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Efectores Finales

¿Qué son los Efectores Finales?

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

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

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

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

Usos de los Efectores Finales

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

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

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

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

Cómo elegir los Efectores Finales

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

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

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

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

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

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Láminas de Blindaje

¿Qué son las Láminas de Blindaje?

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

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

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

Aplicaciones de las Láminas de Blindaje

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

1. Láminas de Blindaje contra la radiación

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

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

2. Láminas de Blindaje contra las radiaciones electromagnéticas

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

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

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

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

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

Más información sobre las Láminas de Blindaje

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Acero al Carbono

¿Qué es el Acero al Carbono?

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

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

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

Usos del Acero al Carbono

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

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

Características del Acero al Carbono

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

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

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

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

Tipos de Acero al Carbono

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

1. Clasificación por Contenido de Carbono

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

2. Clasificación según la Dureza

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

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

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

3.Clasificación según la Designación JIS

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

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

¿Qué son los Tubos Soldados?

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

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

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

Usos de los Tubos Soldados

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

1. Tubos de Acero al Carbono

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

2. Tubos de Acero Aleado

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

Principio del Tubo Soldado

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

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

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

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

Tipos de Tubos Soldados

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

1. Tubos Soldados de Acero al Carbono

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

2. Tubos Soldados de Acero Aleado

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

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

Más Información sobre los Tubos Soldados

1. Normas para Tubos Soldados

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

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

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

2. Diferencia entre Tubos Soldados y sin Soldadura

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

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

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Acero para Herramientas

¿Qué es el Acero para Herramientas?

Acero Para HerramientasEl acero para herramientas es uno de los aceros especiales fabricados para ser óptimamente adecuados para las herramientas y plantillas utilizadas en el mecanizado y otros procesos.

Además de una gran resistencia, los aceros para herramientas también requieren una viscosidad moderada y resistencia al desgaste para un uso repetido, por lo que se requiere una tecnología de fabricación avanzada para su producción. Dependiendo de los aditivos utilizados en el acero y del método de tratamiento térmico, se fabrican de distintas maneras.

JIS especifica una serie de calidades, entre las que se incluyen el acero al carbono para herramientas (SK), el acero rápido para herramientas (SKH), el acero aleado

Usos del Acero para Herramientas

Los aceros para herramientas se producen en distintas variedades para adaptarse a diferentes aplicaciones y se utilizan en una gran variedad de campos.

Las principales aplicaciones incluyen materiales para herramientas de corte, moldes diversos y materiales para cuchillería de alta calidad. Los moldes incluyen los de fundición a presión, forja en caliente y en frío, prensado en frío, plásticos y caucho. Otros amplios campos de aplicación son las matrices de extrusión, los materiales de acero para corte fino, los nuevos materiales magnéticos, los materiales relacionados con las pilas de combustible, los materiales para piezas de fundición y productos sinterizados, y los materiales para motores a reacción y componentes relacionados con turbinas.

Cómo elegir un Acero para Herramientas

Los aceros para herramientas se producen en muchas variedades, con las variedades y cantidades de aditivos ajustadas para adaptarse mejor a la aplicación, y es importante seleccionar la variedad correcta, que está clasificada por JIS como acero para herramientas al carbono (JISG4401), acero para herramientas de alta velocidad (JISG4403) y acero para herramientas aleado (JISG4404). Clasificado como.

Para matrices de fundición a presión y forja en caliente se utilizan variedades como JISSD61, SKD7, SKD8 y SKT4, ya que requieren resistencia en caliente, resistencia al reblandecimiento y tenacidad.

Los materiales de acero adecuados para matrices de forja en frío incluyen SKD11, acero al 8% Cr, SKH51, SKH55, SKH40, HSS de matriz y HSS de polvo. Los materiales de acero adecuados para moldes de prensado en frío incluyen SKD11, acero al 8% Cr, matriz, SKS3, SKS93, acero templado a la llama, SKH51, SKH55, HSS de matriz, HSS en polvo y SKH40. Además, para moldes de plástico hay disponibles aceros preendurecidos 30HRC, preendurecidos 40HRC, SKD11, con base SUS, superresistentes y no magnéticos.

Para diversas aplicaciones de herramientas, se incluyen aceros basados en Mo, como SKH51, aceros basados en V, como SKH57, aceros

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servomoteur à courant alternatif

Qu’est-ce qu’un servomoteur à courant alternatif ?

Un servomoteur à courant alternatif est un actionneur qui convertit un signal de commande électrique provenant d’un contrôleur de niveau supérieur en un mouvement physique.

Un exemple serait le mouvement d’un bras de robot vers une position spécifiée. Les servomoteurs à courant alternatif permettent d’obtenir une position, une vitesse et une force de rotation précises par le biais d’une commande électrique.

Les moteurs comprennent les moteurs à courant continu, les moteurs à courant alternatif et les moteurs à impulsions, mais les servomoteurs à courant alternatif sont classés dans la catégorie des moteurs à courant alternatif, et la plupart des moteurs utilisés actuellement pour le contrôle de la position et de la vitesse, en particulier dans le domaine de l’automatisation des usines (FA), sont des servomoteurs à courant alternatif.

Utilisations des servomoteurs à courant alternatif

Les servomoteurs à courant alternatif sont utilisés dans les systèmes d’automatisation lorsqu’ils doivent effectuer des tâches physiques, en particulier dans la production de produits industriels nécessitant un haut degré de précision.

Par exemple, les robots industriels utilisés dans les usines de fabrication automobile utilisent des servomoteurs à courant alternatif pour déplacer les bras du robot et effectuer des tâches telles que le soudage et la peinture. Ils contribuent également à une productivité élevée et à un positionnement de haute précision dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs et de cristaux liquides, dans le montage de composants électroniques et dans la production de LED, etc.

Principe des servomoteurs à courant alternatif

Le rotor, qui est la partie rotative du moteur, est équipé d’aimants permanents et un détecteur (encodeur) est connecté à l’arbre, qui est l’axe central du rotor, pour détecter l’angle de rotation et la vitesse de rotation.

Le rotor est entouré d’une bobine de fil émaillé enroulée autour d’un stator, qui est un noyau de fer constitué de plaques d’acier électromagnétiques laminées. En fonction de ces signaux, le servo-amplificateur alimente le moteur et le fait fonctionner.

La précision du servomoteur à courant alternatif est assurée par un détecteur installé dans le moteur lui-même, qui détecte le nombre de tours et l’angle de rotation et envoie des signaux de retour à l’amplificateur d’asservissement.

Le servo-amplificateur assure le fonctionnement précis du moteur en comparant les signaux du contrôleur avec les signaux de retour. La figure 2 montre un exemple de configuration de commande pour un servomoteur à courant alternatif.

Autres informations sur les servomoteurs à courant alternatif

1. Comment sont utilisés les servomoteurs et les moteurs pas à pas à courant alternatif ?

Il existe différents types de moteurs et ils doivent être utilisés de différentes manières en fonction de l’application et des conditions. Les servomoteurs et les moteurs pas à pas à courant alternatif sont les moteurs les plus couramment utilisés dans les applications industrielles. Ces deux types de moteurs sont capables de contrôler un positionnement de haute précision, mais chacun possède ses propres caractéristiques en termes de structure et de principe de fonctionnement.

Moteurs pas à pas
Les moteurs pas à pas, également connus sous le nom de moteurs à impulsions, sont des moteurs qui se déplacent selon des angles de pas en réponse à des signaux d’impulsions, et le nombre d’impulsions détermine l’angle de rotation, ce qui permet un positionnement précis. La vitesse de rotation est proportionnelle à la vitesse du signal d’impulsion.

Parce qu’ils sont compacts et génèrent un couple élevé, ils ont une accélération et une réactivité excellentes et conviennent aux applications qui nécessitent une répétition fréquente des opérations de démarrage et d’arrêt, mais leurs inconvénients sont les suivants.

  • L’angle de pas minimum est d’environ 0,72° dans l’angle de rotation (1/5 000 @ 1 tour).
  • Le contrôle est en boucle ouverte, et si un saut de vitesse se produit, le moteur ne reviendra pas à sa position initiale.

Servomoteurs AC
Les servomoteurs à courant alternatif sont équipés d’un encodeur qui détecte la vitesse de rotation et la position et les transmet à la commande de rotation du moteur, ce qui permet un positionnement précis. En fonction des performances de l’encodeur, de nombreux modèles ont une résolution de rotation de 1/5 000 tr/min @ 1 tr/min ou mieux.

Les servomoteurs ont des caractéristiques de couple stables, de la plus basse à la plus haute vitesse, ce qui les rend adaptés aux applications nécessitant des déplacements à grande vitesse sur des distances relativement longues.

2. Freinage des servomoteurs à courant alternatif

Pour garantir la sécurité des équipements industriels tels que les variateurs utilisant des moteurs à courant alternatif, certains d’entre eux sont équipés de freins pour arrêter le moteur en cas d’urgence lorsque l’alimentation électrique est coupée ou qu’une défaillance se produit. Il existe deux principaux types de freins

Les freins de freinage.
Le premier est appelé frein de freinage, qui génère une force de freinage en consommant d’importantes charges d’énergie inertielle sous forme de chaleur dans une résistance ou sous forme d’énergie régénérative, qui est renvoyée à l’alimentation électrique sous forme d’énergie électrique par l’intermédiaire d’un servo-amplificateur. La méthode qui consomme de la chaleur est appelée frein dynamique et celle qui réutilise l’énergie sous forme d’énergie électrique est appelée frein à récupération, mais toutes deux ne servent qu’à la décélération et n’ont pas de fonction de maintien.

Freins mécaniques
L’autre type de frein est le frein mécanique, qui est un dispositif vertical de montée et de descente utilisé pour empêcher une chute en cas de panne de courant. Pour éviter la chute d’une machine, il est nécessaire de la maintenir à l’arrêt pendant une longue période, ce qui nécessite l’utilisation d’un frein de maintien ou d’un frein électromagnétique. L’image ci-dessus montre un exemple d’utilisation d’un servomoteur à courant alternatif avec frein électromagnétique sur l’axe Y d’une machine-outil, telle qu’un centre d’usinage horizontal.

Avec un frein électromagnétique actionné hors tension, le frein est appliqué lorsque l’alimentation est coupée et maintient la machine à l’arrêt.

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Guanidine Hydrochloride

What Is Guanidine Hydrochloride?

Guanidine hydrochloride is the hydrochloride salt of guanidine, with the chemical formula CH6ClN3. It is a white, crystalline powder with high solubility in water and is used as a protein solubilizer, an antistatic agent for synthetic fibers, and a reagent in pharmaceutical synthesis. It is produced from dicyandiamide and ammonium hydrochloride.

Uses of Guanidine Hydrochloride

1. Protein Solubilizer

Guanidine hydrochloride serves as a protein solubilizer (protein denaturant), acting as a chaotropic agent that destabilizes protein molecular structures by disrupting their hydrogen bonds. This property is leveraged in biochemistry for DNA purification and RNA extraction, as it can inactivate ribonuclease, an enzyme that degrades ribonucleic acid.

2. Antistatic Agent

As a component in antistatic agents for synthetic fibers such as polyester and nylon, guanidine hydrochloride works in conjunction with surfactants and cationic polymers to uniformly protect the fiber surface without impairing performance.

3. Synthetic Reagents

In pharmaceutical synthesis, guanidine hydrochloride is utilized as a precursor for folic acid, essential for red blood cell production, and as a base material for synthesizing sulfa drugs, which serve as antibacterial agents.

4. Pharmaceutical Products

Historically, guanidine hydrochloride was employed in oral medications to alleviate muscle weakness in patients with Lambert-Eaton syndrome. However, its use has declined due to side effects like gastrointestinal disturbances.

Properties of Guanidine Hydrochloride

Chemical Formula CH6ClN3
Common Names Guanidine Hydrochloride, Guanidinium Chloride
CAS Number 50-01-1
Molecular Weight 95.53 g/mol
Melting Point 182°C

Guanidine hydrochloride, also referred to as guanidine chloride or guanidinium hydrochloride, is commonly abbreviated as GdmCl, GndCl, or GuHCl. 

Highly soluble in water and alcohols, guanidine hydrochloride must be handled with care due to its hygroscopic nature, readily absorbing moisture from the air.

Other Information on Guanidine Hydrochloride

1. Hazardousness of Guanidine Hydrochloride

Although not regulated under specific industrial or labor laws, guanidine hydrochloride is classified in the GHS as acutely toxic, and a skin and eye irritant/corrosive.

2. Precautions for Use of Guanidine Hydrochloride

To mitigate its irritating effects on skin and eyes, the use of protective gloves, glasses, and clothing is advised. In case of contact, immediate rinsing with water and seeking medical attention is recommended. Workplace safety measures include the installation of wash basins, safety showers, and appropriate ventilation equipment.

Stable at room temperature, guanidine hydrochloride should be stored in a sealed container in a dry environment to prevent moisture absorption.

3. Transport and Disposal Methods

Transport requires adherence to safety regulations, including carrying a yellow card and avoiding co-transportation with food or feed. Disposal must follow local environmental regulations to prevent environmental release.

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Chloric Acid

What Is Chloric Acid?

Chloric acid is an oxoacid of chlorine with the chemical formula HClO3.

The CAS number is 7790-93-4. Chloric acid cannot be isolated in its free acid form and is only available as an aqueous solution.

Uses of Chloric Acid

The use of sodium chlorate, a compound related to chloric acid, was banned in the EU in 2009 for herbicidal applications due to its environmental impact.

1. Oxidizing and Bleaching Agents

Aqueous solutions of chloric acid are potent oxidizers and strong acids. They are used industrially as a bleaching agent for pulp and various materials, due to their effectiveness.

These solutions also serve as a raw material for chloric acid salts (such as sodium chlorate, potassium chlorate, ammonium chlorate, zinc chlorate, etc.), dissolving many metals along with their oxides, hydroxides, and carbonates.

2. Gunpowder and Explosives

Chloric acid salts have been historically used as raw materials for gunpowder and explosives. Sodium chlorate, with a purity of 98%, was previously utilized as an agricultural chemical, but its potential for explosion and misuse as an illegal explosive led to social issues.

Therefore, since the 1970s, alternatives like sodium carbonate have become more mainstream.

Properties of Chloric Acid

Figure 1. Basic information on chloric acid

Figure 1. Basic Information on Chloric Acid

Chloric acid has a molecular weight of 84.46, melts at -20°C, and boils at 40°C in solutions of less than 10% concentration. Its aqueous solutions are colorless, with a 10% solution having a density of 1.0594 g/mL. Solubility in water is 40 g/100 mL (at 20°C).

A cold aqueous solution of chloric acid is stable up to about 30% concentration, which can be concentrated to 40% by careful decompression.

Types of Chloric Acid

Chloric acid is primarily available in the form of stable chlorates, such as sodium chlorate and potassium chlorate.

Free acid products are not available. It is important to differentiate between aqueous solutions of chloric acid and similarly named substances, such as hypochlorite and chlorite solutions, as they are distinct.

Other Information on Chloric Acid

1. Synthesis of Chloric Acid

Figure 2. Synthesis of chloric acid

Figure 2. Synthesis of Chloric Acid

Chloric acid can be synthesized by reacting dilute sulfuric acid with an aqueous solution of barium chlorate, precipitating insoluble barium sulfate and forming chloric acid in the solution, which is then isolated by removing the barium sulfate.

2. Chemical Reaction of Chloric Acid

Figure 3. Decomposition reaction of chloric acid

Figure 3. Decomposition Reaction of Chloric Acid

Under reduced pressure, chloric acid can be concentrated to about 40%. This process yields various chlorine compounds, including perchloric acid, chlorine dioxide, and chlorine. Chloric acid solutions can ignite organic materials on contact, so mixing with these materials, metal powders, and ammonia, which can form explosive mixtures, should be avoided.

3. Related Substances of Chloric Acid

Related substances of chloric acid include various unstable chlorates that require careful handling:

  • Sodium Chlorate
  • Potassium Chlorate
  • Ammonium Chlorate
  • Calcium Chlorate
  • Barium Chlorate
  • Zinc Chlorate
  • Silver(I) Chlorate

4. Hazardous Properties of Aqueous Solutions of Chloric Acid

Aqueous solutions of chloric acid are classified by the GHS as follows. Proper safety measures, including local exhaust ventilation and personal protective equipment, should be used when handling these solutions:

  • Oxidizing liquid: Category 1-2
  • Corrosive to metals: Category 1
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Chlorine

What Is Chlorine?

Chlorine is a halogen element represented by the symbol Cl. It is known for its high reactivity and is a vital chemical element in many applications.

Chlorine is typically encountered as the chlorine molecule (Cl2), which consists of two chlorine atoms bonded together. In nature, chlorine is mostly found as chloride ions in salts, such as sodium chloride (NaCl) and magnesium chloride (MgCl2). There are over 1,500 known chlorine compounds.

Industrially, chlorine is produced by the electrolysis of brine or molten chlorides. The resulting chlorine gas is compressed under high pressure and stored in cylinders or tanks.

Uses of Chlorine

Chlorine is soluble in water and exhibits bleaching and disinfecting properties in aqueous solutions. It is used to disinfect tap water and swimming pools and as a bleaching agent in various industries. Caution is advised as mixing chlorine bleach with acidic detergents can produce toxic chlorine gas.

Chlorine compounds are utilized in the production of plastics, industrial components, and pharmaceuticals, making chlorine an essential ingredient in the chemical industry.

In the human body, chlorine is primarily ingested as sodium chloride and plays a role in the composition of blood and bodily fluids, including as a component of hydrochloric acid in stomach acid, aiding digestion.

Properties of Chlorine

As a highly electronegative element, chlorine tends to form a monovalent anion when ionized. Chlorine gas is a yellow-green, toxic substance with a pungent odor at room temperature. It has a melting point of -149.8 °F (-101 °C) and a boiling point of -29.3 °F (-34.1 °C). Chlorine is chemically active and reacts with a wide range of substances.

The atomic weight of chlorine is 35.45, with an electron configuration of [Ne] 3s2 3p5. Chlorine molecules have a molecular weight of 70.90, a specific gravity of 2.49, and crystallize in an orthorhombic structure.

Other Information on Chlorine

1. Chlorine on Earth

Chlorine is the 18th most abundant element on Earth, existing in various forms such as gaseous, mineral, and ionic. It constitutes 99.6% of the Earth’s mantle, 0.3% of the crust, and 0.1% of seawater.

With Earth’s mass being approximately 6 x 1027 g, there are about 22 x 1024 g of chlorine in the mantle and 60 x 1021 g in the crust. The average concentration of chlorine in seawater is 19.354 g/kg, amounting to roughly 26 x 1021 g in the Earth’s oceans, predominantly in the form of sodium chloride.

Chlorine is also present in river water, lake water, and groundwater, as well as in the cryosphere, troposphere, and stratosphere.

2. Compounds of Chlorine

Chlorides and chlorine compounds contain chlorine as a chloride ion or substituent. A wide variety of organic compounds also contain chlorine, with nearly all elements forming stable compounds with it. However, many chlorine-containing substances are toxic and persist in the environment, leading to regulations due to their potential to produce dioxins during incineration.

3. Isotopes of Chlorine

Chlorine has isotopes ranging from 32 to 40 g/mol, with the two stable isotopes being 35Cl (75.77%) and 37Cl (24.23%). A trace amount of the radioactive isotope 36Cl exists in the environment, produced by cosmic rays and neutron capture. 36Cl, with a half-life of 308,000 years, is useful for radiometric dating and monitoring atmospheric and groundwater changes.

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Beryllium Chloride

What Is Beryllium Chloride?

Beryllium chloride is an inorganic compound with the chemical formula BeCl2. It is highly poisonous and should be handled with care. Beryllium chloride can be produced by dissolving beryllium oxide or beryllium hydroxide in hydrochloric acid. This process yields a tetrahydrate form, which at temperatures above 192 °F (89 °C) forms a dihydrate.

Aqueous solutions of beryllium chloride are acidic due to hydrolysis. Note that the tetrahydrate cannot be dehydrated using diphosphorus pentoxide and decomposes upon heating to form a basic salt at temperatures above 212 °F (100 °C).

Uses of Beryllium Chloride

Beryllium chloride is used as a raw material in the production of beryllium by electrolysis. It also catalyzes the Friedel-Crafts reaction, aiding in the production of carbocations. It remains stable in dry air and acts as a Lewis acid, being utilized in various organic reactions as a catalyst.

The anhydride form of beryllium chloride, a colorless crystalline substance, is produced under high temperatures and reacts vigorously with water in an intensely exothermic process. It is highly hygroscopic and can dissolve in organic solvents like ethanol and ether to form the complex BeCl2-2A.