月: 2023年3月

¿Qué es una Fresa de Punta Esférica?

Una fresa de punta esférica es una herramienta de corte utilizada en máquinas-herramienta. Su característica distintiva es su forma puntiaguda con una sección transversal en ángulo recto, a diferencia de las fresas de punta normal que tienen una forma plana. Sin embargo, cuando se utiliza una fresa de punta esférica, la sección transversal de la superficie de corte puede ser curva.

Esto permite la formación de superficies curvas de manera más libre y versátil, siempre que el radio de curvatura sea igual o mayor que el radio de la esfera de la fresa de punta esférica. Lo interesante es que esta operación se puede realizar sin la necesidad de utilizar centros de mecanizado de 5 ejes con un mecanismo para inclinar la herramienta de corte.

Usos de las Fresas de Punta Esférica

Dado que las fresas de punta esférica son adecuadas para cortar trabajos que formen superficies curvas, se utilizan para cortar secciones de filete para evitar que las piezas y los residuos se acumulen en las esquinas de la superficie inferior, o para cortar ranuras en forma de kamaboko como vías de flujo para líquidos.

Además, cortando con control numérico en una fresadora NC, etc. basándose en una forma diseñada con software CAD, se puede formar una superficie curva lisa, lo cual es difícil con las fresas de punta cuadrada ordinarias, siempre que el radio de curvatura sea mayor que el radio de la esfera de la fresa de punta esférica.

Principio de las Fresas de Punta Esférica

Las fresas de punta esférica son herramientas valiosas cuando se trata de cortar perfiles de superficies curvas utilizando máquinas herramienta de control numérico. Sin embargo, en comparación con las fresas cuadradas, presentan ciertas desventajas que vale la pena considerar.

Una de las principales desventajas de las fresas de punta esférica es su pequeña sección transversal del filo de corte, lo que las hace menos rígidas y más susceptibles a derrames. Debido a la curva sección transversal de la cuchilla, el diámetro de la herramienta varía significativamente en función de la posición de contacto con el material a cortar. Esto puede resultar en la aplicación de cargas excesivas en la punta de la fresa, especialmente dependiendo del nivel y la rugosidad de la superficie de la pieza, lo que aumenta el riesgo de derrames del filo.

Otras desventajas son la imposibilidad de mecanizar ángulos rectos en la superficie inferior y la escasa evacuación de las virutas de corte, por lo que las fresas de escuadrar son la mejor opción para el fresado frontal de uso general. La calidad de la superficie mecanizada varía mucho en función de la posición de contacto con el material a mecanizar, por lo que es necesario el uso de maquinaria de mecanizado con gran precisión de posicionamiento y el tratamiento de la superficie después del mecanizado si se quieren formar superficies curvas lisas.

Más Información sobre las Fresas de Punta Esférica

1. Formas de Utilizar las Fresas de Punta Esférica

Gracias a la forma redonda y esférica del filo de corte, las fresas de punta esférica pueden utilizarse para cortar cualquier forma, incluidas superficies planas, superficies laterales y superficies esféricas, así como para radiar esquinas utilizando el radio de la fresa de punta. Debido a la naturaleza esférica del filo de corte, el diámetro de la herramienta aumenta gradualmente desde la punta hacia el exterior y la velocidad de rotación también cambia.

Como el diámetro de la herramienta en la punta es cero, la velocidad de rotación sigue siendo cero independientemente de la velocidad a la que se gire la herramienta. Por lo tanto, el mecanizado sólo en la punta, donde la rotación es cero, no produce buenos resultados ni para la cuchilla ni para la pieza, como superficies sucias o bordes derramados. Para obtener buenos resultados de mecanizado con una fresa de punta esférica, es importante utilizar la mayor parte posible de la parte exterior de la cara de corte y hacer contacto con la pieza a una velocidad de rotación elevada.

En las máquinas de 5 ejes con ángulos de mesa y husillo libremente variables, la fresa o la mesa pueden inclinarse a cualquier ángulo para lograr una buena precisión. No es imposible mecanizar superficies planas con una fresa de punta esférica. Aunque lleva más tiempo que con una fresa, es posible mecanizar una superficie plana desplazándola la mitad (10 mm para 20 mm) del diámetro de la esfera y rellenando la superficie plana.

En este caso, la superficie será notablemente irregular y no estará limpia. Aunque se limita únicamente a aplicaciones de desbaste, una sola fresa de punta esférica puede utilizarse universalmente para todo tipo de aplicaciones, desde formas superficiales complejas hasta mecanizado de superficies planas con mecanizado lateral.

2. Fresas de Punta Esférica

Para las fresas de punta esférica de gran diámetro superior a 20 mm, existen tipos macizos y tipos con dos filos de corte extraíbles e intercambiables (plaquitas). Las plaquitas intercambiables no se pueden rectificar y volver a utilizar, como en el caso de las macizas.

Sin embargo, son fáciles de sustituir si se deteriora el filo, lo que resulta sencillo y reduce el tiempo necesario para cambiar las cuchillas. Según el tipo de punta, existen dos tipos: una para desbaste y otra para acabado, y para desbaste, una punta es simétrica en la parte superior e inferior.

En muchos casos, una punta puede utilizarse para dos operaciones de mecanizado si se le da la vuelta y se ajusta después de su uso. Las esferas para acabado son plaquitas de una sola pieza con forma de media luna y no se pueden volver a mecanizar volviendo a montar los filos de corte como en el caso del desbaste.

3. Máquinas Utilizadas con las Fresas de Punta Esférica

Los principales tipos de máquinas que se utilizan con las fresas de punta esférica son las fresadoras CNC de 3 ejes, las fresadoras CNC de 4 ejes y las fresadoras CNC de 5 ejes. Cada fresadora CNC lee los datos 3D creados por el software CAD/CAM y los procesa utilizando fresas de punta esférica.

La precisión del mecanizado puede ajustarse mediante el radio del filo de corte de la fresa de punta esférica, el número de revoluciones y la velocidad de progresión. Recientemente, también se han introducido máquinas con una función de corte de alta velocidad específicas para el mecanizado de alta velocidad.

Fresadoras CNC de 3 ejes
Las fresadoras CNC de 3 ejes se controlan mediante tres ejes (X, Y y Z) y son adecuadas para el fresado plano y el ranurado poco profundo.

Fresadoras CNC de 4 ejes
Las fresadoras CNC de 4 ejes tienen un eje giratorio además de los ejes X, Y y Z y son adecuadas para el mecanizado tridimensional y el grabado, ya que pueden girar durante el mecanizado.

Fresadoras CNC de 5 ejes
Las fresadoras CNC de 5 ejes tienen un eje basculante además de la fresadora CNC de 4 ejes y pueden mecanizar formas más complejas.

¿Qué es el Alambre de Unión?

El alambre de unión es un alambre metálico fino que desempeña un papel crucial en el proceso de “unión de alambres”, una etapa fundamental en la fabricación de dispositivos semiconductores como circuitos integrados y LSI. Este material de conexión es utilizado para establecer el intercambio de energía y señales eléctricas entre el dispositivo semiconductor y el exterior del encapsulado.

En el proceso de fabricación de semiconductores, los chips de CI son separados de la oblea y luego se fijan individualmente a una placa metálica denominada “marco conductor” dentro del encapsulado. Para conectar los electrodos del chip al “leadframe” (marco conductor), se emplean los alambres de unión. 

Usos del Alambre de Unión

El alambre adhesivo se utiliza como material para conectar las almohadillas de los electrodos de los dispositivos semiconductores al leadframe en el proceso back-end de fabricación de dispositivos semiconductores.

El proceso de unión del alambre se repite a gran velocidad: el alambre se conecta al electrodo, el alambre se deforma para formar un bucle, el alambre se conecta al terminal externo y, a continuación, el alambre se corta. Esto es así tanto para los dispositivos semiconductores con un número reducido de patillas, como los semiconductores discretos y los circuitos integrados de propósito general, como para los semiconductores con más de 100 patillas, como los LSI.

Principios del Alambre de Unión

El proceso de unión de alambres en la fabricación de dispositivos semiconductores emplea una variedad de materiales, como oro, plata, cobre y aluminio.

El hilo de oro es el hilo de alto rendimiento más utilizado. Tiene una excelente conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión, procesabilidad y estabilidad química, y es eficaz para unir tramos largos con grandes distancias entre el electrodo del chip y el marco del conductor, así como para uniones de paso fino con una separación muy estrecha entre conductores. La desventaja es que es caro, ya que está hecho de oro con una pureza superior al 99%.

Para reducir los costos, se han desarrollado alambres de plata y cobre como alternativas a los costosos alambres de oro.

Los hilos de aluminio se utilizan en dispositivos de potencia que requieren corrientes elevadas en entornos difíciles. Tienen una excelente capacidad de unión y resistencia a la humedad y se utilizan como hilos de mayor diámetro o en forma de cinta.

Existen dos métodos principales de conexión de alambres de unión: el enlace por bola y el enlace por cuña.

• El método de unión por bolas es el más común. El alambre de unión pasa a través de un tubo llamado capilar en el dispositivo de unión, donde una descarga eléctrica funde el alambre por debajo del capilar para formar una bola metálica en la punta. El capilar desciende desde justo por encima del punto de conexión hacia abajo y, cuando la bola choca con la almohadilla metálica, se aplican ondas ultrasónicas, calor y carga para deformar el alambre y unirlo a la almohadilla. Los alambres de oro, plata y cobre se utilizan para la unión por bolas, mientras que los de aluminio no son adecuados para la unión por bolas, ya que la superficie se oxida por la descarga eléctrica.

• La unión por cuña utiliza una herramienta llamada cuña que atraviesa el alambre para unirlo a la pastilla aplicando ondas ultrasónicas y carga al alambre. Suele utilizarse para unir alambres de aluminio, ya que no se produce una descarga eléctrica que funda el alambre como en la unión por bolas, pero también pueden utilizarse alambres de oro, plata y cobre.

¿Qué es un Tapón para Agujero?

Los tapones para agujeros son dispositivos diseñados para cerrar agujeros mecanizados o perforaciones en paneles de piezas de fundición.

La instalación de estos tapones es sencilla, ya que se selecciona un tapón adecuado según el tamaño y el grosor del agujero, y luego se introduce desde un lado con un dedo en un solo movimiento. Por lo tanto, pueden manipularse con facilidad y fiabilidad sin necesidad de herramientas especiales.

El material utilizado es principalmente nylon 6. Existe una amplia gama de dimensiones en función del diámetro y el grosor, para poder elegir el tamaño óptimo. La gama de colores incluye muchos discretos, como el negro y el marfil, que no afectan al entorno.

Usos de los Tapones para Agujeros

Los tapones para agujeros se utilizan como tapones para tapar agujeros no deseados creados durante el procesamiento de chapas y piezas de fundición.

Se caracterizan por su facilidad de uso, ya que los tapones de orificio del tamaño correcto para el diámetro del orificio pueden seleccionarse y colocarse de forma que encajen en el orificio.

Algunos ejemplos de uso son los orificios de drenaje de los maleteros de los coches y los orificios para los cinturones de seguridad.

Construcción de Tapones para Agujeros

Los tapones para agujeros son componentes sencillos para tapar agujeros. La parte cilíndrica tiene un diámetro ligeramente inferior al de la parte superior y presenta un saliente en forma de pomo en la parte cilíndrica. Al introducir el pomo en el orificio, éste se comprime y la parte superior se aplana. De este modo, se puede bloquear el orificio sin que se salga fácilmente.

La elección del tamaño adecuado es crucial, y se debe seleccionar en función del grosor y el diámetro del agujero. Optar por un tapón que se ajuste correctamente a las dimensiones del orificio aumentará su eficacia en el uso. Si el panel o el orificio mecanizado es grueso, es más eficaz seleccionar un tapón de agujero con una longitud que se ajuste al grosor.

La amplia gama de diámetros, espesores y colores garantiza la mejor elección para la aplicación.

¿Qué es un Racor para Mangueras?

Los racores para mangueras son dispositivos diseñados para conectar diferentes tipos de mangueras y tuberías.

Su función principal es permitir el trasvase seguro de fluidos y gases, además de facilitar el montaje y reparación de sistemas de tuberías. Estos racores están disponibles en una amplia variedad de tipos, por lo que es crucial seleccionar el producto adecuado considerando el material de la manguera y el tipo de fluido que se manejará. Es importante tener precaución al elegir, ya que una selección incorrecta podría ocasionar fugas y, potencialmente, accidentes. 

Usos de los Racores para Mangueras

Los racores para mangueras encuentran diversas aplicaciones en distintos entornos. Principalmente, se utilizan para conectar mangueras entre sí y reducir las posibles fugas de fluidos y gases.

Un ejemplo común es el uso de racores para mangueras de riego en jardines y huertos. Tanto los racores intermedios para alargar mangueras como los racores de conexión a grifos son ejemplos de este tipo de dispositivos. Aunque son de fácil conexión, algunos de estos racores para mangueras comerciales pueden ser susceptibles a fugas.

En el ámbito industrial, se emplean para conectar sistemas de tuberías y maquinaria. En los sistemas de tuberías, son útiles para enlazar tubos de diferentes diámetros y tipos, desempeñando un papel clave en la construcción y reparación de sistemas. Por otro lado, en la maquinaria, se utilizan en unidades hidráulicas y neumáticas, siendo fundamentales para conectar diversos tipos de equipos.

Otra aplicación es en los sistemas de suministro de agua y saneamiento. Los racores para mangueras permiten el suministro y drenaje de agua, la conexión de duchas y grifos, y su integración con equipos que regulan el flujo del agua. También se emplean en situaciones como el suministro de aire a productos inflables. En general, los racores para mangueras son elementos versátiles y esenciales en diversas industrias y contextos.

Principio de los Racores para Mangueras

Un racor para mangueras es un dispositivo para conectar diferentes mangueras y tuberías. Se compone de los siguientes elementos:

1. Elemento de Conexión

Los racores para mangueras tienen una pieza de conexión, que se conecta al extremo de la manguera o tubería. La conexión suele tener forma cilíndrica y puede presentar una ranura en espiral o una lengüeta (saliente) en su interior. 

2. Juntas

La conexión del racor para mangueras se encarga de formar un sello. Suelen utilizarse componentes de goma, como juntas tóricas o juntas.

3. Medios de Fijación

Los racores para mangueras suelen tener un medio para fijar firmemente la tubería al racor para mangueras. Normalmente, se utilizan abrazaderas de manguera o pernos y tuercas. Estos medios garantizan una conexión segura entre el racor para mangueras y la tubería e impiden que se suelte por fuerzas o presiones externas.

4. Materiales y Resistencia

Los racores para mangueras deben estar fabricados con un material adecuado al tipo de fluido utilizado. Si se eligen materiales resistentes, pueden soportar condiciones ambientales como productos químicos, altas temperaturas y altas presiones. Los materiales más comunes son metales como el acero inoxidable y el latón, y plásticos como el polipropileno y el nailon.

Tipos de Racores para Mangueras

Existen muchos tipos de racores para mangueras para distintas aplicaciones. Los siguientes son ejemplos de algunos tipos de racores para mangueras:

1. Racores para Mangueras con Brotes de Bambú

Los racores para mangueras de brotes de bambú son racores para mangueras con un saliente de brotes de bambú que coincide con el diámetro interior de la manguera. La manguera se inserta en el racor para mangueras y se fija con una abrazadera o similar. Los racores para mangueras con saliente de bambú están disponibles en una gran variedad de formas y materiales y se utilizan generalmente para fluidos a baja presión.

2. Racores para Mangueras Rápidos

Los racores para mangueras de acoplamiento rápido permiten la conexión y desconexión rápida de mangueras. La conexión se establece encajando el acoplamiento del extremo de la manguera en la toma del cuerpo del racor para mangueras. Son muy utilizados en sistemas de mangueras industriales y agrícolas.

3. Racores para Mangueras Roscados

Este tipo de racor para mangueras conecta mangueras y tuberías atornillándolas entre sí. Un racor para mangueras tiene una rosca exterior y el otro un orificio roscado interior. Esto permite establecer la conexión enroscando la manguera o la tubería en el racor para mangueras.

Se caracterizan por su facilidad de instalación y suelen utilizarse en sistemas de presión baja a media. A veces se utilizan materiales auxiliares, como cinta de sellado, para garantizar la estanqueidad.

4. Racores para Mangueras de Brida

Accesorios para unir mangueras y tuberías con una junta plana denominada brida. La estanqueidad se consigue uniendo las bridas con tornillos y tuercas y colocando una junta entre ellas. Los racores para mangueras con brida se suelen utilizar para altas presiones y grandes diámetros.

¿Qué es un Homogeneizador?

Un homogeneizador es un instrumento utilizado para dispersar y romper sustancias en un líquido con el propósito de homogeneizarlas, es decir, lograr una mezcla uniforme.

En un sentido más amplio, también incluye la agitación de polvos mediante una hélice u otro dispositivo similar. Los métodos de trituración de partículas se pueden clasificar en molienda de alta presión, trituración de alta frecuencia (ultrasónica) y picado (agitado).

Los homogeneizadores de alta presión se utilizan comúnmente en fábricas, ya que pueden homogeneizar grandes cantidades de muestra bajo presión.

Los homogeneizadores ultrasónicos son más compactos y adecuados para homogeneizar pequeñas cantidades de muestra, lo que los hace especialmente útiles en experimentos científicos. Sin embargo, en la actualidad, se han desarrollado versiones más grandes que también se utilizan en la industria manufacturera.

Por otro lado, los homogeneizadores de agitación pueden pulverizar las muestras a gran velocidad, lo que permite homogeneizar incluso materiales duros en poco tiempo.

Los homogeneizadores encuentran aplicaciones en diversos campos, como la fabricación, la investigación y la medicina.

Usos de los Homogeneizadores

Los homogeneizadores se utilizan para triturar, dispersar y mezclar partículas finas y emulsionar agua y aceite, y se emplean en diversos campos.

• Producción de alimentos
  Los homogeneizadores se utilizan en la fabricación de productos lácteos como nata, leche y mantequilla, bebidas como café y zumos de frutas, ketchup de tomate, salsas, aliños, condimentos y muchos otros productos alimentarios.
• Ámbitos de investigación
  Se utilizan para la extracción de proteínas, ADN, ARN, anticuerpos, orgánulos, virus, etc. de células y tejidos.
  También se utilizan para la dispersión de materiales magnéticos, la investigación de nuevos materiales, etc.
• Medicina
  Se utilizan en la fabricación de productos farmacéuticos, como cápsulas blandas, pomadas y cremas.

También se utilizan en la fabricación de tintes y cosméticos, y para homogeneizar lodos.

Principio de los Homogeneizadores

Homogeneizadores a Presión

Los homogeneizadores a presión aplican presión para producir partículas finas. En concreto, el fluido se presuriza mediante una bomba y se hace pasar a través de una homoválvula, donde se homogeneiza mediante colisiones entre partículas y anillos de impacto y mediante fuerzas de cizallamiento debidas a las diferencias de presión a medida que el fluido se expulsa a través de una fina abertura. En comparación con otros métodos, el volumen de procesamiento es mayor y es posible una homogeneización más fina. Durante el uso se genera calor por fricción, por lo que el cilindro exterior debe enfriarse con agua helada o similar.

Los morteros de piedra, morteros y mazos también pueden considerarse un tipo de homogeneizador de alta presión.

Homogeneizadores Ultrasónicos

La homogeneización se logra mediante la aplicación de ondas ultrasónicas al líquido. Al aplicar vibraciones de alta frecuencia al líquido, se generan burbujas microscópicas debido a un fenómeno llamado cavitación. Las ondas de choque generadas por el colapso de estas burbujas rompen las partículas finas y las células presentes en el líquido. Las partículas resultantes adquieren una forma esférica debido a que colisionan entre sí en lugar de sufrir impactos físicos directos. Esto lo convierte en un proceso adecuado para la dispersión final y el pretratamiento para ajustar el tamaño de las partículas.

Además, este método se caracteriza por su alta capacidad de emulsificación, pero puede tener un rendimiento relativamente bajo en comparación con otros métodos.

Tipo de Agitador

Una pala exterior metálica fija y una pala interior giratoria son accionadas por un generador, que genera un flujo de líquido que entra desde el interior del generador por la fuerza centrífuga y se libera radialmente en la ventana de la pala exterior. En este proceso, la trituración tiene lugar cuando las partículas entran en contacto con las palas interior y exterior. Además, las ondas ultrasónicas generadas por la rotación a alta velocidad de las palas interiores provocan partículas más finas y homogeneizadas.

¿Qué es una Bomba Peristáltica?

Una bomba peristáltica es un dispositivo que permite bombear una solución a través de un tubo flexible. El mecanismo consta de una serie de rodillos que giran y aplastan el tubo, permitiendo el flujo de la solución. Los rodillos giran de forma continua, lo que permite una bombeo continuo de la solución. Además, el caudal puede ajustarse variando el número de revoluciones.

Estas bombas son aptas para utilizar tubos flexibles, y debido a que se emplean comúnmente para bombear productos químicos, se utilizan tubos de silicona resistentes a los productos químicos.

Usos de las Bombas Peristálticas

Las bombas peristálticas pueden utilizarse para bombear soluciones de forma continua y cuantitativa. Son adecuadas para bombear grandes volúmenes de solución a caudales controlados. Ejemplos de aplicaciones específicas son la cromatografía y la diálisis.

Al poder bombear una amplia gama de soluciones, también se utilizan en analizadores espectrométricos que miden soluciones, como la espectrometría de emisión atómica por plasma acoplado inductivamente (ICP-AES) y la espectrometría de masas por plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). También se pueden bombear soluciones relativamente viscosas.

Principio de las Bombas Peristálticas

Una bomba peristáltica es un dispositivo utilizado para bombear soluciones a través de un tubo. Los rodillos de la bomba giran y aplastan el tubo, creando un espacio vacío en su interior que arrastra la solución desde el extremo del tubo hacia su interior. Debido a que los rodillos giran constantemente, se mantiene de forma continua una zona de vacío en el tubo, lo que permite el bombeo del líquido.

Los tubos disponibles están hechos de diversos materiales y diámetros de poro y pueden utilizarse para distintas aplicaciones. Por ejemplo, se pueden utilizar tubos de silicona y tubos Tygon, pero básicamente se utilizan tubos fabricados con materiales resistentes a la solución que se va a bombear. Además, sólo pueden utilizarse tubos blandos para bombear la solución con suavidad. Debido a la carga física que soporta cada pieza, los tubos pueden desgarrarse o las piezas de los rodillos desgastarse tras un uso prolongado, por lo que es necesario sustituirlas en consecuencia.

¿Qué es la Bentonita?

La bentonita es un término general que engloba una arcilla formada por una mezcla de varias composiciones distintas, como cuarzo, mica y calcita, donde el componente principal es un tipo de mineral llamado montmorillonita.

Lo que destaca de la bentonita es su notable capacidad de absorción de agua, gracias a la estructura en capas de su componente principal, la montmorillonita, lo que le confiere una alta viscosidad una vez que se hincha. Debido a estas propiedades, la bentonita encuentra un amplio uso en diversas industrias y en la construcción, incluyendo la cerámica. Asimismo, es un ingrediente común como aditivo en productos farmacéuticos, cosméticos, detergentes y otros bienes manufacturados de uso cotidiano.

Usos de la Bentonita

La bentonita es una arcilla caracterizada por una gran capacidad de absorción de agua y una alta viscosidad tras el hinchamiento, y se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, desde la cerámica y la ingeniería civil y la construcción hasta los productos de primera necesidad y farmacéuticos. Algunos de sus principales usos son:

• Cerámica: material para cerámica
• Ingeniería civil: material impermeabilizante para obras de ingeniería civil, lodo durante la excavación
• Productos domésticos: aditivos para mejorar la dispersabilidad, viscosidad y retención de humedad en cosméticos, detergentes, jabones y productos agroquímicos.
• Productos farmacéuticos: base para ungüentos farmacéuticos.
• Productos alimenticios: eliminación de la turbidez en el vino y el vino de ciruela.
• Otros: mezclada con arena para formar moldes, arena para gatos, adsorbente de impurezas en procesos de refinado de petróleo.

Principios de la Bentonita

La bentonita es una arcilla compuesta principalmente por un tipo de mineral (montmorillonita). Otros constituyentes son minerales de silicato como el cuarzo y el ópalo, minerales de silicato como la mica y la zeolita, y minerales de carbonato y sulfato como la calcita.

Se cree que los principales yacimientos de bentonita se formaron a partir de sedimentos derivados de erupciones volcánicas que ocurrieron hace entre 200 y varios millones de años. Estos sedimentos sufrieron metamorfismo físico y químico debido a los cambios de temperatura y al aumento de la presión mientras estaban enterrados a gran profundidad.

La montmorillonita, el principal componente de la bentonita, es una partícula fina con una estructura en capas de finas láminas de mineral, con moléculas de agua y componentes iónicos retenidos entre las capas a intervalos de aproximadamente 1 nm. La gran capacidad de absorción de agua de la bentonita se debe principalmente a la estructura entre capas de la montmorillonita, y es bien sabido que los componentes iónicos dentro de la montmorillonita desempeñan un papel importante en la acción de hinchamiento.

Tipos de Bentonita

La estructura de la bentonita viene determinada por la estructura de capas de su componente principal, la montmorillonita. Esta montmorillonita se compone de láminas tetraédricas, que son láminas de tetraedros compuestas de silicio y oxígeno, y láminas octaédricas, que son láminas de octaedros compuestas de aluminio y grupos hidroxilo. Una lámina octaédrica se intercala entre dos láminas tetraédricas.

En la práctica, la lámina octaédrica tiene una estructura en la que parte del aluminio de la lámina octaédrica ha sido sustituido por magnesio. Como el aluminio es trivalente, mientras que el magnesio es divalente, se incorporan cationes conocidos como cationes intercalares dentro de las capas para equilibrar las cargas eléctricas.

Existen cuatro tipos principales de cationes intercalares: Na+, Ca2+, K+ y Mg2+. Los tipos de bentonita se dividen según el tipo de cationes intercalados, y hay dos tipos: “bentonita tipo Na” y “bentonita tipo Ca”.

1. Bentonita de Tipo Na

La bentonita Na es una bentonita que contiene una elevada proporción de iones Na+ en los cationes intercalares de la montmorillonita y se caracteriza por un excelente hinchamiento, espesamiento y estabilidad en suspensión.

2. Bentonita de Tipo Ca

La Ca-bentonita es una bentonita con un alto contenido de iones Ca2+ en los cationes intercalares de la montmorillonita; la Ca-bentonita es inferior a la Na-bentonita en cuanto a hinchamiento, espesamiento y estabilidad en suspensión, pero tiene excelentes propiedades de absorción de agua.

Algunas bentonitas de tipo Ca se convierten artificialmente en bentonitas de tipo Na añadiendo unos pocos % en peso de carbonato sódico a la bentonita de tipo Ca, lo que se denomina bentonita activada. Las propiedades de esta bentonita activada son similares a las de la bentonita tipo Na.

Más Información sobre la Bentonita

1. Toxicidad de la Bentonita

La bentonita no ha reportado toxicidad en su uso normal, como lo demuestra su amplia aplicación en productos domésticos y medicamentos. Es un aditivo alimentario común debido a que causa poca irritación cutánea y es seguro para la ingestión oral. Es especialmente útil en la producción de alimentos, donde las partículas finas de bentonita pueden adsorber impurezas y se utilizan como ayuda en la filtración, por ejemplo, en la clarificación de cerveza, bebidas alcohólicas y refrescos.

Según la ficha de datos de seguridad de la bentonita, el valor de DL50 (media dosis letal: una medida de toxicidad aguda) para la ingesta oral en ratas es de 5.000 mg/kg. Por lo tanto, la bentonita se clasifica como una sustancia común dentro de la clasificación de la Ley de Control de Sustancias Venenosas y Dañinas.

No obstante, es importante mencionar que la inhalación de grandes cantidades de polvo de bentonita puede ocasionar neumoconiosis, una enfermedad causada por la acumulación de polvo en el sistema respiratorio. Inicialmente, esta afección no presenta síntomas, pero con el tiempo pueden aparecer tos, flemas, falta de aliento y dificultad para respirar. Es crucial evitar la exposición excesiva al polvo de bentonita, ya que, una vez contraída la neumoconiosis, no existe cura y la enfermedad no se revierte en los pulmones.

2. Bentonita en Obras de Ingeniería Civil

La bentonita se utiliza como materia prima de lodos para proteger las paredes del terreno excavado en obras de cimentación de edificios y de refuerzo de infraestructuras. Esto se debe a que la simple excavación del terreno puede provocar el derrumbe de las paredes laterales de la zona excavada. En concreto, se evita que se derrumben los laterales excavando mientras se rellena el agujero con lodo preparado mezclando agua y bentonita.

Esto aprovecha el hecho de que cuando se añade agua a la bentonita, ésta se hincha y aumenta su viscosidad, lo que puede entrar en la superficie de la excavación para estabilizar las paredes laterales y, al mismo tiempo, formar una capa de lodo fuerte y fina en la superficie, evitando el colapso parcial de la excavación. También evita que los sedimentos generados durante la excavación se depositen en el fondo. Debido a estas propiedades, se utiliza cuando se requiere una excavación segura y eficaz.

El lodo bentonítico también es barato y tiene la ventaja de ser fácil de trabajar. Por otro lado, sus desventajas son que es vulnerable a la salinidad del suelo e inestable a la temperatura.

No es muy eficaz para evitar el derrumbamiento de las paredes laterales, por lo que es adecuado para su uso en excavaciones poco profundas. Al lodo de bentonita se le pueden añadir diversos aditivos, como dispersantes y lubricantes, para adaptarlo a las condiciones de excavación.

¿Qué es una Bomba de Fuelle?

Estas bombas utilizan fuelles, que son piezas elásticas para impulsar el fluido mediante cambios en el volumen del fuelle. Se caracterizan por no utilizar eje, etc., ni hierro como pieza en contacto con el líquido, y pueden manipular productos químicos peligrosos, según el tipo de producto.

Existen desde pequeñas bombas de ajuste fino capaces de transportar pequeñas cantidades hasta bombas de gran capacidad capaces de producir caudales de unos 30 L/min.

Usos de las Bombas de Fuelle

Las bombas de fuelle se utilizan para transportar productos químicos peligrosos, productos químicos que corroen el metal al entrar en contacto con él, líquidos muy viscosos y bebidas.

Se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como procesos de fabricación de semiconductores, plantas farmacéuticas, plantas de procesamiento de alimentos y plantas de fabricación de equipos de precisión, como placas de circuitos impresos.

Al seleccionar una bomba de fuelle, hay que tener en cuenta si el interior de la bomba es adecuado para el líquido que se va a transportar, el volumen de transporte de la bomba, el tamaño, el consumo de energía, la sensibilidad a las señales de parada, etc., y la facilidad de mantenimiento.

Principio de las Bombas de Fuelle

En esta sección se describe el principio de funcionamiento de las bombas de fuelle. Una bomba de fuelle consta de un recipiente al que se conectan los fuelles y que tiene un puerto de succión y otro de descarga, un recipiente a presión al que se bombea aire dentro de los fuelles y un compresor para aumentar la presión en el recipiente a presión.

Los puertos de entrada y salida están equipados con válvulas. Algunos productos tienen no sólo uno, sino dos fuelles conectados al recipiente, lo que permite transportar líquidos a mayor caudal. Durante la aspiración, la bomba de fuelle se contrae expulsando al exterior el aire comprimido del interior de la bomba de fuelle. Al hacerlo, el líquido fluye hacia el interior del recipiente abriendo la válvula de la boca de aspiración, que aspira el líquido.

Al soplar, se suministra aire comprimido al fuelle desde el recipiente de compresión. La válvula del lado de entrada se cierra, la válvula del lado de salida se abre y el fluido es empujado fuera del orificio de salida por el cambio de volumen causado por la expansión de los fuelles. Estas operaciones a ciclos elevados permiten suministrar un caudal estable.

¿Qué es Fuelles?

Un fuelle es una estructura flexible compuesta por pliegues o pliegues, utilizada en diversas aplicaciones.

En el ámbito de la fotografía, los fuelles se utilizan como parte de una cámara y están fabricados con tela o papel negro. Su función principal es permitir el enfoque en primer plano al ajustar la distancia entre el objetivo y el plano de la película o el sensor.

Por otro lado, los fuelles metálicos son componentes que se utilizan en uniones, como tuberías, para permitir la flexibilidad y el ajuste en longitud y desalineación. Estos fuelles se incorporan principalmente en tuberías metálicas elásticas y plegables.

Son muy utilizados en tuberías de alto vacío, tuberías de compresores, sistemas de circulación de nitrógeno líquido, etc., ya que también son muy herméticos.

Usos de los Fuelles

Los fuelles como piezas de cámara se han utilizado durante mucho tiempo como dispositivos de enfoque para la fotografía de primeros planos, pero ahora se utilizan poco debido a los avances en los mecanismos de autoenfoque.

Como tuberías metálicas, los fuelles se utilizan como accesorios de tuberías de alto rendimiento que pueden ajustarse en longitud y desalineación gracias a su elasticidad, flexibilidad y alta hermeticidad.

Se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, entre ellas

•  Sistemas de alto vacío en instalaciones de fusión nuclear y radiación sincrotrón
•  Circuladores de nitrógeno líquido para superconductividad
•  Válvulas de control para compresores
•  Acumuladores para sistemas de frenado controlados electrónicamente

Principio de los Fuelles

Los fuelles utilizados en cámaras fotográficas consisten en un pliegue de tela o papel negro que bloquea la luz y está montado sobre un marco que se expande y contrae de manera precisa.

En cuanto a los fuelles utilizados en tuberías metálicas, existen dos tipos principales: fuelles conformados y fuelles soldados.

Los fuelles conformados se fabrican moldeando tubos metálicos mediante presión. Son económicos, pueden producirse en grandes cantidades y son adecuados para aplicaciones que no requieren una gran elasticidad.

Los fuelles soldados se fabrican apilando arandelas metálicas y soldando los bordes interior y exterior de las arandelas superiores e inferiores. Estos fuelles ofrecen una gran elasticidad, resistencia a la presión y capacidad de mecanizado preciso. Sin embargo, son más costosos y no son adecuados para producción en masa.

En cuanto a los materiales, se utilizan diferentes aleaciones, así como aluminio, titanio y acero inoxidable. Cada material presenta diferencias en cuanto a elasticidad, resistencia a la presión, resistencia a la flexión y durabilidad.

Los fuelles están disponibles en diferentes tamaños, con variaciones en diámetros interiores y espesores de pared. La selección del tamaño, material y rendimiento del fuelle debe realizarse en función de la aplicación específica.

¿Qué es el Cobre Berilio?

El cobre berilio (BeCu) es una aleación a base de cobre que se añade con un porcentaje de berilio que oscila entre el 0,5% y el 3,0%. Esta aleación combina las propiedades del cobre, como su alta conductividad eléctrica y térmica, con la resistencia y durabilidad comparables a las de los aceros especiales.

El cobre berilio tiene una buena resistencia al calor y a la corrosión, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones industriales. Su equilibrio de propiedades lo convierte en una opción fiable en muchas industrias. No obstante, es importante tener en cuenta que el berilio es un material tóxico y su manipulación debe hacerse con precaución y siguiendo las regulaciones y directrices establecidas para garantizar la seguridad.

Gracias a sus propiedades excepcionales, el cobre berilio se utiliza en componentes de alta confiabilidad, como contactos eléctricos de precisión, resortes y conectores. Además, se emplea en aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión, como componentes para equipos marinos y en la industria aeroespacial. Su versatilidad y rendimiento lo convierten en un material valioso en diferentes sectores.

Usos del Cobre Berilio

A continuación se enumeran cuatro usos principales del cobre berilio.

1. Material Conductor para Muelles

Los materiales conductores para muelles son materiales que pueden conducir la electricidad y pueden enrollarse y utilizarse como muelles. El cobre berilio en forma de placa o alambre es altamente conductor, fuerte y duradero. Estas propiedades se utilizan como material para muelles conductores en componentes electrónicos de automóviles, equipos industriales, teléfonos móviles y electrodomésticos.

2. Piezas Deslizantes

Las piezas deslizantes son materiales utilizados en piezas que entran en contacto entre sí. Además de su gran resistencia y durabilidad, el cobre berilio tiene una excelente resistencia al desgaste y a la rozadura con respecto a los materiales de acero. Por ello, se utiliza en componentes deslizantes como los trenes de aterrizaje de los aviones.

3. Componentes de Electrodos para Soldadura por Resistencia

La soldadura por resistencia es un método de soldadura que utiliza el calor de resistencia generado cuando se aplica electricidad al metal que se va a soldar. Los materiales de electrodo para la soldadura por resistencia son materiales utilizados para los electrodos que conducen la electricidad utilizados en la soldadura por resistencia.

Además de una alta conductividad eléctrica, los materiales de los electrodos para la soldadura por resistencia también deben ser duraderos debido a la presión aplicada. El cobre berilio se utiliza en la industria del automóvil y otras industrias como material para electrodos de soldadura por resistencia debido a su alta conductividad, alta resistencia y alta durabilidad.

4. Herramientas de Seguridad

El cobre berilio tiene una resistencia comparable a la de los aceros especiales, pero no se inflama, no es magnético y es resistente a la corrosión. Por eso se utiliza en alicates y llaves como herramienta de seguridad para evitar explosiones en el lugar de trabajo.

Mecanismo de Refuerzo del Cobre Berilio

El metal contiene un gran número de defectos de disposición atómica denominados “dislocaciones”. A medida que estas dislocaciones se desplazan por el cristal, el cristal metálico se deforma. Por lo tanto, para aumentar la resistencia de un material, hay que controlar la migración de las “dislocaciones” para que se muevan lo menos posible.

Generalmente, aleaciones como el hierro, el titanio y el aluminio se someten a tratamiento térmico para aumentar su resistencia. Para ello se utilizan los métodos de refuerzo por solución sólida y refuerzo por precipitación, que son dos de los métodos más comunes de refuerzo de metales.

1. Refuerzo por Solución Sólida

El refuerzo por solución sólida es un método de refuerzo de un material mediante la disolución de elementos aditivos de aleación en los elementos metálicos de la fase base y la dispersión uniforme de los elementos aditivos en la fase base. Cuando se mezclan elementos de diferentes tamaños, se produce deformación alrededor de la mezcla. Como resultado, se inhibe la migración de dislocaciones y se refuerza el metal. En el caso del cobre berilio, el metal base es el cobre y el elemento aditivo es el berilio.

2. Refuerzo por Precipitación

El refuerzo por precipitación es un método de refuerzo de metales mediante la precipitación de cristales finos y duros a nivel nanométrico en los cristales, inhibiendo así el movimiento de las dislocaciones. Para precipitar los cristales finos, se utiliza un tratamiento térmico denominado envejecimiento. Los cristales finos precipitan a medida que avanza el tiempo del tratamiento térmico de envejecimiento. Sin embargo, hay que tener cuidado porque si el tiempo de envejecimiento es demasiado largo, los cristales finos se engrosan y, a la inversa, los cristales metálicos se ablandan.

El cobre berilio también se trata térmicamente a temperaturas y tiempos adecuados para obtener una resistencia y unas propiedades comparables a las de los aceros especiales.

Más Información sobre el Cobre Berilio

Normativa y Manipulación del Cobre Berilio

Es importante tener en cuenta que aunque el cobre berilio en sí mismo puede no estar sujeto a restricciones específicas en términos de medio ambiente y salud en ciertas regulaciones, el berilio como componente en el cobre berilio es considerado altamente tóxico.

En cuanto a la salud laboral, se recomiendan medidas de protección para los trabajadores que manejan el cobre berilio, como la ventilación adecuada para los gases de escape y el uso de máscaras antipolvo durante procesos como soldadura, amolado en seco, pulido y otros que puedan generar humos y polvo fino.

Es fundamental seguir las directrices y regulaciones establecidas por las autoridades competentes para garantizar un manejo seguro y responsable del cobre berilio, minimizando los riesgos para la salud y el medio ambiente.