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Polyurethan Rolle

Was ist eine Polyurethan Rolle?

Polyurethan Rollen sind Metallwalzen oder -rollen, auf deren Oberfläche Urethan aufgetragen und eingebrannt ist. Polyurethan verfügt über eine hervorragende Schalldämmung, Schallabsorption, Schallisolierung, Ölbeständigkeit, chemische Beständigkeit, mechanische Festigkeit, Abstoßelastizität, Rollwiderstand, Wärmebeständigkeit, Wärmespeicherung und Verschleißfestigkeit.

Farbe, Material, Härte und Länge von Polyurethan werden je nach Anwendung angepasst.

Es ist vielseitig einsetzbar, unter anderem als Polstermaterial für Stühle, Sofas und Matratzen. Es ist in den Haushalten weit verbreitet, da es sich leicht verarbeiten lässt. Es kann auch einfach gereinigt werden.

Anwendungen von Polyurethan Rollen

Polyurethan Rollen können vielseitig verwendet werden, von Autoinnenraumkomponenten bis hin zur Schalldämpfung, Vibrationsdämpfung und Schallabsorption.

Die Verwendung im medizinischen Bereich, insbesondere in Pflegeeinrichtungen, von Betten und Untersuchungsräumen, bis hin zu Rehabilitationsböden.

Als Verpackungsmaterial kann es für die Verpackung und den Transport von Produkten verschiedener Kategorien (wie Obst, verderbliche Lebensmittel, Präzisionsgeräte usw.) verwendet werden.

Als Sportmatten können sie für fast alle Arten von Sportartikeln in Innenräumen, auf dem Boden, in Schwimmbädern usw. verwendet werden. Sie können auch als Yogamatten in Wohnungen und Turnhallen verwendet werden.

Sie können in Förderbändern und Führungen in vielen Industriezweigen wie der Stahlherstellung und dem Druckwesen verwendet werden.

Funktionsweise von Polyurethan Rollen

Das Material Polyurethan ist weich wie Gummi und hat eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit, Elastizität und Ölbeständigkeit. Kautschuk wird allgemein in Naturkautschuk, Kautschuk aus Natursaft und synthetischen Kautschuk, der durch Molekularpolymerisation hergestellt wird, eingeteilt.

Polyurethan eignet sich aufgrund seiner weichen Haptik als Polstermaterial für Stühle und Matratzen.

Es ist sehr vielseitig in der Verarbeitung und kann zu einer Vielzahl von Formen verarbeitet werden, die von wenigen Millimetern bis hin zu Würfeln mit einer Dicke von mehreren Metern reichen.

Als Verpackungsmaterial ist es vielseitig einsetzbar. Es ist in einer großen Vielfalt von Farben erhältlich.

Das Material hat schalldämpfende, schallabsorbierende und schallisolierende Eigenschaften.

Aufgrund seiner hohen Elastizität eignet es sich für Polstermaterialien.

Es besitzt eine ausgezeichnete Elastizität und Reißfestigkeit auch bei Dehnung.

Das Material hat sowohl luftdurchlässige als auch polsternde Eigenschaften.

Die Verarbeitung mit Klebstoff ist auf einer Seite möglich.

Das Material hat eine ausgezeichnete Flexibilität.

Durch Veränderung des Materials können verschiedene Eigenschaften gewählt werden, wie z.B. Chemikalienbeständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit, Beständigkeit bei niedrigen Temperaturen, Wasserbeständigkeit, Alkalibeständigkeit, Ölbeständigkeit, Beständigkeit bei niedrigen und hohen Temperaturen, Belastungsbeständigkeit, Dauerdehnungsbeständigkeit, Schwefelsäurebeständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit, Salzsäurebeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Reißfestigkeit.

Die Rollen selbst sind in verschiedenen Formen erhältlich, darunter normale und ballige Rollen.

Weitere Informationen über Polyurethan Rollen

1. Material der Polyurethan Rollen
Obwohl sie den gleichen Namen „Polyurethan“ tragen, unterscheiden sich Polyurethan Werkstoffe in ihrer Leistung je nach Art der Zusammensetzung und Härte. Selbst harte Produkte sind im Vergleich zu anderen Gummimaterialien elastischer und haben stoßdämpfende Eigenschaften.

Es zeichnet sich vor allem durch seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften aus. Während es den Vorteil einer hohen Zugfestigkeit und Abriebfestigkeit hat, liegen seine Nachteile in der geringeren Ölbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und chemischen Beständigkeit. Es gibt verschiedene Arten von Polyurethan, darunter Hart- und Weich-Polyurethan, auf Ether- und Ester-Basis.

2. Walzen aus hartem Polyurethan (Härte: ca. 50-95°)
Sie werden hauptsächlich für industrielle Walzen verwendet, bei denen eine hohe Festigkeit erforderlich ist, wie z. B. Quetschwalzen, Förderwalzen und Führungswalzen. Polyurethan hat die Eigenschaft, sich mit Wasser zu verbinden und Hydrolyse zu verursachen.

Hydrolyse ist eine chemische Reaktion, die auftritt, wenn einem Material durch Regen oder Feuchtigkeit Feuchtigkeit zugesetzt wird, wodurch das zuvor klumpige Material zerfällt. Die Hydrolyse tritt nach der Herstellung auf, und die Oberfläche wird innerhalb weniger Jahre klebrig.

Mit zunehmender Härte wird das Material hydrophober (d. h. Wasser vermischt sich nicht mit ihm), wodurch es widerstandsfähiger gegen Hydrolyse wird, was es unter den Polyurethanen relativ widerstandsfähig gegen Hydrolyse macht. Außerdem ist selbst bei gleicher Härte eine Hydrolyse bei Estersystemen wahrscheinlicher, während sie bei Ethersystemen seltener auftritt.

3. weiche Polyurethanwalzen (Härte: ca. 20-30°)
Weiche Polyurethanwalzen werden unter anderem im Buchdruck und in der Druckindustrie eingesetzt. Im Allgemeinen werden Materialien auf Esterbasis verwendet. Infolgedessen ist die Wahrscheinlichkeit einer Hydrolyse größer.

4. auf Etherbasis

Polyurethan werden durch die Bindung von Urethan mit Polyolen auf Etherbasis hergestellt. Der Vorteil ist die relative Hydrolysebeständigkeit, die eine Schwachstelle von Urethankautschuk darstellt. Es sind sowohl weiche als auch harte Werkstoffe erhältlich, mit einer Weichheit von etwa 20-30° und einer Härte von etwa 70-90°. Ihre mechanische Festigkeit und Abriebfestigkeit ist jedoch etwas geringer als bei Materialien auf Esterbasis.

5. Ester-Basis
Hierbei handelt es sich um Polyurethan Werkstoffe mit Esterbindungen in ihrer Zusammensetzung. Sie haben eine höhere mechanische Festigkeit, eine bessere Zug- und Reißfestigkeit und eine bessere Ölbeständigkeit als Materialien auf Esterbasis. Wie bereits erwähnt, besteht ein Nachteil darin, dass sie anfälliger für Hydrolyse sind als Materialien auf Etherbasis.

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Ultracentrifugadoras

¿Qué es una Ultracentrifugadora?

Una ultracentrifugadora es un tipo de centrifugadora que puede generar una fuerza centrífuga de 100.000 g o más, llegando incluso a alcanzar 1.000.000 g.

Las centrifugadoras son dispositivos utilizados para separar muestras en función de su gravedad específica mediante la aplicación de fuerza centrífuga. Los precios de las ultracentrifugadoras varían según el diseño del rotor y la velocidad de rotación, y algunos equipos pueden tener un costo que oscila entre los 2 millones de yenes hasta más de 10 millones. En comparación con otros equipos de medición y análisis, las ultracentrifugadoras suelen ser consideradas equipos relativamente costosos.

Existen dos categorías principales de ultracentrifugadoras: las utilizadas para análisis y las utilizadas para separación. Sin embargo, cuando se habla de ultracentrifugadoras, normalmente se hace referencia a las de separación y no a las analíticas.

Usos de las Ultracentrifugadoras

El uso de las ultracentrifugadoras difiere entre las ultracentrifugadoras para análisis y las ultracentrifugadoras para separación. También las hay de tipo estacionario y de sobremesa, cada una de las cuales tiene una fuerza centrífuga máxima y una capacidad máxima de muestra diferentes, por lo que es importante seleccionar el equipo adecuado según la finalidad.

1. Ultracentrifugadoras Analíticas

Las ultracentrifugadoras analíticas se utilizan principalmente para analizar las propiedades materiales de las proteínas (forma, tamaño de partícula, peso molecular, estequiometría, pureza, comportamiento molecular, agregación de proteínas, interacciones, estructura 3D, etc.). Se utiliza para el análisis de la interacción proteína-proteína y la investigación de proteínas de membrana.

2. Ultracentrifugadoras de Separación

Las ultracentrifugadoras de separación se utilizan para la separación de ribosomas, fraccionamiento y purificación de orgánulos celulares y virus.

Principio de las Ultracentrifugadoras

Los rotores de las ultracentrifugadoras incluyen rotores oscilantes, rotores de ángulo fijo y rotores zonales, que pueden seleccionarse según el propósito.

1. Rotor Oscilante

En los rotores oscilantes, el recipiente que contiene la muestra gira horizontalmente para que el sedimento se deposite uniformemente y el sobrenadante pueda extraerse con facilidad.

2. Rotor de ángulo Fijo

Los rotores de ángulo fijo tienen un ángulo fijo con respecto al eje de rotación. Como la dirección de la fuerza centrífuga no es horizontal, el sedimento se acumula en los lados del recipiente.

En comparación con los rotores oscilantes, los sedimentos se acumulan de forma desigual, por lo que estos rotores son adecuados para la recogida de sedimentos.

3. Rotor Zonal

Los rotores zonales se utilizan para separaciones mediante centrifugación de gradiente de densidad. La muestra puede bombearse durante la rotación, lo que permite procesar grandes volúmenes. La rotación a alta velocidad con pesos de muestra desequilibrados puede provocar vibraciones y riesgo de rotura de la ultracentrifugadoras.

Antes de centrifugar, es necesario comprobar que la muestra está equilibrada, que el recipiente no está dañado y que la resistencia del material del recipiente utilizado puede soportar las fuerzas centrífugas.

Características de las Ultracentrifugadoras

Las centrifugadoras utilizan la diferencia de gravedad específica inherente a los materiales para separar las muestras utilizando la fuerza centrífuga. La cámara de las ultracentrifugadoras se mantiene en vacío y el rotor gira a gran velocidad para llevar a cabo la separación centrífuga.

1. Ultracentrifugadoras de Separación

Las ultracentrifugadoras de separación se utilizan para separar muestras difíciles de separar en una centrífuga estándar en sedimento y sobrenadante aplicando una mayor fuerza centrífuga. La muestra puede separarse en función de la diferencia de gravedad específica de las sustancias que la componen.

2. Ultracentrifugadoras Analíticas

Las ultracentrifugadoras analíticas son instrumentos analíticos que se centran en la sedimentación de sustancias en la muestra mientras centrifugan la muestra de la misma manera que una centrífuga de separación. La sedimentación se detecta ópticamente y puede medirse a lo largo del tiempo en tiempo real.

A partir de los resultados detectados ópticamente, pueden analizarse con precisión las propiedades hidrodinámicas y termodinámicas y el peso molecular de la sustancia.

Más Información sobre las Ultracentrifugadoras

Precauciones de uso de las Ultracentrifugadoras

Al utilizar una ultracentrifugadora, es crucial tomar las precauciones necesarias para garantizar un uso seguro debido a las altas fuerzas centrífugas involucradas. Antes de comenzar, es importante asegurarse de que la muestra esté equilibrada de manera uniforme.

Si el equilibrio de la muestra no es uniforme, la carga de la fuerza centrífuga puede provocar distorsiones en el eje de rotación del cuerpo de la ultracentrifugadora. Esto puede resultar peligroso, ya que la muestra puede dispersarse o incluso salir disparada de la cámara.

Además, es necesario verificar que la cámara de la ultracentrifugadora esté en condiciones de vacío antes de la operación. Durante la rotación del rotor en la ultracentrifugadora, la fricción con el aire genera una considerable cantidad de calor. Al mantener un entorno de vacío, se logra un control preciso de la temperatura y la separación centrífuga, lo que permite mantener una temperatura constante en la muestra. Esto es especialmente importante para obtener resultados fiables y reproducibles en los experimentos.

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Urethan-Rolle

Was ist eine Urethan-Rolle?

Urethan-Rollen

Eine Urethan-Rolle ist ein Bauteil, das durch die Verbindung von Urethan-Gummi mit einer Metallwalze hergestellt wird.

Sie werden hauptsächlich als Teile für Präzisionsgeräte wie Drucker und Folienverpackungsmaschinen sowie für Förderbänder verwendet. Urethan-Rollen gibt es in verschiedenen Längen von handtellergroß bis über einen Meter, je nach verwendeter Maschine.

Der verwendete Werkstoff Urethan-Kautschuk ist abriebfest und chemikalienbeständig und im Vergleich zu anderen synthetischen Kautschuken das abriebfesteste Material. Er eignet sich daher ideal als Bauteil für den Einsatz in Bereichen, in denen wiederholt Reibung auftritt.

Anwendungen von Urethan-Rollen

Sie werden häufig in Bereichen eingesetzt, in denen wiederholte Reibung auftritt, vor allem als Transportführungen für Drucker und Führungsrollen für Folienverpackungsmaschinen.

Bei der Verwendung als Führungsrolle ist die Struktur so, dass zwei Rollen in Kontakt gebracht werden und Papier oder Folie zwischen ihnen herausgeschoben wird, wobei die beiden Rollen immer in Kontakt sind, so dass Urethan-Rollen mit ausgezeichneter Abriebfestigkeit eine aktive Rolle spielen.

Andere Anwendungen sind Förderbänder, bei denen eine ständige Reibung zwischen dem Band und den Rollenabschnitten besteht.

Funktionsweise der Urethan-Rollen

Urethan-Rollen werden durch Aufbacken von Urethan-Gummi auf eine Metallwalze oder durch Einpressen eines Metallkerns in Urethan-Gummi hergestellt. Einige Urethan-Rollen haben Rillen im Urethan-Teil, um ein Verrutschen zu verhindern.

Der Urethan-Kautschuk, aus dem Urethan-Rollen hergestellt werden, weist eine hervorragende Abriebfestigkeit auf, so dass er sich als Bestandteil von Maschinen eignet, die viele Jahre lang im Einsatz sein werden.

Außerdem ist er öl- und chemikalienbeständig, so dass er sich als Bauteil für Maschinen eignet, die Produkte verpacken, die Öl oder Chemikalien verwenden.

Urethan-Kautschuk ist wenig wasser- und feuchtigkeitsbeständig und eignet sich daher nicht für den Einsatz an Orten, an denen Wasser verwendet wird oder eine hohe Luftfeuchtigkeit herrscht, da es zur Hydrolyse kommt.

Er ist auch hitzeempfindlich und kann sich thermisch verformen, wenn er in Bereichen mit hohen Temperaturen verwendet wird. Wenn die Temperatur immer 60 °C beträgt und mehrmals pro Stunde 80 °C erreicht, ist die Verwendung der Rolle unproblematisch. Wenn die Temperatur jedoch höher ist, sollte eine Urethan-Rolle aus hitzebeständigem Urethan-Gummi verwendet werden.

Verarbeitung von Urethan-Rollen

Urethan-Rollen werden je nach ihrem Verwendungszweck auf unterschiedliche Weise verarbeitet.

So werden z. B. Gewinderillen auf der Rollenoberfläche angebracht, um die Oberfläche der Rolle zu vergrößern und sie werden in Walzenauftragsmaschinen zum Auftragen von Produkten verwendet.

Längsrillen (Rillen senkrecht zur Achsrichtung der Rolle) werden auf der Rollenoberfläche ausgebildet, um die Wärmeableitung und den Reibungskoeffizienten der Rollenoberfläche zu erhöhen und werden in Vorschubrollen verwendet.

Die Bildung von Querrillen (Rillen entlang der axialen Richtung der Walze) auf der Rollenoberfläche macht die Rolle weicher und erhöht den Reibungskoeffizienten, wodurch Schlupf und Mäanderbildung von Riemen und anderen Materialien verringert werden.

Spiralförmige und diamantförmige Rillen werden ebenfalls verwendet, um den Schlupf und die Mäanderbildung von Riemen usw. zu verringern und die Wärmeableitung der Rollen zu erhöhen.

Radial gewölbte Rollen werden verwendet, um den Rollendruck zu erhöhen, z. B. indem die Mitte dicker als die Enden ist.

Die umgekehrte radiale Bombierung, bei der der mittlere Teil dicker ist als die beiden Enden, wird hingegen verwendet, um die Rolle an Führungen usw. anzupassen, damit das Fördergut nicht herausfallen kann.

Andere Rollenoberflächen können gekreppt werden, um die Oberflächenrauigkeit der Rollenoberfläche zu erhöhen und die Griffigkeit und Reibung zu verbessern.

Durch die reibungsarme Behandlung wird der Reibungskoeffizient der Gummioberfläche verringert, ohne dass die Eigenschaften des Gummis selbst beeinträchtigt werden. Dadurch wird verhindert, dass Staub und Schmutz an der Rollenoberfläche haften bleiben und dass Folien und andere Materialien an der Rollenoberfläche haften bleiben.

Urethan-Rollenlager

Bei Urethan-Rollenlagern handelt es sich um Gummirollen, bei denen Urethan-Gummi direkt auf den Außendurchmesser von Rillenkugellagern mit kleinem Durchmesser gebacken und geklebt wird. Sie zeichnen sich durch eine leichte Konstruktion aus, die ein metallisches Lagergehäuse überflüssig macht.

Sie werden in Förder- und anderen Transporteinrichtungen und Sortierern, in Raumtransporteinrichtungen in Automobil- und anderen Produktionslinien, verschiedenen Arten von Einrichtungen in Überkopf-Transportlinien in Halbleiterfertigungsanlagen, Parkhauseinrichtungen, Banknotenidentifizierungs- und -transportmechanismen in verschiedenen Arten von Finanzeinrichtungen (Geldautomaten) und verschiedenen Arten von Öffnungs- und Schließtüren wie Aufzugstüren verwendet.

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Carburo Cementado

¿Qué es el Carburo Cementado?

El carburo cementado es un término utilizado para describir las aleaciones compuestas que se forman al añadir metales ferrosos a metales de los grupos 4-6 de la tabla periódica.

Las aleaciones WC-Co, en las que el cobalto se une al carburo de wolframio, son especialmente comunes. Son extremadamente duras y pueden mantener su dureza a temperatura ambiente incluso a altas temperaturas. También son fuertes y resistentes a fuerzas externas como la flexión.

Usos de los Carburos Cementados

Los carburos cementados encuentran aplicación en diversos campos donde se requiere alta resistencia al desgaste. Principalmente se utilizan en herramientas de corte y pulido para trabajar con vidrio, plásticos y metalurgia. Además, son adecuados para aplicaciones como brocas de perforación en roca y hormigón, boquillas en productos industriales, tubos para electrodos, pasadores en impresoras de puntos y punzones.

Estos materiales se caracterizan por ser extremadamente duros, siendo el segundo material más duro después del diamante. Su dureza se mantiene incluso en condiciones de altas temperaturas. Además, poseen una gran resistencia y no se deforman fácilmente bajo cargas pesadas. Estas propiedades los hacen ideales para aplicaciones que requieren estas características de alta dureza y resistencia.

Principios de los Carburos Cementados

Como ya se ha mencionado, los carburos cementados son aleaciones compuestas que se obtienen mediante la unión (sinterización) de óxidos metálicos de metales pertenecientes a los grupos 4-6 de la tabla periódica con metales a base de hierro.

A continuación se enumeran nueve metales pertenecientes a los grupos 4-6 de la tabla periódica:

  • W (wolframio)
  • Cr (cromo)
  • Mo (molibdeno)
  • Ti (titanio)
  • Zr (circonio)
  • Hf (hafnio)
  • V (vanadio)
  • Nb (niobio)
  • Ta (tantalio)

Los metales ferrosos más comunes son:

  • Fe (hierro)
  • Co (cobalto)
  • Ni (níquel)

Las más típicas son las aleaciones WC-Co, que se fabrican añadiendo cobalto como aglutinante al carburo de wolframio.

Métodos de Producción del Carburo Cementado

Los carburos cementados se fabrican mediante un método especial denominado pulvimetalurgia. Esto se debe a que el punto de fusión del carburo de wolframio, el principal material utilizado en el carburo cementado, alcanza los 2.900°C, lo que dificulta su fabricación por fusión como el hierro.

La pulvimetalurgia es un método de fabricación en el que los polvos metálicos se prensan y luego se endurecen. Los carburos cementados se fabrican mezclando polvo metálico de carburo de wolframio y polvo metálico como el cobalto como aglutinante, prensándolo y sinterizándolo a continuación a altas temperaturas de entre 1.300°C y 1.500°C.

Se pueden fabricar diversas aleaciones compuestas cambiando la mezcla de polvo metálico para adaptarla a la aplicación. En la actualidad, además del “sistema WC-Co”, se han desarrollado muchos otros tipos, como el “sistema WC-TiC-Co”, el “sistema WC-TaC-Co” y el “sistema WC-TiC-TaC-Co”.

Métodos de Mecanizado del Carburo Cementado

El carburo cementados es tan duro que no puede mecanizarse por métodos normales. Por lo tanto, se mecanizan utilizando diamantes, que son más duros que el carburo cementados, o utilizando descarga de potencia pulsada.

1. Mecanizado con Diamantes

El diamante es muy caro, por lo que se utiliza abrasivo de diamante en una muela para cortar y rectificar. El inconveniente es que la porción de diamante que hay que cortar es pequeña y el corte se realiza poco a poco, por lo que el proceso lleva mucho tiempo. Por este motivo, recientemente se han desarrollado herramientas en las que la propia herramienta de corte está recubierta con una película de diamante.

2. Mecanizado por Descarga Eléctrica

El mecanizado por descarga eléctrica incluye el mecanizado por hilo y el taladrado de formas. En el mecanizado por hilo, los hilos se estiran por encima y por debajo del material y se cortan mientras se descarga electricidad de los hilos. El taladrado de forma se refiere a un método en el que el material se coloca en un líquido y el electrodo se acerca al líquido mientras se descarga electricidad para fundir el metal.

Más Información sobre Carburos Cementados

Normas para Carburos Cementados

La notación para el carburo cementados es un cruce entre la clasificación por material de la herramienta de corte (parte HW) y la clasificación por material de la pieza de trabajo (parte P20), como en HW-P20.

Esto muestra qué tipo de material y qué tipo de pieza se puede mecanizar. Los carburos cementados a base de carburo Cementado se clasifican según el tamaño de partícula como HW y HF, donde HW tiene un tamaño medio de partícula de 1 µm o más y HF tiene un tamaño medio de partícula de menos de 1 µm.

Dos tipos de carburos cementados, HT y HC, también se enumeran en la norma pertinente: HT significa cermet, que se compone principalmente de carburos y nitruros de titanio, tantalio y niobio con un bajo contenido de carburo de tungsteno; HC significa carburos cementados recubierto, que es una aleación de carburo cementado con una superficie de carburos, nitruros, óxidos y diamantes. HC es un símbolo de carburos cementados recubiertos, que son nitruros, óxidos y diamantes recubiertos en una o más capas en la superficie del carburo cementado.

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Espectrómetros de Masas

¿Qué es un Espectrómetro de Masas?

Un espectrómetro de masas, también conocido como MS (Mass Spectrometer), es un instrumento utilizado para analizar las moléculas de una muestra. Su funcionamiento se basa en la ionización de las moléculas de la muestra, la detección de los iones resultantes y la identificación de su relación masa-carga (m/z).

Cuando las moléculas son ionizadas mediante un método específico, son aceleradas por fuerzas electrostáticas. El espectrómetro de masas es capaz de separar y detectar los iones en vuelo según su relación masa-carga (m/z) utilizando campos eléctricos, magnéticos u otros métodos en un entorno de vacío. El instrumento está compuesto principalmente por una sección de introducción de la muestra, una fuente de iones, una sección de separación de masas y un detector.

Existen diferentes tipos de espectrómetros de masas que utilizan distintos métodos de ionización y separación de masas, dependiendo de la muestra que se va a analizar y la aplicación específica. Los espectrómetros de masas tienen la capacidad de identificar muestras desconocidas, analizar su composición y distinguir y detectar isótopos.

Usos de los Espectrómetros de Masas

Los espectrómetros de masas desempeñan un papel fundamental en el análisis cualitativo y cuantitativo de una amplia gama de moléculas, abarcando desde compuestos de bajo peso molecular hasta compuestos de alto peso molecular como proteínas y polímeros sintéticos.

Este método analítico se utiliza ampliamente en campos como la química orgánica, la bioquímica y otros campos químicos y biológicos debido a su eficacia para identificar sustancias conocidas y determinar la estructura de sustancias desconocidas. Los espectrómetros de masas se aplican en investigaciones y desarrollos científicos, control de calidad y análisis relacionados con productos agroquímicos, farmacéuticos y compuestos naturales.

En los últimos años, los avances tecnológicos han permitido la ionización de proteínas de alto peso molecular, lo que ha llevado a la utilización de espectrómetros de masas en las ciencias de la vida y en el campo de la medicina. 

Principios de los Espectrómetros de Masas

El principio básico de un espectrómetro de masas es el siguiente. El espectro de masas se obtiene en la siguiente secuencia de pasos, con m/z en el eje horizontal y la intensidad de detección en el eje vertical.

  1. La muestra se introduce en el instrumento a través de la introducción de la muestra.
  2. La muestra es ionizada por la fuente de iones.
  3. En la sección de separación de masas, la muestra se separa utilizando las diferentes magnitudes de la acción recibida del campo magnético o eléctrico en función del m/z, y es detectada por el detector.

En los espectrómetros de masas, además de los iones de carga simple, en los que la molécula de la muestra tiene una sola carga, se pueden producir y detectar iones multivalentes cargados con más de dos cargas, iones fragmento producidos por disociación, o iones agregados producidos por la asociación de muestras entre sí, respectivamente. Los picos también suelen tener una distribución inherente derivada de la relación isotópica de la molécula original.

Tipos de Espectrómetros de Masas

Existen varios tipos de espectrómetros de masas, clasificados principalmente según la combinación del tipo de fuente de iones y el tipo de separador de masas. Por ejemplo, se describen como “MALDI-TOF-MS” o “ESI-TOF-MS”.

1. Sección de Introducción de la Muestra

Algunos espectrómetros de masas tienen una sección de introducción de muestras precedida por una combinación de otros instrumentos, que se utilizan en investigación y desarrollo y control de calidad. Algunos ejemplos son LC-MS combinada con cromatografía líquida, GC-MS combinada con cromatografía de gases e ICP-MS combinada con plasma acoplado inductivamente.

2. Fuentes de Iones

Método EI (ionización por electrones)
Electrones acelerados colisionan con moléculas (M) térmicamente aireadas en un alto vacío. A continuación, los electrones son expulsados de la molécula, produciendo cationes radicales (M+) denominados iones moleculares.

Método ESI (ElectroSpray Ionisation)

  1. En primer lugar, la solución de la muestra se introduce en un capilar al que se aplica un alto voltaje.
  2. Se pulveriza gas atomizador (gas nebulizador) desde el exterior del capilar para formar gotitas cargadas.
  3. A medida que las gotitas cargadas se mueven, el disolvente se evapora y el campo eléctrico superficial aumenta, y finalmente la fuerza de repulsión entre las cargas supera la tensión superficial del líquido, provocando la división de las gotitas.
  4. La repetición de la evaporación y la división acaba liberando los iones de la muestra en la fase gaseosa.

Método MALDI (Ionización por Desorción Láser Asistida por Matriz)
Este método consiste en mezclar una muestra en una matriz, como un compuesto orgánico aromático matricial, para formar cristales, que luego se ionizan mediante irradiación láser. El intervalo de pesos moleculares aplicable es extremadamente amplio, de 1 a 10 000 000, y la mayor característica de este método es que puede ionizar de forma estable compuestos de alto peso molecular, como las proteínas.

Método FAB (Fast Atom Bombardment)
Este método ioniza las moléculas de la muestra haciéndolas colisionar con una matriz como el glicerol y una solución de muestra disuelta en un disolvente orgánico, que luego se agita bien y se bombardea con átomos neutros a alta velocidad.

Otros métodos son el CI, el FD, el APCI y el ICP.

3. Sección de Separación de Masas

Cuadrupolo (Q)
Este método utiliza cuatro varillas de electrodos para aplicar una tensión de alta frecuencia a los iones emitidos por la fuente de iones. Las varillas de electrodos se someten a tensiones de corriente continua y alterna, que crean un campo eléctrico en el que sólo los iones con un determinado m/z pueden llegar al detector.

El método permite, en principio, medir todos los iones en el intervalo m/z deseado variando linealmente la tensión alterna y manteniendo una relación constante entre las tensiones continua y alterna.

Tipo de Doble Enfoque
Este es uno de los separadores de masas del tipo Sector Magnético (Magnetic Sector). En el tipo Sector Magnético, los iones pasan a través de un campo magnético y se aprovecha el cambio de trayectoria de vuelo debido a las fuerzas de Lorentz que experimentan. El tipo de doble enfoque combina específicamente los sectores de campo magnético y eléctrico para lograr tanto la velocidad como la convergencia direccional de los iones.

Tiempo de Vuelo (TOF)
Técnica en la que un campo eléctrico de intensidad de campo conocida acelera una muestra ionizada y detecta la diferencia de tiempo entre la llegada de cada ion al detector; cuanto mayor sea el m/z, más lenta será la velocidad de vuelo y más tiempo tardará en llegar al detector, lo que se utiliza para identificar cada ion. En principio, no hay límite para el rango de masas que puede medirse.

Otros métodos son la trampa de iones (IT), la resonancia de ciclotrón iónico con transformada de Fourier (FT-ICR), la espectrometría de masas con acelerador ( AMS).

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Netzwerk-Switch

Was ist ein Netzwerk-Switch?

Ethernet-Schalter

Ein Netzwerk-Switch ist ein Hardware-Gerät, das Computernetzwerke weiterleitet und eine effiziente Kommunikation unterstützt.

Er ist fast ein Synonym für einen Switching-Hub, da das Netzwerk die vorherrschende Form der Computerkommunikation ist.

Hubs senden Daten an alle angeschlossenen Geräte zurück, wenn Kommunikationsdaten eingegeben werden. Ein Netzwerk-Switch hingegen liest die in den Eingangsdaten enthaltene Zielgeräteadresse aus und sendet die Kommunikationsdaten nur an das Zielgerät weiter. Daher bietet er im Vergleich zu Hubs eine schnellere und fortschrittlichere Verkehrssteuerung.

Anwendungen von Netzwerk-Switchs

Netzwerk-Switchs sind Geräte, die in OA-Netzwerken eine wichtige Rolle spielen. Im Folgenden werden Beispiele für den Einsatz von Netzwerk-Switchs genannt:

1. Verbindung von lokalen Netzwerken (LANs)

Sie dienen der Verbindung und Steuerung der Kommunikation von OA-Geräten wie mehreren Computern und Servern, leitetn jedes Gerät reibungslos weiter und reduzieren gleichzeitig die Netzlast.

2. Netzwerksegmentierung

Sie dienen der Segmentierung von Daten in einem Netz, um die Effizienz und Sicherheit der Kommunikation zu verbessern. Ein Beispiel ist die Aufteilung eines Unternehmensnetzes in Abteilungen. Für jede Abteilung können Segmente erstellt werden, um die Sicherheit zu erhöhen und die Kommunikationsgeschwindigkeit zu verbessern.

3. Netzwerkerweiterung

Diese wird verwendet, um mehrere LANs an verschiedenen Standorten zu verbinden. Wenn ein Unternehmen eine Zweigstelle in einer anderen Region eröffnet, müssen die Zweigstelle und der Hauptsitz miteinander vernetzt werden, um die Kommunikation zu verbessern. Ein Netzwerk-Switch kann verwendet werden, um das Netzwerk der Zweigstelle mit dem Netzwerk der Hauptverwaltung zu verbinden.

4. Netzwerküberwachung

Ein Netzwerk-Switch kann zur Überwachung des Datenverkehrs im Netzwerk eingesetzt werden. Es ist möglich, Probleme im Netzwerk und den Status der angeschlossenen Geräte zu überwachen und den Administrator im Falle von Problemen zu benachrichtigen.

Funktionsweise von Netzwerk-Switchs

Ein Netzwerk-Switch ist ein Netzwerk-Switch auf der Datenübertragungsschicht, der Daten unter Verwendung des Netzwerk-Protokolls überträgt und in Dateneinheiten, den so genannten “Frames”, kommuniziert, die MAC-Adressen enthalten.

Zunächst empfängt er einen Datenrahmen von einem angeschlossenen Gerät und prüft die darin enthaltene Ziel-MAC-Adresse. Nach der Überprüfung der Ziel-MAC-Adresse bestimmt es den Zielanschluss anhand seiner eigenen MAC-Adresstabelle, und der Datenrahmen wird direkt gesendet. Anschließend fügt es die MAC-Adress- und Portinformationen je nach Bedarf seiner eigenen MAC-Adresstabelle hinzu oder aktualisiert sie.

Da MAC-Adressen in der Datenübertragungsschicht definiert werden, werden Netzwerk-Switch auch als Schicht-2-Schalter oder L2-Schalter bezeichnet.

Die Datenverbindungsschicht ist eine Hierarchie, die durch das OSI7-Hierarchiemodell definiert ist, einem von der ISO festgelegten Netzwerkkommunikationsstandard. Netzwerk-Switchs werden als Layer-2-Geräte (Data Link Layer) eingestuft, die definieren, wie Daten zwischen Geräten, die miteinander kommunizieren, weitergeleitet werden.

Auswahl eines  Netzwerk-Switchs

Bei der Auswahl eines Netzwerk-Switchs sollten Sie die Anzahl der Anschlüsse, die Geschwindigkeit und die unterstützten Funktionen berücksichtigen.

Die Anzahl der Ports sollte entsprechend der Anzahl der anzuschließenden Geräte und der Größe des Netzwerks gewählt werden. Typische Switches haben zwischen 8 und 48 Ports.

Die Geschwindigkeit wirkt sich auf die Geschwindigkeit der Datenübertragung aus. Typische Switches sind 10/100 Mbps oder 1000 Mbps (Gigabit Ethernet). Die Wahl schnellerer Geräte ermöglicht eine schnellere Netzwerkkommunikation, kann aber auch teurer sein.

Unterstützungsfunktionen beziehen sich auf Sicherheits- und VLAN-Funktionen, z. B. werden VLANs zur virtuellen Partitionierung des Netzes verwendet, um die Sicherheit und Verwaltbarkeit zu verbessern. Weitere Merkmale sind Fernkonfigurations- und -überwachungsfunktionen sowie QoS-Funktionen, die der Echtzeitkommunikation wie Video und Sprache Vorrang einräumen.

Weitere Informationen zu Netzwerk-Switchs

Unterschiede zwischen Netzwerk-Switchs und Routern

Netzwerk-Switchs arbeiten auf der Datenübertragungsschicht, während Router auf einer höheren Netzwerkschicht arbeiten. Netzwerk-Switchs verwenden MAC-Adressen zur Datenübertragung, während Router Daten über IP-Adressen übertragen. Router werden daher in einem größeren Netzwerk eingesetzt.

Wenn Daten übertragen werden, wird die Datei zunächst an den Netzwerk-Switch gesendet. Er sendet die Datei an den Router, der die Datei dann über mehrere Router an den Ziel-Netzwerk-Switch weiterleitet. Schließlich überträgt der Switch die Datei an das Zielterminal.

Innerhalb eines LANs sind Netzwerk-Switch für die schnelle Kommunikation über kurze Entfernungen ausgelegt, während die weitere Welt über Router kommuniziert wird.

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Geruchssensor

Was ist ein Geruchssensor?

Geruchssensoren

Ein Geruchssensor ist ein Messgerät, das die Intensität eines Geruchs misst und numerisch ausdrückt.

Traditionell wird die Geruchsbewertung von geschulten Personen wie sensorischen Prüfern und Geruchsgutachtern durchgeführt. Der Geruchssensor übernimmt diese Bewertung für den Menschen und zeigt die Ergebnisse in numerischer Form an.

Anwendungen von Geruchssensoren

Geruchssensoren werden hauptsächlich in den Bereichen Forschung und Entwicklung und Qualitätskontrolle von Lebensmitteln und Kosmetika, Geruchsmessung in der Umwelt und Überwachung von Gas, Feuer usw. eingesetzt.

1. Forschung, Entwicklung und Qualitätskontrolle von Lebensmitteln und Kosmetika

In den Bereichen Forschung und Entwicklung sowie Qualitätskontrolle von Lebensmitteln und Kosmetika wird nicht die einzelne Gaskomponente gemessen, sondern der Gesamtgeruch, der vom Objekt ausgeht. Spezifische Anwendungen sind die Eingangskontrolle von Rohstoffen, die Ausgangskontrolle von Produkten und die Frischemessung von Lebensmitteln.

2. Umweltgeruchsmessung

Der Bereich der Umgebungsgeruchsmessung wird eingesetzt, wenn die Geruchsintensität ein Thema ist. Zu den spezifischen Anwendungen gehören das Management der Arbeitsumgebung und die Messung der Wirksamkeit von Desodorierungsanlagen.

3. Überwachung von Gas, Feuer, etc.

Im Bereich der anormalen Überwachung von Gas, Feuer usw. werden sie zu Zwecken des Sicherheitsmanagements eingesetzt. In diesem Fall ist keine Übereinstimmung mit dem menschlichen Geruchssinn erforderlich.

Andere Sensoren werden auch für medizinische Diagnosezwecke entwickelt, um für Krebspatienten spezifische Bestandteile der Atemluft aufzuspüren und auf das Vorhandensein von Krankheiten zu testen.

Funktionsweise von Geruchssensoren

Es gibt zwei Haupttypen von Geruchssensoren: Halbleiter und Quarzkristall-Geruchssensoren. Sie werden in der folgenden Reihenfolge erklärt:

1. Halbleiter-Geruchssensoren

Halbleiter-Geruchssensoren werden seit langem als Gassensoren eingesetzt. Wenn Geruchsmoleküle an der Oberfläche des Halbleiters adsorbiert werden, kommt es zu einer Oberflächenreaktion und der Widerstand des Halbleiters ändert sich.

Diese Widerstandsänderung wird zur Erkennung von Gerüchen genutzt. Es gibt zwei Arten von Halbleiter-Geruchssensoren: den Oxid-Halbleitertyp und den organischen Halbleitertyp.

Beim organischen Halbleitertyp wird Polypyrrol oder Polyacetylen als Halbleiterfilm verwendet. Der organische Halbleitertyp kann Gerüche aus organischen Verbindungen erkennen. Sie haben jedoch den Nachteil, dass sie teuer sind.

2. Quarzkristall-Geruchssensoren

Quarzkristall-Geruchssensoren haben eine Struktur, bei der eine Lipidmembran, eine empfindliche Membran, die die menschlichen Riechzellen nachahmt, an der Oberfläche des Kristalls angebracht ist. Wenn Geruchsmoleküle an die empfindliche Membran adsorbiert werden, sinkt die Resonanzfrequenz des Kristalls aufgrund des Massenbeladungseffekts.

Das System nutzt einen Mechanismus, bei dem der Betrag der Abnahme proportional zur Masse des adsorbierten Geruchsstoffs ist, und die Konzentration des Geruchsstoffs wird durch Messung des Betrags der Abnahme gemessen. Das System ist besonders gut in der Lage, organische Geruchsstoffe wie Whisky, Sake, Kaffee und Parfüm zu erkennen.

Weitere Informationen zu Geruchssensoren

1. Am Smartphone montierte Geruchssensoren

Im Jahr 2019 wurde ein kompakter Geruchssensor entwickelt, der an einem Smartphone befestigt werden kann. Der Geruchssensor wird über USB Typ-C mit dem Smartphone verbunden. Er ist vor allem für den Einsatz bei Gasleckagen, Frischekontrollen von Lebensmitteln und anderen Produkten, Körpergeruch und Alkoholkontrollen vorgesehen.

Der Geruchssensor zeichnet sich durch die Verwendung eines Sensorelements aus, das aus einem piezoelektrischen Dünnfilm aus PZT (Bleizirkonattitanat) besteht, der mit einem empfindlichen Film zur Geruchserkennung beschichtet ist. Damit jedes Sensorelement unterschiedliche Gerüche erkennen kann, sind 20 verschiedene Sensorelemente mit jeweils unterschiedlichen Sensorfilmen verfügbar, die auf einem einzigen Sensorchip montiert sind.

Das System ist so konzipiert, dass es numerische Daten erfasst, indem es das Phänomen nutzt, dass sich die Resonanzfrequenz ändert, wenn ein Geruchsmolekül an der spannungsbeaufschlagten resonanzempfindlichen Membran anhaftet. Diese numerischen Daten werden mit Mustern für jede Art von Geruch abgeglichen, um den Geruch zu identifizieren.

Wenn es mit einem Smartphone verbunden ist, dient das Smartphone auch als Analyseplattform, die die Art und Stärke des erkannten Geruchs analysiert und die Analyseergebnisse auf dem Smartphone anzeigt.

2. Quantifizierung des Geruchs von Geruchssensoren

Es gibt keine eindeutige Norm oder Maßeinheit für Geruch, wie Geruch und Gestank oder Duft und Parfüm. Geruch wird auf der Grundlage der vom menschlichen Geruchssinn wahrgenommenen Intensität und Unbehaglichkeit gemessen und ausgedrückt. Die Olfaktometrie wird zur Messung von Gerüchen und zur Angabe der vom menschlichen Geruchssinn wahrgenommenen Intensität und des Unbehagens verwendet.

Die Olfaktometrie wird in vier Typen unterteilt: Geruchsintensität, Angenehmes/Unangenehmes, Geruchsindex und Zyklusfrequenz, die Gerüche in Stufen quantifizieren und ausdrücken. Die Methode der Geruchsindexdarstellung ist eine Quantifizierung der Geruchskonzentration und des Geruchsindex.

Die Geruchskonzentration ist definiert als die Anzahl der Verdünnungsmultiplikatoren, die erforderlich sind, um bei Verdünnung mit sauberer, geruchloser Luft Geruchlosigkeit zu erreichen. Der Geruchsindex ist der gewöhnliche Logarithmus der Geruchskonzentration multipliziert mit 10. Da sich diese Methode leicht in Geruchssensoren einbauen lässt, verwenden einige Geruchssensoren Ausdrücke, die der Geruchsindex-Anzeigemethode entsprechen.

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VPN-Router

Was ist ein VPN-Router?

Vpn-Router

Ein VPN-Router ist ein Router mit VPN-Funktionalität (Virtual Private Network).

Ein VPN ist eine Funktion, die eine virtuelle Privatleitung im Internet einrichtet, um ein eigenes Netzwerk zu schaffen, das nur von bestimmten Personen genutzt werden kann. Personen, die eine Verbindung herstellen möchten, können einen VPN-Router einrichten, um auf das Netz zuzugreifen.

Eine VPN-Verbindung bietet mehr Sicherheit und eine sichere Kommunikation. Aus diesem Grund hat sie sich entsprechend der Nachfrage nach Fernarbeit in der Gesellschaft rasch durchgesetzt. Auf der anderen Seite ist es aber auch wichtig, die richtigen Kenntnisse zu haben und auf das Risiko von Informationslecks vorbereitet zu sein: Einige Unternehmen, die VPNs eingeführt haben, haben spezielle Techniker, die den Kommunikationsstatus verwalten.

Anwendungen von VPN-Routern

VPN-Router werden vor allem in Unternehmen eingesetzt, um von entfernten Standorten wie regionalen Niederlassungen oder von zu Hause aus auf Daten in der Hauptverwaltung zuzugreifen. Es ist, als wäre man mit einem gemeinsamen LAN verbunden, so dass Dateien gemeinsam genutzt und bearbeitet werden können.

Die Verschlüsselung, die eine wesentliche Sicherheitsmaßnahme darstellt, wird vollständig vom dedizierten VPN-Router übernommen, so dass für den Einzelnen keine nennenswerte Belastung entsteht. Darüber hinaus ist der VPN-Router kostengünstig zu installieren, da er das vorhandene Internet nutzt, und die Nachfrage nach VPN-Routern steigt bei Unternehmen, die das Arbeiten von unterwegs fördern.

Funktionsweise von VPN-Routern

Die Grundprinzipien von VPN-Routern sind Tunneling und Verschlüsselung (+ Authentifizierung). Dies ist von größter Bedeutung, wenn es darum geht, Informationslecks zu verhindern.

Tunneling bezieht sich auf den Prozess der Verschlüsselung und des Versands dieser verkapselten Daten. Durch die Verschlüsselung werden die Daten durch einfaches Abfangen unlesbar, aber das allein ist nicht ausreichend.

Es gibt verschiedene Arten von Verschlüsselungstechniken, und die Entwicklung von sicheren und funktionell überlegenen Methoden und Software ist noch in vollem Gange. Im Folgenden sind Beispiele für Verschlüsselungstechnologien aufgeführt:

1. IPsec-VPN

Verschlüsselung und Authentifizierung werden auf der Netzwerkebene durchgeführt. Es ist zwar sehr sicher, aber die Kompatibilität mit Firewalls muss beachtet werden.

2. SSL-VPN

Verschlüsselung und Authentifizierung erfolgen auf der Sitzungsebene, SSL-verschlüsselte Kommunikation. Dies wird häufig bei der Einrichtung von Fernarbeit verwendet, ist aber etwas weniger sicher als die anderen Methoden.

3. L2VPN

Verschlüsselung und Authentifizierung erfolgen über SSL, und die Kommunikation wird in der Datenübertragungsschicht gekapselt. Es kann kostengünstig eingesetzt werden und ist für Windows-Betriebssysteme geeignet.

Darüber hinaus gibt es Methoden zur Überwindung der Kompatibilität mit Firewalls wie z. B. Portweiterleitungsmethoden, die sich ebenfalls entwickeln. Darüber hinaus kann eine zweistufige Authentifizierung (Sicherheitscode, der nach Eingabe von ID/Passwort an eine E-Mail geschickt wird) eingeführt werden, um das Risiko erheblich zu verringern.

Weitere Informationen zu VPN-Routern

1. Einrichtung eines VPN-Routers

Um einen VPN-Router für eine VPN-Verbindung nutzen zu können, muss dieser vorab konfiguriert werden. Ein nicht ordnungsgemäß konfigurierter VPN-Router kann zu einer Sicherheitslücke werden und einen unbefugten Zugriff verursachen.

Art der Verschlüsselung einstellen, die für das VPN verwendet werden soll
Im Allgemeinen können Sie zwischen IPSec und PPTP wählen. Für die private Nutzung ist das quelloffene OpenVPN eine weitere Option. Für die kommerzielle Nutzung wird IPSec mit einem hohen Sicherheitsniveau bevorzugt. Legen Sie für IPSec außerdem einen Pre-Shared Key mit mindestens 32 Zeichen fest.

Benutzer einrichten, die sich mit dem VPN verbinden können
Registrieren Sie Benutzernamen und Kennwörter für die Anzahl der Personen, denen der Zugang gestattet werden soll. Ziehen Sie gegebenenfalls komplexere Authentifizierungsmethoden wie Matrix- oder Zwei-Faktor-Authentifizierung in Betracht.

Verbindungstest durchführen
Sobald der VPN-Router konfiguriert ist, müssen Sie die Verbindung vom Client aus testen: Unter Windows können Sie eine VPN-Verbindung über “Netzwerk und Internet” hinzufügen. An dieser Stelle müssen Sie die IP-Adresse oder den Servernamen des Routers registrieren. Sobald Sie bestätigt haben, dass Sie erfolgreich auf den VPN-Router zugreifen können, ist die Konfiguration abgeschlossen.

2. Preis eines  VPN-Routers

VPN-Router sind je nach ihren Spezifikationen in einer Vielzahl von Produkten erhältlich. Die Preise variieren je nach dem Umfang der Sicherheitsfunktionen und der Anzahl der unterstützten Protokolle.

Die Preisspanne für einen VPN-Router liegt bei mehreren hundert USD für VPN-Router für den Heimgebrauch. Für Büroanwendungen reicht die Preisspanne von einigen tausend USD bis zu weniger als 5000 USD.

Bei Routern für große VPN-Netze, die in Rechenzentren eingesetzt werden, liegt die Preisspanne bei etwa 5000 USD bis 10 000 USD. Solche VPN-Router sind mit einer höheren Spezifikation und einer größeren Kommunikationsbandbreite ausgestattet als billigere Produkte.

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UV-Drucker

Was ist ein UV-Drucker?

Uv-Drucker

UV-Drucker sind Drucker, die UV-Tinten verwenden, die aushärten, wenn sie ultraviolettem Licht ausgesetzt werden.

UV-Drucker härten die Tinte aus und fixieren sie, so dass kein Eindringen der Tinte erforderlich ist. Daher können sie auf Harzmaterialien und Talg drucken. Sie haben auch den Vorteil, dass sie schneller trocknen als Tintenstrahldrucker.

Nachteilig sind jedoch die hohen Kosten und der Bedarf an Spezialtinten.

Anwendungen von UV-Druckern

UV-Drucker zeichnen sich vor allem dadurch aus, dass sie eine Vielzahl von Materialien bedrucken können, von harten bis hin zu flexiblen Materialien wie Holz, herkömmlichen Harzen und Leder. Die folgenden Anwendungen machen sich diese Eigenschaft zunutze:

  • Smartphone-Hüllen
  • Schlüsselhalter und Buchumschläge
  • Namensschilder und Schilder für Schalter
  • Bedrucken von gekrümmten Oberflächen wie z. B. Kugeln

Funktionsweise von UV-Druckern

UV-Drucker nutzen das Prinzip der Aushärtung von UV-härtenden Harzen: Wenn UV-Tinten mit UV-Licht bestrahlt werden, setzt eine radikalische Polymerisation ein und sie härten sofort aus.

Tintenstrahldrucker fixieren die Tinte durch Trocknung nach dem Eindringen in die Tinte, wohingegen UV-Drucker für alle Arten von Materialien verwendet werden können, da die Tinte nicht in den Drucker eindringen muss. Da bei der Aushärtung der UV-Tinte jedoch ein eigenartiger Geruch entsteht, empfiehlt es sich, in Verbindung mit dem Drucker ein Desodorierungsgerät zu verwenden.

Weitere Informationen zu UV-Druckern

1. Geschichte und Markt der UV-Drucker

Seit dem Jahr 2000 werden UV-Drucker von verschiedenen Unternehmen als die nächste Technologiegeneration nach den Tintenstrahldruckern erforscht und entwickelt. Infolgedessen wurden viele UV-Drucker auf den Markt gebracht.

Bei ihrer Entwicklung wurde das UV-Licht mit Metallhalogenid-Lampen ausgestrahlt, die Nachteile wie einen hohen Stromverbrauch und eine kurze Lebensdauer hatten. Um 2008 wurden Produkte mit LED-Lampen als UV-Lichtquelle eingeführt, die die Leistung drastisch verbesserten, und die Nachfrage nach UV-Druckern stieg.

Es wird erwartet, dass der Markt für UV-Drucker in Zukunft aufgrund der Vorteile einer schnelleren Druckverarbeitung, diversifizierter Druckmedien und der Umweltverträglichkeit wachsen wird. In den letzten Jahren wurden auch Forschung und Entwicklung im Bereich der dreidimensionalen Drucktechnologie vorangetrieben. Es sind auch kompakte UV-Drucker erhältlich, die kleine dreidimensionale Medien bedrucken können.

2. Herausforderungen für UV-Drucker

Wenn man UV-Drucker mit Tintenstrahldruckern vergleicht, müssen die folgenden Probleme gelöst werden, um den Markt für UV-Drucker zu erweitern:

Preis
Im Vergleich zu Tinten auf Wasser- und Lösungsmittelbasis sind UV-Tinten teuer und UV-LED-spezifische Tinten sind noch teurer. UV-Drucker sind ebenfalls teuer, so dass die Einführung von UV-LED-Druckern eine finanzielle Hürde darstellt.

Glanz
Im Vergleich zu wasserbasierten und lösungsmittelbasierten Druckfarben vermitteln UV-Drucker einen matten Eindruck ohne Glanz. Allerdings kann der Glanz beim Druck mit transparenter, klarer Tinte über dem Originaldruck ausgedrückt werden. Der Glanzgrad kann auch durch Änderung des Aushärtungszeitpunkts der klaren Tinte verändert werden.

3. Materialien, für die UV-Drucker nicht geeignet sind

Auch UV-Drucker haben einige Bedingungen, die das Drucken erschweren:

Wasserabweisende Materialien
Da die Tinte vor dem Aushärten flüssig ist, werden stark wasserabweisende Materialien beim Auftragen der Tinte abgestoßen. Der Druck ist aufgrund der sehr geringen Haftung auf dem Material schwierig.

Materialien mit hohem Ölgehalt oder Zusatzstoffen
Das Vorhandensein von Öl auf der Materialoberfläche verringert die Haftung der Druckfarbe. Besonderes Augenmerk sollte auf Weichmacher und Zusatzstoffe in Harzen gelegt werden, da diese die Haftung der Farbe beeinträchtigen. In den meisten Fällen verbessert eine Entfettung mit Alkohol die Situation.

Sehr glatte Materialien
Der Druck auf extrem glatten Materialien ist schwierig. Je mehr kleine Unebenheiten vorhanden sind, desto schlechter haftet die Druckfarbe. Aus diesem Grund können Unebenheiten absichtlich mit Schleifpapier oder anderen Mitteln erzeugt werden.

Außerdem besteht aufgrund der Art des Aushärtungsprozesses der Tinte in UV-Druckern die Möglichkeit, dass Risse in der bedruckten Fläche entstehen. Dies ist besonders wahrscheinlich, wenn auf flexible Materialien gedruckt wird, und der Druck kann zerfleddert werden, wenn das Material verformt wird.

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USB-Dongle

Was ist ein USB-Dongle?

Usb-Dongle

Ein USB-Dongle ist ein kleines Gerät, das in einen USB-Anschluss gesteckt wird.

Ein USB-Dongle wird oft als Lizenzaktivierungsschlüssel verwendet, um das unerlaubte Kopieren von Software zu verhindern. Er kann über einen USB-Anschluss an einen PC angeschlossen werden, um die Nutzung lizenzierter Software zu ermöglichen. Sie sind klein, tragbar und sehr einfach zu bedienen.

Früher wurden parallele oder serielle Anschlüsse an PCs verwendet. Aus Gründen der Bequemlichkeit haben sich jedoch USB-Dongles durchgesetzt. In den letzten Jahren hat sich die Netzwerkauthentifizierung zum Mainstream entwickelt.

Anwendungen von USB-Dongles

USB-Dongles werden vor allem für kostenpflichtige Software verwendet, die Sicherheit bietet und das unerlaubte Kopieren verhindert.

Typische Beispiele sind CAD, Videobearbeitungssoftware, medizinische Software, numerische Simulationen usw. Der USB-Dongle begrenzt die Anzahl der Lizenzen und verhindert die unerlaubte Nutzung der Software.

In den letzten Jahren haben sie sich auch bei digitalen Mediaplayern wie Chromecast und Fire TV Stick durchgesetzt; es sind auch externe Wi-Fi-Ports für USB-Dongles erhältlich, die durch Anschluss an einen Computer genutzt werden.

Funktionsweise von USB-Dongles

Ein USB-Dongle ist ein Gerät mit einer Lizenzaktivierungsfunktion, indem ein Teil des Programms im Inneren umgeschrieben wird.

  • Ein Teil des Programms wird kompiliert und im USB-Dongle gespeichert, damit es im Dongle ausgeführt werden kann.
  • Das Programm selbst schreibt das Programm um, so dass das im USB-Dongle gespeicherte Programm abgerufen werden kann.

Nur wenn der Programmkörper und der USB-Dongle miteinander verbunden sind, funktioniert das Programm korrekt – das ist das Prinzip der Verhinderung einer unbefugten Nutzung des USB-Dongles. Damit ist sichergestellt, dass nur die Person, die den USB-Dongle besitzt, die Software nutzen kann.

Früher konnte ein Programm, wenn es vollständig kopiert wurde, in großen Mengen vervielfältigt werden. Mit dem Aufkommen der USB-Dongles können diese Vervielfältigungen nun aber verhindert werden.

Darüber hinaus werden die Daten durch Anlegen einer Spannung an die Elemente im Inneren des USB-Dongles gespeichert. Bei unsachgemäßer Handhabung können die Daten beschädigt werden.

Arten von USB-Dongles

Je nach Anwendung gibt es verschiedene Arten von USB-Dongles auf dem Markt, die sich in zwei Kategorien einteilen lassen: Dongles zur Änderung der Schnittstelle und Schutz-Dongles.

1. Schnittstellenänderungs-Dongles

Hierbei handelt es sich um Dongles, die andere Schnittstellen in USB umwandeln, wie z. B. USB-Dongles, die den Anschluss einer Sim-Karte an einen PC ermöglichen, oder Dongles, die Wifi ermöglichen.

Es gibt auch Dongles für die Umwandlung von USB in DVI- und HDMI-Formate. Einige Produkte werden für Anwendungen in Fahrzeugen verwendet und ermöglichen WLAN- und Bluetooth-Funktionen für Navigationssysteme im Auto. Es gibt auch Dongles, die Bildschirme von Smartphones auf Autonavigationssysteme übertragen können.

2. Geschützte Dongles

Ein Dongle, der zur Gewährleistung der Sicherheit an einen PC angeschlossen wird und die Funktion hat, zu überprüfen, ob eine Lizenzverletzung vorliegt. Ihre Verwendung ist in den letzten Jahren aufgrund mangelnder Bequemlichkeit und der zunehmenden Ausgereiftheit anderer Methoden zur Lizenzauthentifizierung zurückgegangen.

Weitere Informationen zu USB-Dongles

Zwei-Faktoren-Authentifizierung mit USB-Dongles

Da die Sicherheitsmaßnahmen in den letzten Jahren immer ausgefeilter geworden sind, werden USB-Dongles zunehmend als Bestandteil der Zwei-Faktor-Authentifizierung eingesetzt. Das bedeutet, dass zusätzlich zur Kennwortauthentifizierung der Zugriff nur von dem PC akzeptiert wird, an den der USB-Dongle angeschlossen ist.

In der Regel wird für die Zwei-Faktor-Authentifizierung ein physisches Gerät wie z. B. ein Smartphone verwendet, aber auch USB-Dongles werden manchmal als kostengünstiges Produkt für die Zwei-Faktor-Authentifizierung eingesetzt.

Die Zwei-Faktor-Authentifizierung mit USB-Dongles ist ein wirksames Mittel zur Verhinderung von Informationslecks, da sie strenge Beschränkungen dafür vorsieht, wer das Gerät zu welchem Zweck verwenden darf. Sie ist auch ein wirksames Mittel, um die Nutzung von gemeinsam genutzten PCs und speziellen PCs für bestimmte Zwecke zu autorisieren.