月: 2023年3月

¿Qué es una Trituradora?

Una trituradora es un dispositivo que se utiliza para triturar objetos mediante la rotación de rodillos equipados con cuchillas.

Existen diferentes modelos de trituradoras disponibles en el mercado. Desde las versiones más pequeñas, diseñadas para triturar cantidades reducidas de rocas, madera o frutas en entornos de laboratorio, hasta las máquinas industriales utilizadas para eliminar concreto o desechos voluminosos.

Otro tipo de máquina similar es la machacadora, que utiliza un engranaje reductor y se emplea para triturar objetos de tamaño superior a los 20 mm. Los engranajes reductores permiten generar un mayor torque y facilitan la trituración de objetos grandes o resistentes. En algunos casos, las machacadoras se utilizan como pretrituradoras antes de emplear una trituradora principal.

La velocidad de rotación del rotor y la calidad de las cuchillas son aspectos importantes en el funcionamiento de la trituradora. El rotor, generalmente fabricado de acero inoxidable, gira para triturar el objeto a medida que es procesado. Al inicio, se realizan pruebas con cuchillas de mayor grosor y baja velocidad de rotación, y a medida que se tritura y controla la cantidad de material, se van reemplazando gradualmente las cuchillas por otras de menor grosor para obtener una trituración más fina.

Usos de las Trituradoras

Las trituradoras son ampliamente utilizadas para realizar una trituración gruesa de objetos duros. Sin embargo, si se requiere moler el material hasta convertirlo en polvo, se debe procesar posteriormente en un molino.

La trituración de materiales con el objetivo de extraer o reaccionar aumenta la superficie en relación al volumen, lo que mejora la eficiencia de la extracción y la velocidad de reacción. Además, la trituración es efectiva para reducir el espacio de almacenamiento, ya que reduce el volumen de los materiales. No obstante, es importante tener en cuenta que la trituración también puede presentar desventajas. Por ejemplo, las muestras que son propensas a la oxidación en presencia de aire tienen un mayor riesgo de oxidarse durante el proceso de trituración. Por lo tanto, es necesario evaluar cada muestra en función de sus características particulares.

Principio de las Trituradoras

La estructura básica de una trituradora y el mecanismo de trituración son los siguientes:

1. Alimentación del Material a Triturar

El material a triturar se introduce por la entrada de alimentación. Para facilitar la alimentación, se instala en la entrada una tolva que hace las veces de embudo.

2. Caída en la Cámara de Trituración

El material alimentado cae en la cámara de trituración. En la cámara de trituración gira un rotor con cuchillas a modo de engranajes, que hace rodar el material de entrada y lo tritura. La velocidad de rotación del rotor y la finura de las cuchillas determinan la capacidad de trituración.

Si la velocidad de rotación es demasiado rápida, el material alimentado rebota y no puede ser arrastrado. Si las cuchillas son demasiado finas, se atascarán y dejarán de girar. Es importante empezar con una prueba con cuchillas gruesas girando a baja velocidad, y optimizar la velocidad y las cuchillas triturando pequeñas cantidades de material y observando cómo va el proceso.

3. Tamizado

El fondo de la cámara de trituración está provisto de una criba que actúa como “tamiz”. La criba tiene orificios de cierto tamaño y sólo los fragmentos triturados más finos que estos orificios pasan a través de la criba y caen en la salida de descarga.

4. Recogida de los Productos Triturados

Los productos triturados que salen por la salida de descarga se reciben y recogen en sacos o bateas.

Más Información sobre las Trituradoras

1. Diferencia entre Trituradoras de un Eje y de Dos Ejes

Las trituradoras se clasifican en “de un eje” o “de dos ejes”, dependiendo del modo de trituración. Cada una tiene sus propias ventajas e inconvenientes, por lo que conocer esta clasificación puede ayudar a seleccionar el modelo adecuado.

Las trituradoras uniaxiales tienen cuchillas fijas alineadas en ambas paredes de la cámara de trituración, con un rotor que las impulsa entre ellas. El material es empujado a la cámara de trituración por un instrumento llamado empujador, que se enrolla en el rotor. El material se corta en trozos pequeños pasando repetidamente entre el rotor y las cuchillas fijas, y sólo se descargan los fragmentos que son más pequeños que la finura de la criba. La ventaja es la gran potencia de corte y la capacidad de producir fragmentos finos; la desventaja es la lentitud de procesamiento.

Las trituradoras de dos ejes carecen de cuchillas fijas y tienen dos rotores paralelos. El material se introduce en la trituradora y se tritura al quedar atrapado entre los dos rotores. La ventaja es la alta velocidad de procesamiento; la desventaja es que los fragmentos tienden a ser gruesos y de tamaño desigual.

El tipo de un solo eje se recomienda cuando se requiere finura de trituración, mientras que el tipo de dos ejes se recomienda cuando se requiere velocidad de procesamiento.

2. Trituradoras de Madera

Algunas trituradoras están especialmente diseñadas para triturar madera. Se utilizan para deshacerse de la madera de desecho o para producir pellets de madera y están disponibles en una gama de modelos que va desde los pequeños modelos para uso doméstico hasta los grandes modelos para plantas de procesamiento de madera.

Los modelos más pequeños para uso doméstico se utilizan principalmente para triturar ramas seleccionadas y pequeños muebles de madera. Se venden con nombres como “trituradoras de jardín” y “astilladoras de madera”, y algunos modelos cuestan entre 300 y 1.000 USD.

Algunos de los modelos más grandes para uso profesional están equipados con un motor y pueden funcionar con orugas. Si la madera se amontona en varios lugares de un taller grande, se puede aumentar la eficacia haciendo que la trituradora se desplace y trabaje en lugar de cargar con la madera.

El principal punto que hay que tener en cuenta al utilizar trituradoras de madera es que los rotores no son lo bastante fuertes. No están diseñados para triturar rocas u hormigón, por lo que si accidentalmente se introducen en ellos rocas u otros objetos duros, pueden derramarse las cuchillas y romperse.

¿Qué son los Secadores de Vacío?

Un secador de vacío es un dispositivo utilizado para secar objetos en un entorno cerrado con una presión reducida o descomprimido. Su funcionamiento se basa en el principio de que al disminuir la presión, la temperatura a la cual la humedad se evapora también disminuye. Esto permite que el secador de vacío seque los objetos a una temperatura más baja en comparación con un secador de aire caliente convencional, lo que resulta en un tiempo de secado más rápido y reduce el riesgo de dañar la superficie del objeto.

Cuando la humedad se evapora, se genera calor de vaporización, lo que reduce la temperatura ambiente. Para garantizar la eficacia del secado, debe realizarse un presecado previo.

Aplicaciones de los Secadores de Vacío

Los secadores de vacío se utilizan principalmente para las siguientes aplicaciones:

• Cuando hay que secar rápidamente objetos que contienen grandes cantidades de humedad.
• Cuando se secan materiales porosos, que tienden a contener humedad en su interior.
• Para secar sin dañar la superficie.

A continuación también se presentan campos de uso específicos:

• Productos alimenticios
  Un ejemplo típico es la liofilización. Al secar al vacío alimentos en estado congelado, es posible mantener el sabor y la frescura en su estado original.
• Moldeo
  Las resinas son higroscópicas y procesarlas en estado higroscópico puede provocar defectos de moldeado. Por lo tanto, es necesario secarlas antes de procesarlas. Se utiliza el secado al vacío porque puede secar a bajas temperaturas sin quemar la superficie.

Principio de los Secadores de Vacío

El vacío necesario para el funcionamiento del secador se crea mediante una bomba de vacío, que se encarga de reducir la presión del aire en el espacio cerrado.

Existen dos tipos principales de bombas de vacío utilizadas en este proceso: las bombas de transporte de gas y las bombas de retención de gas. Las bombas de transporte de gas se encargan de expulsar el gas del espacio al exterior, mientras que las bombas de retención de gas almacenan el gas del espacio en su interior.

Las bombas de transporte de gas se subdividen en dos categorías: sistemas de transferencia volumétrica y sistemas de transferencia de momento. En los sistemas de transferencia volumétrica, se transfiere un volumen fijo de gas periódicamente hacia la salida. Por otro lado, los sistemas de transferencia de momento transfieren continuamente el gas hacia la salida aplicando un momento al mismo.

Algunos ejemplos de bombas utilizadas en sistemas de transferencia volumétrica son las bombas rotativas selladas con aceite y las bombas de vacío en seco.

• Bombas Rotativas Selladas con Aceite
  El aceite lubricante entra en las piezas deslizantes de la bomba, lo que proporciona una excelente movilidad y propiedades de sellado. Es el método de bombeo más eficaz. La desventaja es que el aceite lubricante debe cambiarse periódicamente y su manipulación requiere mucho tiempo.
• Bombas Secas
  La bomba contiene un rotor de tres hojas y el aire del recipiente se descarga mediante la rotación a alta velocidad del rotor. Como no se utiliza aceite lubricante, el escape es respetuoso con el medio ambiente.

¿Qué es un Sopladores de Vacío?

Un sopladores de vacío es un tipo de generador de vacío. Existen tres tipos de generadores de vacío: eyectores, bombas de vacío y sopladores de vacío. Cada uno se utiliza para fines diferentes. Las principales aplicaciones del vacío son la adsorción mediante ventosas y la desgasificación mediante la despresurización del sistema.

Las bombas de vacío y los sopladores de vacío, por otro lado, se accionan eléctricamente y pueden crear un vacío de forma eficiente. Los eyectores también pueden utilizarse en zonas peligrosas utilizando aire como fuerza motriz.

Aplicaciones de los Sopladores de Vacío

Una aplicación del vacío es la aspiración con ventosas. Se utiliza para elevar una pieza por succión cuando se transporta, por ejemplo, con un robot. Otra aplicación es la desgasificación mediante la reducción de la presión en el sistema. Esto se utiliza, por ejemplo, para eliminar el aire (oxígeno) de una sustancia susceptible de oxidarse, evitando así la oxidación.

Los sopladores de vacío se utilizan para la adsorción de piezas de trabajo ventiladas. También se caracterizan por su capacidad para generar elevados caudales y, por tanto, grandes volúmenes de aspiración.

Principios de los Sopladores de Vacío

Los sopladores de vacío hacen girar una pala incorporada (rodete) haciendo girar un motor. La rotación del rodete aspira gas. Al introducir el gas en la carcasa, éste se acelera y se comprime. Esto significa que se transfiere energía mecánica del impulsor al aire. El aire es aspirado por las palas del impulsor, lo que crea un vacío en el lado de vacío.

Los sopladores de vacío se caracterizan por sus elevados volúmenes de aspiración. Sin embargo, por otro lado, el vacío generado es bajo. Además, en principio, cuanto más permeable al aire sea la pieza a aspirar, más eficaz será su utilización.

Se puede crear un vacío mediante un sopladores de vacío para permitir la succión por la ventosa. Cuando la presión ambiente es superior a la presión existente entre la ventosa y la pieza, ésta queda retenida por la presión atmosférica. La fuerza de succión de la ventosa es directamente proporcional a la diferencia de presión entre la presión atmosférica y la presión en el interior de la ventosa. La presión existente en la ventosa se elimina con la potencia del sopladores de vacío.

¿Qué es una Brida de Vacío?

Es un componente que se utiliza para cubrir equipos con el fin de evitar fugas de gas cuando se requiere un entorno de vacío en el interior del equipo.

Existen varias normas, como NW, KF, ICF y JIS, que se utilizan en función de la aplicación.

Las normas NW y KF se utilizan para componentes de tuberías y juntas que se emplean en regiones de bajo a alto vacío.
Para fijar la brida se utiliza un dispositivo denominado acoplamiento.

Las normas ICF y JIS, por su parte, utilizan pernos para fijar las bridas, lo que permite reducir las fugas de gases y mantener un mayor vacío.

Usos de las Bridas de Vacío

Se utilizan para sellar tuberías y accesorios con el fin de mantener un entorno de vacío en el interior de determinados equipos.

Se utilizan en una amplia gama de aplicaciones y se emplean con frecuencia en situaciones en las que se utilizan equipos de vacío, desde la investigación académica hasta la fabricación.

Son esenciales para la producción de semiconductores, cristal líquido y EL orgánico, donde se requiere un entorno de alto vacío.

En la investigación académica, las bridas de vacío también son necesarias para diversos experimentos en los que se utiliza el vacío (por ejemplo, experimentos con gases enrarecidos o superficies sólidas, o experimentos en entornos de baja temperatura).

Principios de las Bridas de Vacío

Las bridas JIS están fabricadas principalmente en acero inoxidable y utilizan una junta tórica elástica como material de sellado.
Las juntas tóricas pueden utilizarse varias veces, lo que ahorra costes, y pueden utilizarse hasta en entornos de alto vacío.

Es importante tener en cuenta que cualquier arañazo en los bordes de las bridas puede provocar una fuga de gas desde allí, por lo que hay que asegurarse de que estén libres de arañazos y residuos.

Después de solapar las bridas, apriete los tornillos gradualmente de forma que queden en diagonal.
Esto es para asegurar un apriete uniforme y gradual de las bridas. Después de apretarlas hasta el final, se hace el vacío para garantizar que no se aflojen.

A diferencia de las bridas JIS, las bridas ICF se fijan insertando una junta de cobre entre ellas como material de sellado.
El borde de la brida muerde la junta y mantiene el vacío.

Esto tiene mejores propiedades de sellado que una junta tórica y se utiliza cuando se va a crear un vacío ultraalto.

El procedimiento de atornillado es el mismo que para las bridas JIS, pero debe aplicarse un par de apriete uniforme a cada tornillo utilizando una llave dinamométrica o similar.

Las bridas NW/KF tienen un anillo (anillo central) con una junta tórica insertada entre ellos y, a diferencia de las bridas JIS/ICF, las bridas se fijan mediante un dispositivo denominado acoplamiento.
Son fáciles de instalar sin necesidad de herramientas y pueden utilizarse repetidamente.

¿Qué es un Mandril de Vacío?

Es un accesorio que aspira objetos debido a la presión negativa creada por el vacío.

A veces también se denomina mandril de vacío. La mayoría de los dispositivos para fijar piezas con un mandriles de vacío tienen forma de mesa. La superficie tiene una serie de pequeños orificios que están conectados al vacío interno, y la presión negativa en estos pequeños orificios aspira el objeto.

Dado que cualquier objeto con una superficie plana impermeable al aire puede ser succionado, los mandriles de vacío pueden utilizarse para muchos más tipos de materiales que los métodos de sujeción mediante imanes, que sólo pueden sujetar materiales magnéticos.

Usos de los Mandriles de Vacío

Se utilizan para sujetar materiales y productos cuando se realizan tareas como el rectificado y el envasado. En concreto, se utilizan para sujetar piezas delicadas de precisión que no pueden fijarse físicamente, envases de alimentos para los que es importante el control de la higiene, materiales no magnéticos como el acero inoxidable y el aluminio para los que no pueden utilizarse platos magnéticos, y elementos eléctricos que pueden dañarse con los campos magnéticos.

Son particularmente esenciales en los procesos de procesado y recubrimiento de materiales semiconductores, que se dañan fácilmente cuando se aplica fuerza, se manipulan en salas limpias para evitar que el polvo se adhiera a ellos, y son susceptibles de fallo debido a los campos magnéticos. El mandril de vacío también puede utilizarse como plataforma de transporte para hacer flotar las piezas de trabajo introduciendo aire desde el interior del mandril de vacío en los pequeños orificios bajo presión positiva en lugar de negativa.

Principios de los Mandriles de Vacío

Es un sistema por el cual se aspira el espacio interior de la mesa y el objeto es aspirado por presión negativa a través de los pequeños orificios de la superficie de la mesa. Cuando la parte inferior del objeto está en contacto con el espacio de vacío del interior de la mesa, el objeto está relativamente presurizado por la presión atmosférica de las superficies distintas de la inferior, por lo que es succionado hacia la mesa por la fuerza ejercida para empujar el objeto hacia la mesa.

Cuando se libera el vacío, también se libera la fuerza de succión. El vacío puede generarse con una bomba de vacío o con un dispositivo que crea el vacío mediante un eyector de vacío que utiliza aire comprimido suministrado de fábrica.

La capacidad requerida de la bomba de vacío o del eyector de vacío depende de la superficie de base y del material del objeto a aspirar, así como de la fuerza de succión requerida, por lo que la escala del sistema depende del objeto a aspirar.

Estructura de los Mandriles de Vacío

Utilizan la presión negativa para fijar la pieza a procesar, pero dependiendo de la disposición y tamaño de los pequeños orificios del mandril, puede que no sea posible fijar la pieza debido a su estructura.

Si la diferencia entre el tamaño del mandril y el tamaño de la zona de fijación plana de la pieza de trabajo es pequeña, es poco probable que la presión en la zona de presión negativa sea alta porque hay pocos orificios pequeños por los que pueda fluir el aire. Sin embargo, si el área de fijación plana de la pieza de trabajo es relativamente estrecha en comparación con el tamaño del mandril, el aire tiende a fluir a través de los agujeros pequeños, y es necesario tomar medidas para garantizar una fijación segura.

Además, si la pieza es delgada, sólo la parte cercana al orificio pequeño queda sujeta en gran medida por la presión atmosférica, por lo que es probable que se produzcan abolladuras y deformaciones.

Tipos de Mandriles de Vacío

Los mandriles de vacío cerámicos pueden superar la desventaja de la succión parcial gracias a sus agujeros pequeños de alta precisión. Esto se debe a que la configuración de alta precisión de los pequeños orificios de unos pocos micrómetros permite mantener la presión negativa incluso en zonas donde no hay pieza de trabajo. Los objetos finos también son más fáciles de manipular debido a la menor separación entre los orificios pequeños y al tamaño muy reducido de los mismos.

Dependiendo del producto, estos mandriles de vacío cerámicos de alta precisión también pueden colocarse encima de los mandriles de vacío existentes para permitir una aspiración parcial. Los mandriles de vacío se presentan principalmente en forma de mesas planas, pero también pueden convertirse en rodillos de succión cilíndricos con una función similar.

En un mandril de vacío cilíndrico se pueden succionar materiales en forma de película para su uso en el transporte. A la inversa, también se puede enviar aire para hacerlos levitar. Además de la función de control de los mandriles de vacío, también existen productos con una función para facilitar el movimiento de objetos mediante soplado de aire y una función para evitar que entren objetos extraños en los pequeños orificios mediante la expulsión continua de un pequeño flujo de aire.

¿Qué son las Juntas de Vacío?

Una junta de vacío es un dispositivo de sellado que utiliza las propiedades de un líquido llamado fluido magnético, que es atraído por un imán.

El fluido magnético, aunque sigue siendo fluido, es atraído por el imán como si fuera arena de hierro. Los imanes de las juntas de vacío retienen el fluido magnético y sellan cualquier hueco en el acoplamiento al equipo. Se puede mantener un entorno de vacío impidiendo que el aire, los gases y las partículas entren en el objeto sellado.

La fuerza de retención del fluido magnético viene determinada por la fuerza del imán (fuerza magnética), de modo que cuanto mayor sea la fuerza magnética, mayor será la resistencia a la presión del anillo de fluido magnético.

Usos de las Juntas de Vacío

Las juntas de vacío se utilizan para mantener la calidad en la fabricación de productos en los que las impurezas, el aire o la humedad están estrictamente prohibidos. Debido a su gran eficacia de bloqueo mediante magnetismo fluido, suelen utilizarse en industrias de fabricación con alto vacío, por ejemplo en la fabricación de semiconductores, células solares o paneles OLED para smartphones.

En estas condiciones de fabricación, se requiere un ahorro de energía y equipos de fabricación más compactos, por lo que las juntas de vacío tienen una gama muy amplia de aplicaciones.

1. Semiconductores

En la fabricación de semiconductores, las juntas de vacío se utilizan en equipos de sputtering, CVD e implantación de iones. Éstos requieren un entorno de alto vacío con juntas de vacío para formar películas finas uniformes y controlar las propiedades eléctricas de los semiconductores mediante la implantación de iones.

2. Células Solares

También se utilizan en equipos de extracción monocristalina para la producción de lingotes de silicio, que son esenciales para la fabricación de células solares. Los lingotes de silicio se vacían para evitar la contaminación por polvo y suciedad y la oxidación por el aire durante el proceso de fabricación. Se utilizan juntas de vacío para mantener un entorno de vacío en el equipo.

3. EL Orgánico

En OLED, las Juntas de Vacío son necesarias en la deposición al vacío para la formación de películas finas de elementos OLED. En los últimos años, la demanda de juntas de vacío ha aumentado en consonancia con la creciente demanda de OLED de los LCD.

Principio de las Juntas de Vacío

Las juntas de vacío utilizan un líquido denominado fluido magnético. Un fluido magnético consta de tres componentes: nanopartículas magnéticas (partículas magnéticas), un tensioactivo y un líquido base como agua o aceite.

Las partículas magnéticas suelen aglomerarse entre sí como imanes (fenómeno de espiga) y para evitarlo se suelen utilizar tensioactivos. Los tensioactivos tienen polaridad, lo que significa que los polos iguales se repelen. Como resultado, es posible crear un fluido magnético estable como solución coloidal sin aglomeración.

Además del fluido magnético, en las juntas de vacío se utilizan un imán permanente y un eje giratorio. Las juntas de vacío disponen de un mecanismo para sellar mientras giran a gran velocidad, pero evitan el contacto entre el eje giratorio y el material del polo magnético o el imán permanente. Como los sólidos no entran en contacto entre sí, como ocurre con las láminas de aceite, no hay riesgo de fricción.

Estructura de las Juntas de Vacío

Se fabrica una amplia gama de formas de ejes de sellado, desde productos pequeños de unos pocos milímetros hasta productos grandes de varios metros de tamaño. Las juntas de vacío constan de un eje giratorio y una pieza polar con fuertes propiedades magnéticas, y en el hueco entre ambos materiales se genera un campo magnético.

Al guiar el fluido magnético a través del hueco en este campo magnético, el fluido magnético forma una junta tórica y se adhiere estrechamente a la estructura, impidiendo la intrusión desde el exterior.

Características de las Juntas de Vacío

Gracias al contacto entre el eje giratorio y el fluido, el eje giratorio puede girar como se desee sin sufrir abrasión. Además, como el fluido magnético sella el hueco a lo largo de las líneas de fuerza magnéticas, no fluye hacia el exterior debido a las diferencias de presión, lo que permite mantener un entorno de vacío.

Cuanto mayor sea la fuerza magnética, mayor será la resistencia a la presión del anillo formado por el fluido magnético. Al formar el anillo en varias etapas, se completa una junta de vacío resistente a la presión, que puede soportar presiones más altas.

La naturaleza inerte de los fluidos magnéticos y su baja presión de vapor también influyen en la vida útil de las juntas de vacío. La ventaja de utilizar fluidos magnéticos no reactivos es que son resistentes a la degradación y pueden utilizarse durante mucho tiempo.