misma capacidad.

Existen dos tipos de elevadores neumáticos: de cadena y de cable. Generalmente, el de cadena se utiliza cuando la masa de la pieza es mayor que el de cable.

Usos de los Elevadores Neumáticos

Los elevadores neumáticos son adecuados para su uso en atmósferas explosivas como plantas químicas, construcción de túneles, pozos mineros y acerías, ya que no utilizan electricidad para accionar el polipasto. Los polipastos neumáticos también son especialmente eficaces en líneas de producción donde las piezas son especialmente ligeras o donde se requiere velocidad. Pueden accionarse simplemente conectando una manguera de aire comprimido, son más ligeros y pequeños que los motores eléctricos y pueden instalarse con relativa facilidad. Por tanto, también pueden utilizarse en líneas de producción temporales o provisionales.

Los carros manuales o los carros accionados por motor neumático se utilizan cuando se requiere un movimiento horizontal, y sirven para transportar diversos productos y componentes hacia y desde el lugar de producción, así como para colocar y retirar equipajes, plantillas y otros equipos.

Principios de los Elevadores Neumáticos

Los elevadores neumáticos se componen de un motor neumático, freno, reductor, válvulas de control, equipo de operación, dispositivos de seguridad y equipo de carro.

1. Motor Neumático

Los motores neumáticos de paletas rotativas y de pistones radiales se utilizan como fuente de accionamiento. El tipo de paletas rotativas tiene un rotor en un cilindro con un diámetro interior excéntrico e incorpora varias paletas móviles radialmente, que se presurizan para producir una fuerza rotativa.

Los motores de tipo pistón radial incorporan un pistón en varios cilindros dispuestos en forma de estrella. También existen motores sin lubricación, que son fáciles de mantener y respetuosos con el medio ambiente, ya que el aire de escape no contiene aceite lubricante y la presión de aire comprimido suministrada es de unos 0,4 a 0,6 MPa.

2. Frenos

Los frenos son necesarios para sujetar el peso que hay que suspender. Se consigue una gran potencia de frenado combinando un freno motor que aprovecha las características del motor neumático y un freno de cono conectado a una válvula de control.

3. Reductores

Los engranajes diferenciales planetarios, que son compactos, ligeros y tienen una elevada relación de reducción, se utilizan a menudo para reducir la velocidad de los motores neumáticos de alta velocidad a la velocidad del molinete.

4. Válvulas de Control

La válvula de control utiliza una válvula de carrete de acción directa, que puede accionarse mediante una palanca o una cuerda de tracción para permitir el ajuste continuo de la velocidad.

5. Dispositivos de Seguridad

Algunos productos están equipados con un dispositivo de prevención de bobinado inverso y un dispositivo de parada por sobrecarga.

Tipos de Elevadores Neumáticos

Existen elevadores neumáticos de cadena y de cable.

1. Tipo de Cadena

Equipados con una cadena de excelente resistencia al desgaste y tenacidad. Se utiliza una cadena de carga de aleación de acero endurecida superficialmente y la cadena de carga puede extenderse.

2. Tipo Cable Metálico

Los tipos ligeros están equipados con cables de acero. Está equipado con un dispositivo de prevención de bobinado inverso y el motor neumático se detiene automáticamente cuando se extrae el cable metálico.

Cómo Elegir un Elevador Neumático

Los elevadores neumáticos son más pequeños y ligeros que los polipastos eléctricos de cadena de la misma capacidad y pueden utilizarse en condiciones adversas como altas temperaturas, alta humedad, gases explosivos y atmósferas con explosión de polvo. No hay riesgo de que se quemen las bobinas del motor durante largos periodos de rotación continua u operaciones de arrastre. La velocidad puede cambiarse presionando y soltando el pulsador de tipo colgante, lo que permite controlar la velocidad de bobinado hacia arriba o hacia abajo en función del trabajo. La estructura del freno mecánico es muy duradera y proporciona una fuerza de frenado fiable.

¿Qué es una Bomba de Aire?

Una bombas de aire es un dispositivo que aspira aire por un extremo y lo expulsa por el otro.

Las bombas de aire pueden ser de motor, de bobina móvil (electromagnéticas) o piezoeléctricas (piezoeléctricas). Todas utilizan una válvula para separar la aspiración y la descarga de aire, y un límite de accionamiento (motor o piezoeléctrico) mueve una membrana llamada diafragma hacia delante y hacia atrás para aspirar y descargar aire repetidamente.

Las bombas de aire se han visto perjudicadas por su ruidoso funcionamiento. Recientemente, sin embargo, un número creciente de productos tienen funciones silenciadoras que hacen que el ruido de funcionamiento sea un problema menor.

Usos de las Bombas de Aire

Las bombas de aire se utilizan en una amplia gama de campos y productos, como sopladores de fosas sépticas, equipos médicos, baños de burbujas y diversos equipos industriales.

Las bombas de aire más conocidas son las que se instalan en el sistema de filtración de un acuario. El agua del acuario es aspirada por la bomba de aire y circula por la unidad de filtración, donde varias bacterias y filtros purifican el agua sucia hasta dejarla limpia. A continuación, la bomba de Aire vuelve a descargar el agua purificada en el acuario, y este proceso se repite para mantener limpia el agua del acuario en todo momento.

Principios de las Bombas de Aire

A continuación se explican los principios de funcionamiento de las bombas de aire típicas.

1. Bombas de Aire de Diafragma Accionadas por Motor

Dentro de la carcasa de la bomba de aire hay una membrana, un motor, una válvula y aire. La rotación del motor se convierte en movimiento del diafragma, y el movimiento vertical del diafragma expande y contrae repetidamente el agua de la carcasa.

El aire puede ser aspirado durante la expansión y expulsado durante la contracción. Una válvula en la carcasa asegura que el aire sólo pueda fluir en una dirección, evitando el reflujo. La cantidad de aire aspirado y expulsado viene determinada por la velocidad del motor y el impulso del diafragma.

2. Bombas de Aire de Diafragma Piezoeléctricas (Piezoeléctricas)

Dentro de la carcasa de la bomba de aire hay un elemento piezoeléctrico, un diafragma, aire y una válvula. La vibración del elemento piezoeléctrico hace que el diafragma se mueva, creando fluctuaciones de volumen en la carcasa, lo que a su vez hace que se aspire y expulse aire. Normalmente, las vibraciones del elemento piezoeléctrico son diminutas, el diafragma no puede realizar grandes movimientos y el caudal de aire suele ser pequeño.

3. Bombas de Aire Electromagnéticas

Las bombas de aire electromagnéticas utilizan imanes o bobinas. Las bombas de aire electromagnéticas que utilizan imanes y bobinas son comunes en la industria de los acuarios.

Cuando una corriente alterna circula por la bobina, el campo magnético que la rodea cambia y los N y S de los electroimanes conmutan a gran velocidad, haciendo que los imanes se repelan y atraigan entre sí repetidamente. La fuerza de los imanes que se mueven a gran velocidad se utiliza para mover la bomba e introducir aire en ella.

Tipos de Bombas de Aire

Existen tres tipos de bombas de aire: de agua dulce y de agua de mar, así como de doble uso, de agua dulce y de agua de mar. En la actualidad, la mayoría de las bombas de aire son de doble uso y pueden utilizarse tanto para agua dulce como para agua salada, a menos que se indique lo contrario en la descripción del producto. También existen tres tipos: sumergibles, terrestres y anfibias. Las sumergibles se sumergen en el agua, mientras que las terrestres se instalan fuera del depósito.

La mayoría de las bombas de aire son para uso interior. Los modelos de interior se fabrican para lugares que no están expuestos a la lluvia, el viento o la luz solar directa, por lo que si los modelos de interior se utilizan en el exterior, son propensos a funcionar mal debido a los efectos de la lluvia y la luz solar, así como al polvo y la suciedad que aspiran. Por otro lado, existen versiones de exterior que pueden utilizarse en acuarios o estanques de jardín instalados fuera de casa, y algunos tipos pueden utilizarse en estanques de cría y fosas sépticas.

Cómo Elegir una Bomba de Aire

La diferencia entre las bombas de aire y los filtros de aire es la función de filtración. Las bombas de aire crean un flujo de agua en el estanque, lo que permite que el aire circule e inhiba el deterioro del agua, pero no eliminan las heces ni los residuos del agua. En cambio, la función principal de un filtro de aire es eliminar los residuos del agua.

Algunos filtros de aire pueden crear un flujo de agua en el acuario y alimentarlo con aire, pero las bombas de aire son generalmente superiores en su capacidad de alimentar aire. Se necesita oxígeno suficiente para mantener varios peces en un solo acuario. Una combinación de filtro de aire y bombas de aire es la mejor manera de suministrar oxígeno mientras se mantiene limpia la calidad del agua.

Bombas de aire diferentes tienen diferentes volúmenes de descarga, durabilidad y silencio, por lo que necesita para elegir el adecuado para su aplicación y presupuesto.