月: 2023年4月

Dehnungssensoren

Was ist ein Dehnungssensoren?

Dehnungssensoren

Ein Dehnungssensor ist ein Messgerät, das die Dehnung eines Prüfobjekts als Änderung der elektrischen Signale erkennt und die Höhe der Dehnung anhand dieser Änderung der elektrischen Signale misst.

Sie sind in der Lage, äußerst genaue und schnell reagierende Messungen durchzuführen und können sowohl für statische als auch für dynamische Dehnungsmessungen verwendet werden.

Anwendungen für Dehnungssensoren

Dehnungssensoren werden zur Überprüfung der Festigkeit und Sicherheit von Fahrzeugen, Eisenbahnen, Flugzeugen und Gebäuden eingesetzt. Sie werden auch in der klinischen Medizin, in der Rehabilitation und in der Ergonomie eingesetzt und sind für die Messung physikalischer Größen in einer Vielzahl von Bereichen nützlich.

Weitere Sensoren, die auf Dehnungssensoren basieren, sind Beschleunigungssensoren, Kraftmessdosen, Drucksensoren, Wegsensoren und Drehmomentsensoren.

Prinzip von Dehnungssensoren

Der allgemeine Aufbau eines Dehnungssensors besteht aus einer zickzackförmigen Verdrahtung aus einer dünnen Metallschicht auf einer dünnen Isolierschicht. Die Metallfilmverdrahtung wird durch ein Fotoätzverfahren geformt und der Dehnungssensor wird mit einem speziellen Klebstoff auf der Probe befestigt.

Der Dehnungssensor führt die Messung durch, indem er die Dehnung an der Oberfläche der Probe in ein elektrisches Signal umwandelt. Der Sensor ändert den Widerstand des gesamten Stromkreises als Reaktion auf die Dehnung der Probe, so dass die Dehnung durch Messung des Widerstands quantifiziert werden kann. Wenn ein Dehnungssensor an einer Probe angebracht ist und die Probe verformt wird, dehnt sich die zickzackförmige Verdrahtung des Dehnungssensors entsprechend der Dehnung aus und zieht sich zusammen.

Wenn der Draht gedehnt wird, wird die Querschnittsfläche des Drahtes kleiner und der elektrische Widerstand nimmt zu, während der elektrische Widerstand abnimmt, wenn der Draht geschrumpft wird und die Querschnittsfläche größer wird. Anhand dieser Änderung des elektrischen Widerstands lässt sich die Stärke der Dehnung messen und quantifizieren. Eine Hoiston-Brückenschaltung wird verwendet, um diese winzige Widerstandsänderung des Dehnungssensors zu erfassen.

Bei einer Hoiston-Brückenschaltung wird an die Eingangsseite der Brücke eine Spannung angelegt, und an der Ausgangsseite wird die durch die Dehnung des Messobjekts veränderte Spannung gemessen. Aus dieser Differenz werden Änderungen des elektrischen Widerstands der Dehnungssensor-Verdrahtung ermittelt, woraus sich die Dehnung des Messobjekts quantifizieren lässt. Die Verdrahtung von Dehnungssensoren besteht hauptsächlich aus Metallfolien, einige werden aber auch aus Halbleitern hergestellt. Es gibt auch Dehnungssensoren, die sich den piezoelektrischen Effekt von Keramiken zunutze machen.

Arten von Dehnungssensoren

Dehnungssensoren gibt es als einachsige Sensoren mit nur einem Element mit zickzackförmiger Verdrahtung oder als mehrachsige Sensoren mit zwei oder mehr Elementen. Bei der mehrachsigen Ausführung sind zwei Elemente so angeordnet, dass sich einige der Elemente überlappen.

Es gibt verschiedene Typen, z. B. solche, die für die Messung der Poissonzahl geeignet sind, und solche mit drei Elementen, die so angeordnet sind, dass sich einige von ihnen überlappen, und die sich für die Spannungsanalyse eignen. Diejenigen mit mehreren parallel angeordneten Elementen sind für die Dehnungsanalyse von Spannungskonzentrationen geeignet.

Wie man einen Dehnungssensor auswählt

Es ist wichtig, den Typ des Dehnungssensors und die Länge des Verdrahtungsabschnitts in Dehnungsrichtung (DMS-Länge) entsprechend dem zu messenden Objekt auszuwählen sowie den linearen Ausdehnungskoeffizienten des Dehnungssensors auf den des zu messenden Objekts abzustimmen.

Weitere Informationen über Dehnungssensoren

1. Oberflächenbehandlung des zu messenden Objekts

Um genaue Messungen zu gewährleisten, müssen Rost, Farbe usw. von dem zu messenden Objekt entfernt werden. Es ist auch wichtig, die Oberfläche des Messobjekts mit Schleifpapier vorzubereiten und die Oberfläche, auf die der Dehnungssensor geklebt werden soll, zu entfetten.

2. Anbringen von Dehnungssensoren

Um genaue Messungen mit Dehnungssensoren durchzuführen, muss zunächst die genaue Position auf dem Messobjekt bestimmt und markiert werden. Tragen Sie dann den angegebenen Klebstoff auf die Rückseite des Dehnungssensors auf, richten Sie die Markierung auf dem Messobjekt auf die Mittelmarkierung des Dehnungssensors aus und klemmen Sie ihn fest.

Auch bei Verwendung von Sekundenkleber ist auf eine ausreichende Trocknungszeit zu achten.

3. Genauigkeit des Dehnungssensors

Dehnungssensoren messen den Betrag der Dehnung anhand von Änderungen des elektrischen Widerstands zickzackförmiger Leitungsabschnitte, doch können Messfehler aufgrund von Fehlern bei den Widerstandswerten und Fehlern bei der Verdrahtung der Dehnungssensoren auftreten. Der Widerstand der Zuleitungsdrähte, die den Dehnungssensor mit der Stromversorgung verbinden, sowie die Temperatur und Feuchtigkeit der Testumgebung sind ebenfalls Faktoren für Messfehler.

Es gibt daher Geräte, die diese Fehler automatisch korrigieren, indem sie eine bestimmte Kombination aus Dehnungssensoren und Datenlogger verwenden.

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Hartmetall-Reibahle

Was ist eine Hartmetall-Reibahle?

Hartmetall-Reibahlen sind Werkzeuge, die beim Reiben verwendet werden, einem Verfahren zum Bohren von Löchern, das ein hohes Maß an Genauigkeit erfordert.

Beim normalen Reiben wird ein vorgebohrtes Loch mit einer Reibahle nachbearbeitet, um die erforderliche Maßgenauigkeit und Oberflächenrauhigkeit der bearbeiteten Fläche zu erreichen. Geriebene Löcher werden verwendet, um Teile auszurichten, die miteinander verbunden werden sollen, z. B. mit Hilfe von Reibahlenschrauben mit großem Innendurchmesser. Hartmetall-Reibahlen zeichnen sich außerdem nicht nur durch ihre hohe Bearbeitungsgenauigkeit, sondern auch durch ihre hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit aus.

Anwendungen von Hartmetall-Reibahlen

Hartmetall-Reibahlen werden bei Bearbeitungen eingesetzt, bei denen es auf hohe Präzision ankommt. Insbesondere werden sie für die Bohrungsgröße, die Oberflächenrauheit und die Rundheit der bearbeiteten Bohrung verwendet. Die Bearbeitungsgenauigkeit der Bohrung liegt im Allgemeinen in der Klasse H7~H9 und die Oberflächenrauheit der bearbeiteten Oberfläche im Bereich von 3,2 S~12,5 S.

Mit diesen Genauigkeiten können Löcher mit höherer Genauigkeit bearbeitet werden als mit Brünierfräsern. Zu den bearbeiteten Bohrungen, die eine hohe Bohrungsgenauigkeit und eine geringe Oberflächenrauheit erfordern, gehören Bohrungen zum Ausrichten von Gehäuseteilen, die den Hauptkörper der Maschine bilden, und Bohrungen, die die rotierende Welle tragen. Für die Bearbeitung dieser Bohrungen werden Hartmetall-Reibahlen benötigt.

Funktionsweise der Hartmetall-Reibahlen

Hartmetall-Reibahlen werden für die Bearbeitung von Bohrungen verwendet, die eine hohe Präzision erfordern und aus harten Werkstoffen bestehen. Härte und Zähigkeit sind bei Zerspanungswerkzeugen erforderlich, aber sie sind gegensätzliche Eigenschaften. Eine höhere Härte sorgt für eine bessere Verschleißfestigkeit und Schärfe, aber eine geringere Zähigkeit macht das Werkzeug anfälliger für Ausbrüche, die als Lochfraß bezeichnet werden.

Bei Hartmetall-Reibahlen werden härtere Materialien verwendet. Insbesondere werden PVD-Beschichtung, Kobalt-HSS, Cermet, Diamant, HSS und pulverförmiger HSS verwendet. Während die Härte hoch ist, ist die Zähigkeit gering, so dass beim Umgang mit diesen Werkstoffen Vorsicht geboten ist. Um eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit zu erreichen, haben Hartmetall-Reibahlen eine flache Umfangsnut, um eine hohe Stegdicke zu gewährleisten. Die Stegdicke ist der Außendurchmesser von der Mitte des Werkzeugs bis zum Grund der Nut und ist notwendig, um die Steifigkeit des Werkzeugs zu gewährleisten.

Bei Bohrern zum Vorbohren werden relativ große äußere Nuten vorgesehen, um mehr Material auf einmal zu schneiden. Große äußere Nuten reduzieren jedoch die Stegdicke und verringern auch die Steifigkeit des Werkzeugs. Bei Hartmetall-Reibahlen erhöht die hohe Stegdicke die Steifigkeit des Werkzeugs und ermöglicht eine gute Bearbeitungsgenauigkeit.

Arten von Hartmetall-Reibahlen

Es gibt sechs Haupttypen von Hartmetall-Reibahlen. Jede kann für unterschiedliche Zwecke verwendet werden:

1. Gerade Reibahlen

Dies ist das am häufigsten verwendete Reibwerkzeug in der spanenden Fertigung.

2. Spiralreibahle

Spiralreibahlen sind Reibahlen mit einer verdrillten Klinge wie eine Schraubenspitze. Durch die Verdrehung der Klinge wird der Schneidewiderstand verringert und die Späne können leicht aus der Bohrung herausgeschleudert werden.

3. Ungleich geteilte Reibahlen

Ungleich geteilte Reibahlen sind Reibahlen, deren Klingen nicht gleichmäßig geteilt sind. Durch die ungleiche Teilung der Schneiden wird das Auftreten von Vibrationen, die bei der Bearbeitung auftreten können, verringert und somit eine genauere Bearbeitung ermöglicht. Dieses Werkzeug ist besonders geeignet, um eine hohe Rundheit zu erreichen.

4. Gestufte Reibahle

Stufenreibahlen sind Reibahlen, die als Prozessreibahlen verwendet werden. Normalerweise wird das Reiben in mehreren Prozessen durchgeführt, aber mit einer Stufenreibahle können mehrere Prozesse als ein Prozess mit einem einzigen Werkzeug durchgeführt werden. Dies reduziert nicht nur die Werkzeugkosten, sondern auch die Rüst- und Schneidzeit.

5. Dreischneidige Reibahle

Eine Dreischneidenreibahle ist eine Reibahle mit drei spiralförmig angeordneten Schneiden. Sie ermöglicht genauere Bohrungen als Werkzeuge mit einer geraden Anzahl von Schneiden. Die Dreischneiden-Reibahlen von Solid Tool Corporation können bei ordnungsgemäßer Kontrolle der Vorbohrung mit einer Rundheit von 2 µm gefertigt werden.

6. Gelötete Reibahlen

Je größer der zu bearbeitende Durchmesser ist, desto teurer ist die Bearbeitung mit einer Hartmetall-Reibahle. Gelötete Reibahlen werden verwendet, um die Bearbeitungskosten zu senken. Das Grundmaterial einer gelöteten Reibahle ist SCM 440 oder ein ähnliches Material, aber nur die Teile, die bearbeitet werden müssen, werden mit Hartmetall gelötet. Durch die Reduzierung des Hartmetallanteils kann der Preis des Werkzeugs gesenkt werden. Gelötete Reibahlen werden speziell für die Bearbeitung von Löchern mit einem Durchmesser von mehr als 20 mm verwendet.

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Vakuum-Erzeuger

Was ist ein Vakuum-Erzeuger?

Vakuum Erzeuger

Ein Vakuum-Erzeuger ist buchstäblich ein Gerät, das ein Vakuum erzeugt. Es gibt drei Arten von Vakuum-Erzeugern: Ejektoren, Vakuumpumpen und Vakuum-Gebläse. Jeder dieser Typen wird für unterschiedliche Zwecke eingesetzt. Die Hauptanwendungen des Vakuums sind die Adsorption durch Saugnäpfe und die Entgasung durch Reduzierung des Drucks im System.

Unter den Vakuum-Erzeugern sind Ejektoren sehr nützliche Geräte, die in Bereichen eingesetzt werden können, in denen gefährliche Stoffe verwendet werden, da sie mit Luft betrieben werden. Vakuumpumpen und Vakuumgebläse hingegen sind motorisiert und können effizient ein Vakuum erzeugen.

Einsatzgebiete von Vakuum-Erzeugern

Eine Anwendung von Vakuumbedingungen ist das Saugen mit Sauggreifern. Dies wird genutzt, um ein Werkstück durch Adsorption anzuheben, wenn es z. B. von einem Roboter transportiert wird. Eine weitere Anwendung ist die Entgasung durch Druckreduzierung im System. Dies wird z. B. verwendet, um Luft (Sauerstoff) aus einer Substanz zu entfernen, die zur Beteiligung neigt, und so die Oxidation zu verhindern.

Unter den Vakuum-Erzeugern verwenden Ejektoren Luft und werden aufgrund ihrer geringen Größe und Einfachheit zur kostengünstigen Vakuumerzeugung eingesetzt. Vakuumpumpen werden zur Erzielung eines hohen Vakuums eingesetzt, während Vakuumgebläse zum Absaugen von belüfteten Werkstücken verwendet werden.

Prinzip der Vakuum-Erzeuger

Ejektoren erzeugen ein Vakuum durch den Venturi-Effekt. Das Innere des Ejektors weist eine teilweise verengte Struktur auf, durch die die Antriebsflüssigkeit, die Luft, mit hoher Geschwindigkeit strömt. Dort, wo die Luft mit hoher Geschwindigkeit hindurchströmt, entsteht ein Teilvakuum. Aufgrund dieses Prinzips ist die Antriebsquelle ein Fluid, das variiert werden kann. Es können verschiedene Flüssigkeiten verwendet werden, wie Dampf, Luft, Wasser usw.

Bei Vakuumpumpen werden durch die Drehung des Motors die Schaufeln in Rotation versetzt, und das Gas im Gehäuse wird unter Abdichtung ausgestoßen. Da das Gas kontinuierlich ausgestoßen wird und der Motor als Energiequelle genutzt werden kann, lassen sich ein hohes Vakuum und ein hohes Saugvermögen erzielen. Sie werden auch als Druckminderer eingesetzt, um den Siedepunkt zu senken.

Vakuumgebläse verwenden einen Motor, um die eingebauten Schaufeln zu drehen. Während sich die Schaufeln drehen, werden Gase angesaugt. Das angesaugte Gas komprimiert das Gas und erzeugt ein Vakuum. Die Besonderheit des Vakuumgebläses ist sein großes Saugvolumen. Aufgrund des Prinzips kann es jedoch effizienter eingesetzt werden, wenn das zu saugende Werkstück atmungsaktiv ist.

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Abscheider

Was ist ein Abscheider?

Separatoren sind Bauteile, die die positiven (Anode) und negativen (Kathode) Elektroden von Sekundärbatterien (z. B. Nickel-Metallhydrid-Batterien, Lithium-Ionen-Batterien, Brennstoffzellen usw.) voneinander trennen und so den elektrischen Kontakt zwischen den positiven und negativen Elektroden verhindern und die Ionenleitfähigkeit gewährleisten.

Die Spezifikationen unterscheiden sich je nach Batterie, z. B. Nickel-Metallhydrid-Batterien, Lithium-Ionen-Batterien und Brennstoffzellen, aber der gemeinsame Nenner ist, dass es sich um eine Komponente handelt, die die grundlegende elektrochemische Reaktion zwischen der positiven und der negativen Elektrode erleichtert.

In einer Lithium-Ionen-Batterie beispielsweise erfolgt das Laden und Entladen durch die Bewegung der Lithium-Ionen-Elektronen (Li+) zwischen der positiven (Anode) und negativen (Kathode) Elektrode.

Dies wird dadurch erreicht, dass die Löcher im Separator so klein sind, dass die Lithiumionen hindurchtreten können.

Verwendungen von Abscheidern

Hier möchten wir eine Fallstudie über Abscheider in Lithium-Ionen-Batterien beschreiben. Mit der Verbreitung von Tablet-PCs und Elektrofahrzeugen werden Lithium-Ionen-Batterien mit höherer Kapazität und Energiedichte benötigt.

In diesem Zusammenhang werden Abscheider verwendet, um die positiven (Anode) und negativen (Kathode) Elektroden zu isolieren, abnormale Wärmeentwicklung aufgrund von Kurzschlüssen zu verhindern und das Laden und Entladen auf der Grundlage einer geeigneten Ionenleitung zwischen den positiven (Anode) und negativen (Kathode) Elektroden zu ermöglichen.

Beispiele für Abscheider, die in Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, sind unten aufgeführt.
Abscheider für laminierte Lithium-Ionen-Autobatterien
Abscheider für rechteckige Lithium-Ionen-Autobatterien
Abscheider für laminierte Lithium-Ionen-Batterien für Smartphones

Prinzip der Abscheider

Das Prinzip der in Lithium-Ionen-Batterien verwendeten Abscheider wird hier am Beispiel des in Lithium-Ionen-Batterien verwendeten Abscheiders erläutert.

Lithium-Ionen-Batterien werden durch die Leitung von Lithium-Ionen zwischen der positiven und der negativen Elektrode geladen und entladen, und zur Leitung dieser Ionen wird ein Elektrolyt eingespritzt. Wenn nun Elektronen durch den Elektrolyten geleitet werden, kann der Strom nicht an den externen Stromkreis weitergeleitet werden. Zwischen der positiven und der negativen Elektrode werden Abscheider angebracht, um nur Lithiumionen durchzulassen und interne Kurzschlüsse zu verhindern, die durch den Kontakt zwischen der positiven und der negativen Elektrode entstehen.

Ionenleitfähigkeit und elektrische Isolierung sind daher für Abscheider unerlässlich, und für einen stabilen Batteriebetrieb sind auch elektrisch, chemisch und mechanisch starke Materialien erforderlich. Aus diesem Grund werden die Materialien und Formen der Separatoren je nach Anwendung auf unterschiedliche Weise modifiziert, um die Effizienz der elektrochemischen Reaktion der Lithiumionen von der positiven Elektrode (Anode) zur negativen Elektrode (Kathode) zu erhöhen.

Beispiele für technologische Innovationen bei Abscheidern werden im Folgenden beschrieben.

Fluorpolymer-Beschichtungen

Ziel: Verbesserung der Haftung bei der Herstellung von laminierten Zellen.
Zusammenfassung: Die Verwendung von Fluorpolymerbeschichtungen ermöglicht eine hohe Haftung zwischen Elektroden (positive und negative Elektroden) und Abscheidern und zieht die Aufmerksamkeit auf eine Technologie, die eine Verformung der Zellen verhindern, die C-Rate verbessern und Strukturen entwickeln kann, die zu einer höheren Kapazität führen.

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Amoladoras Manuales

¿Qué es una Amoladora Manual?

Las amoladoras manuales son herramientas de rectificado que utilizan una muela abrasiva que gira a gran velocidad.

Suelen estar equipadas con un motor y un regulador de velocidad que pueden ajustar el número de revoluciones y mejorar la precisión del rectificado. Se puede utilizar una gran variedad de muelas y abrasivos, que se seleccionan en función del afilado y el acabado.

Se utilizan para reafilar cuchillas y hojas de herramientas, rectificar superficies de soldadura y acabar superficies de corte de metal. Las Amoladoras Manuales eléctricas requieren una fuente de alimentación.

Usos de las Amoladoras Manuales

1. Afilado de Cuchillas y Herramientas

Se utilizan para devolver el filo a cuchillos, tijeras, brocas, etc., y para pulir superficies de metal, plástico, vidrio y cerámica.

2. Desbarbado y Acabado

Se utilizan para eliminar las rebabas de las superficies soldadas y cortadas de chapas de acero, aluminio, acero inoxidable y otros metales, y para el pulido de acabado.

3. Eliminación de Óxido

Se utiliza para eliminar el óxido de piezas metálicas y preparar la superficie para la pintura.

Cómo Utilizar las Amoladoras Manuales

Las amoladoras manuales se utilizan en el siguiente orden.

1. Preparación

Prepare el material que va a procesar y, si es necesario, asegúrelo. En las amoladoras manuales se utilizan diferentes tipos de muelas, dependiendo del tipo y del trabajo a realizar. Seleccione la muela adecuada para la tarea y móntela en la amoladoras manuales.

2. Iniciar el Proceso de Corte

Inicie el proceso de corte girando la amoladoras manuales y poniéndola en contacto con la superficie del material. Ajuste la dirección de corte en función de la resistencia y la forma del material.

3. Continuación del Corte

Ajuste las condiciones de corte según sea necesario mientras desplaza la amoladoras manuales a lo largo del material. Corte el material perpendicularmente a la superficie de corte, teniendo cuidado de aplicar una presión uniforme.

4. Acabado

Una vez finalizado el proceso de corte, la superficie de corte está acabada. El acabado y la rugosidad de la superficie de corte dependen del tipo de muela abrasiva y del tamaño de las partículas de abrasivo utilizadas para el acabado.

5. Eliminación de Polvo y Restos de Corte

El polvo y los restos de corte generados por el proceso de corte se eliminan. Si quedan restos de corte en el material, se eliminan.

Características de las Amoladoras Manuales

Ventajas

Las amoladoras manuales eléctricas utilizan una muela abrasiva que gira a gran velocidad, lo que hace que las operaciones de amolado sean más rápidas y eficaces que las manuales. Otra ventaja es que el trabajo de rectificado es más preciso y la calidad del producto acabado es mejor que con el rectificado manual, ya que la velocidad se mantiene constante durante el proceso de rectificado.

Además, como la propia máquina gira, las amoladoras manuales eléctricas tienen la ventaja de que el trabajo de amolado es menos difícil que el manual y pueden ser manejadas fácilmente por principiantes.

También es conveniente porque el tipo y el tamaño del grano de la muela pueden cambiarse sustituyendo la muela, lo que permite realizar trabajos de rectificado con distintos fines. Por ejemplo, se puede utilizar una muela de grano grueso para eliminar arañazos superficiales, seguida de una muela de grano fino para un acabado limpio.

Las amoladoras manuales eléctricas, por lo general de tamaño manual y relativamente ligeras, son fáciles de transportar, almacenar y utilizar.

Desventajas

El ruido y las vibraciones son un problema con las amoladoras manuales, ya que utilizan una muela que gira a gran velocidad.

Además, el uso de las amoladoras manuales genera polvo y restos de corte a medida que se desbasta la superficie del material. Este polvo y residuos de corte pueden contener sustancias peligrosas y requieren medidas de protección adecuadas.

Como la máquina se maneja a mano, es posible que la presión no se aplique uniformemente sobre la superficie del material, lo que puede provocar variaciones en el acabado de la superficie de corte. La precisión de corte es limitada y puede no ser adecuada para operaciones de corte fino o amolado de alta precisión.

Más Información sobre las Amoladoras Manuales

1. Clasificación según la Potencia

Existen dos tipos de amoladoras manuales: motorizadas y manuales. Las eléctricas utilizan una muela que gira a gran velocidad, lo que las hace más eficaces y precisas que las manuales, pero el ruido y las vibraciones pueden ser un problema. Las manuales son relativamente lentas y adecuadas para trabajos más detallados.

Las amoladoras manuales eléctricas requieren una fuente de alimentación. Por tanto, sólo pueden utilizarse en interiores o en zonas con suministro eléctrico, como fábricas. Si se utilizan al aire libre, también pueden necesitar una fuente de alimentación independiente, como un generador.

Además de los tipos de amoladoras manuales que requieren una toma de corriente eléctrica para funcionar, también existen productos que funcionan con batería, que no necesitan cable de alimentación y pueden utilizarse en exteriores o en cualquier lugar, ya que llevan incorporada una batería recargable.

2. Tipos de Muelas

Las amoladoras manuales incluyen muelas de carburo de silicio, alúmina y diamante. Cada muela tiene sus propias características y debe seleccionarse en función del material utilizado y del trabajo a realizar.

3. Tipos de Abrasivos

Los abrasivos para amoladoras manuales incluyen abrasivos de diamante, abrasivos de carburo de silicio y abrasivos de alúmina. Al igual que ocurre con las muelas abrasivas, cada abrasivo tiene sus propias características y debe seleccionarse en función del material utilizado y del trabajo que se vaya a realizar.

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Galgas Extensométricas

¿Qué es una Galga Extensométrica?

Es un instrumento de medida para medir la deformación de un objeto. La deformación es la cantidad de deformación de un material cuando se le aplica una fuerza externa. La deformación se mide para determinar la tensión y evaluar la resistencia y fiabilidad de la estructura.

Unos sensores denominados galgas extensométricas detectan la deformación del material y envían esta señal de microtensión a un instrumento de medición de la deformación, que a su vez mide la cantidad de deformación. En algunos casos, se miden varios cientos de puntos de deformación cuando se mide la deformación de una estructura, y las galgas extensométricas son capaces de realizar este tipo de mediciones multicanal.

Usos de las Galgas Extensométricas

Las galgas extensométricas son uno de los instrumentos de medición esenciales para garantizar la resistencia y fiabilidad de las estructuras. Además de la tensión, las galgas extensométricas también pueden medir magnitudes físicas como la temperatura, la presión, la carga y el desplazamiento.

Debido a esta versatilidad, los instrumentos de medición de deformación se utilizan en una gran variedad de industrias, como la automoción, la maquinaria industrial, la electrónica, la metalurgia y la siderurgia. Las excavadoras hidráulicas, por ejemplo, se utilizan en condiciones muy duras, por ejemplo, para excavar tierra y romper rocas. Por ello, los extensímetros se utilizan en investigación y desarrollo para evaluar la resistencia de las estructuras.

Principios de las Galgas Extensométricas

Existen varios tipos de instrumentos de medición de la deformación, pero aquí presentamos el principio de un tipo de instrumento de medición de la deformación en el que las galgas extensométricas están conectadas a través de una caja puente.

En primer lugar, las galgas extensométricas se utilizan para detectar la deformación del objeto. Las galgas extensométricas se basan en el principio de que la resistencia eléctrica cambia a medida que la estructura se expande y se contrae. Este cambio en la resistencia eléctrica se mide y se detecta la deformación. A continuación, en una caja puente, la resistencia eléctrica detectada por la galga extensométrica se convierte en un cambio de tensión mediante un circuito puente. Esta señal se lleva a las galgas extensométricas y, como la tensión obtenida en la caja de puentes es diminuta, la señal se amplifica mediante un amplificador incorporado. La señal amplificada se convierte a AD y se envía a un PC. Algunas galgas extensométricas incorporan una caja de puentes.

Los instrumentos de medición de la deformación pueden utilizarse para medir desde la deformación estática (tensión estática) hasta la deformación dinámica (tensión dinámica) de varios cientos de kHz, por ejemplo, causada por impactos.

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gant en nitrile

Qu’est-ce qu’un gant en nitrile ?

Les gants en nitrile sont des gants fabriqués à partir de caoutchouc nitrile, c’est-à-dire de caoutchouc synthétique.

Le caoutchouc nitrile est un copolymère de butadiène et d’acrylonitrile. Comparé à d’autres produits en caoutchouc, il est résistant à l’huile et à l’abrasion, aux produits chimiques et présente une excellente résistance à la chaleur.

Les produits en caoutchouc nitrile combinent les avantages d’une longue durée de stockage. Un autre avantage est que, contrairement au caoutchouc naturel, ils sont moins susceptibles de provoquer des allergies.

Utilisations des gants en nitrile

Les gants en nitrile sont utilisés comme équipement de protection dans divers endroits. En particulier, leur résistance à l’huile les rend idéaux pour l’entretien des machines où de l’huile est utilisée, et dans les usines alimentaires où des huiles et des graisses sont présentes. Ils sont également souvent utilisés pour les soins médicaux et infirmiers en raison de leur résistance aux produits chimiques.

Contrairement aux gants en polyéthylène, les gants en nitrile conviennent aux travaux détaillés utilisant le bout des doigts en raison de leur ajustement. Grâce à ces caractéristiques, ils sont utilisés dans un grand nombre de situations.

Principe des gants en nitrile

Les propriétés de l’acronitrile contenu dans la matière première, le caoutchouc nitrile, lui confèrent une grande résistance à l’huile. L’augmentation de la quantité d’acronitrile présente l’inconvénient de diminuer la résistance au froid. Dans de nombreux endroits, on utilise un mélange bien équilibré, appelé nitrile moyennement élevé. La haute résistance à l’huile des gants en nitrile les rend aptes à être utilisés comme équipement de protection.

De plus, les gants en nitrile sont très résistants aux dommages. Ils résistent non seulement à l’abrasion, mais aussi aux perforations et aux déchirures. L’avantage est qu’en cas de dommage, il est facile de le remarquer car la zone endommagée est largement étalée et la contamination peut être évitée rapidement. Ils peuvent donc être utilisés en toute sécurité lors de la manipulation de substances dangereuses.

Autres informations sur les gants en nitrile

1. Gants en nitrile et législation sur l’hygiène alimentaire

Les gants en nitrile ne contiennent pas de phtalates comme matières premières et sont donc conformes aux critères relatifs aux aliments et aux additifs de la loi sur l’hygiène alimentaire. Les phtalates sont connus pour leur toxicité pour la santé humaine, y compris pour la reproduction, et leur utilisation est restreinte non seulement au Japon mais aussi dans d’autres pays.

Conformément à la loi sur l’hygiène alimentaire, les résines synthétiques à base de chlorure de polyvinyle contenant des phtalates ne peuvent être utilisées dans les ustensiles, les récipients et les emballages destinés à des applications alimentaires. L’utilisation des phtalates est réglementée et les substances suivantes sont notamment répertoriées :

Phtalate de di-n-butyle (DBP)
Phtalate de bis (2-éthylhexyle) (DEHP)
phtalate de benzyle et de butyle (BBP)
et phtalate de diisodécyle (DIDP)
Phtalate de diisononyle (DINP)
Phtalate de di-n-octyle (DNOP)

2. Gants en nitrile non poudrés

Certains gants, y compris les gants en nitrile, sont enduits de poudre pour faciliter l’enfilage et le retrait. La poudre est souvent constituée d’une poudre de silicate de magnésium hydraté appelée talc.

Les gants en nitrile médicaux utilisaient auparavant une poudre à base d’amidon de maïs (un amidon obtenu à partir du maïs, par exemple). Le passage à des gants non poudrés est en cours, car la poudre sur la peau de ces gants peut, dans de rares cas, provoquer une dermatite ou une inflammation allergique.

De plus, les gants en caoutchouc non naturel avec poudre, tels que les gants en nitrile utilisés pendant le passage à la poudre, risquent de former des granulomes et des adhérences postopératoires.

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Detectores de Tensión

¿Qué es un Detector de Tensión?

Un detector de tensión es un dispositivo electrónico utilizado para detectar niveles específicos de tensión.

Se utiliza principalmente para controlar si la tensión de una fuente de alimentación se encuentra dentro de un rango predeterminado, con el fin de garantizar un funcionamiento estable y un control adecuado.

Usos de los Detectores de Tensión

Los detectores de tensión desempeñan un papel importante en la supervisión y el control de la estabilidad de las fuentes de alimentación. Se utilizan para garantizar la fiabilidad y seguridad del sistema.

1. Circuitos de Rearme de Microprocesadores

Los detectores de tensión supervisan la tensión de alimentación y generan una señal de reinicio en cuanto se garantiza el nivel de tensión correcto, sobre todo al encender el equipo. Esto garantiza que el microcontrolador o microprocesador se inicialice correctamente y pueda empezar a funcionar desde un estado de restablecimiento.

2. Control de la Fuente de Alimentación

El uso de un detector de tensión en la fuente de alimentación detecta anomalías en la tensión de alimentación y controla el circuito de alimentación adecuadamente para mantener una alimentación estable.

3. Sistema de Gestión de Baterías

Los detectores de tensión se utilizan en los sistemas de gestión de baterías para controlar las condiciones de tensión de las mismas. Detectan la sobretensión y la subtensión durante la carga y la descarga y son útiles para mantener un funcionamiento estable de la batería.

4. Función a Prueba de Fallos del Sistema

Los detectores de tensión también se utilizan como parte de las funciones a prueba de fallos del sistema. Si se detecta un fallo de alimentación o una tensión inestable, el sistema puede desconectarse de forma segura o activarse una función de protección.

Principios de los Detectores de Tensión

Los detectores de tensión contienen un circuito para detectar el nivel de tensión aplicado a los terminales de entrada. La estructura y el principio de un detector de tensión típico son los siguientes:

1. Fuente de Tensión de Referencia

Un detectores de tensión requiere una tensión de referencia que sirva como fuente de referencia de tensión para comparar la tensión de entrada. Ésta debe ser una tensión precisa y estable.

Normalmente, hay una fuente de tensión de referencia precisa producida internamente en el detector de tensión o una fuente de tensión de referencia suministrada externamente.

2. Comparadores

Los detectores de tensión tienen comparadores para comparar la tensión de entrada con una fuente de tensión de referencia. El comparador toma dos tensiones, las compara y emite el resultado.

3. Ajuste del Umbral

Los detectores de tensión establecen un umbral de tensión como fuente de referencia de tensión. Como el comparador anterior determina si la tensión de entrada está por encima o por debajo del umbral y emite un resultado en consecuencia, es importante que la tensión umbral sea constante y estable.

La tensión umbral se produce a partir de la fuente de tensión de referencia mencionada anteriormente, por ejemplo, por división de tensión.

4. Señal de Salida

Los detectores de tensión emiten una señal digital en función de si la tensión de entrada está por encima o por debajo del umbral. Normalmente, se emite una señal de nivel alto cuando está por encima del umbral y una señal de nivel bajo cuando está por debajo del umbral.

Los detectores de tensión funcionan utilizando los componentes anteriores para comparar la tensión de entrada con la tensión umbral. La señal de salida según el resultado de la comparación indica si la tensión de entrada está dentro o fuera del rango especificado. Con esta función, los detectores de tensión se utilizan para supervisar y controlar la estabilidad de las fuentes de alimentación.

Tipos de Detectores de Tensión

Existen varios tipos de detectores de tensión, pero a continuación se enumeran los detectores de tensión típicos.

1. Detector de Tensión de Tipo Fijo

Tienen un umbral de tensión fijo y detectan si la tensión de entrada está por encima o por debajo de ese umbral. Sus principales aplicaciones son la supervisión de la fuente de alimentación y la generación de señales de reinicio.

2. Detectores de Tensión de Tipo Variable

Este tipo permite al usuario ajustar la tensión umbral. Detecta si la tensión de entrada está por encima o por debajo de un umbral fijado por el usuario. Los detectores de tensión de tipo variable pueden utilizarse para supervisar diferentes niveles de tensión.

3. Detectores de Tensión Dobles

Tienen dos tensiones umbral independientes y detectan si cada tensión de entrada está por encima o por debajo del valor umbral correspondiente. Los detectores de doble tensión se utilizan cuando es necesario supervisar y controlar diferentes niveles de tensión.

4. Detectores de Sobretensión

Para detectar sobretensiones se utiliza un tipo especial de detectores de tensión. Se activan cuando la tensión de entrada supera un umbral definido y se activa la protección contra sobretensiones (por ejemplo, la interrupción del circuito).

5. Detectores de Baja Tensión

Un tipo especial de detectores de tensión para detectar bajas tensiones. Se produce un disparo cuando la tensión de entrada cae por debajo de un umbral definido, activando medidas como la limitación del suministro de corriente.

6. Circuitos Integrados de Reinicio

Estos detectores de tensión se utilizan principalmente en los circuitos de reset de microcontroladores y microprocesadores. Detectan cuándo la fuente de alimentación ha alcanzado un estado estable y emiten una señal de reset. Al recibir esta señal de reset, todo el circuito electrónico se pone en su estado inicial y a partir de entonces se inicia el funcionamiento normal.

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Imanes de Enlace

¿Qué es un Imán de Enlace?

Es un término genérico para los imanes que se procesan y moldean amasando imanes de grano fino en caucho o plástico.

Los imanes de ferrita normales se utilizan como juntas de puertas de frigoríficos y vitrinas, o como pizarras blancas, convirtiéndolos en tableros y procesando la superficie con plástico.

Los que utilizan imanes de tierras raras con gran fuerza magnética, como los imanes de neodimio, se moldean en diversas formas y se utilizan industrialmente en pequeños motores, componentes electrónicos y motores de accionamiento de trenes.

Aplicaciones de los Imanes de Enlace

Además de poder diseñarse y fabricarse libremente, los imanes de enlace también pueden procesarse y moldearse después de la producción.

Los imanes de ferrita se utilizan fácilmente en la vida cotidiana como cintas y láminas magnéticas, además de utilizarse para puertas de frigoríficos y como pizarras blancas.

Los imanes con una fuerza magnética extremadamente alta, como los imanes de neodimio y los imanes de nitruro de hierro y samario, se incorporan a pequeños motores y se utilizan en discos duros y como motores de accionamiento para coches, trenes y ascensores.

Principios de los Imanes de Enlace

Los imanes permanentes que se utilizan actualmente en la industria se clasifican en imanes fundidos, imanes sinterizados e imanes de enlace.

De éstos, los imanes de enlace (imanes de enlace polimérico) se fabrican a partir de compuestos magnéticos en los que una alta concentración de polvo fino (polvo magnético) de ferrita o imanes de tierras raras se amasa y dispersa en un aglutinante como resina polimérica o caucho.

Tras su producción, pueden procesarse y moldearse en estructuras complejas con gran precisión, y no sólo tienen excelentes propiedades mecánicas, como la resistencia al agrietamiento y al astillado, sino que también pueden moldearse fácilmente en metal, hacerse finos y largos y anchos, lo que no es posible con los imanes fundidos o sinterizados.

Además, puede fabricarse en serie y tiene muchas ventajas destacables como material industrial.

En particular, el uso de imanes de tierras raras con gran fuerza magnética es esencial para los pequeños motores y componentes electrónicos que se utilizan hoy en día, y se puede conseguir una mayor miniaturización y eficiencia mejorando el rendimiento de los propios imanes de enlace.

Los imanes de enlace de tierras raras también son útiles para hacer generadores más pequeños y potentes, y se espera que su uso en la generación de energía se amplíe en el futuro.

Diferencias entre Imanes de Enlace e Imanes Sinterizados

Los imanes de enlace se fabrican solidificando el polvo magnético con resina. Los imanes sinterizados, en cambio, se fabrican prensando el polvo magnético y cociéndolo a altas temperaturas.

Cuando se comparan en términos de propiedades magnéticas y resistencia al calor, los imanes sinterizados son superiores a los imanes de enlace, que se fabrican con una mezcla de resina. Esto se debe a que la resina mezclada en los imanes de enlace es una sustancia no magnética.

Sin embargo, cuando se trata de precisión dimensional, los Imanes de Enlace son superiores, ya que pueden mecanizarse de forma compleja. Esto se debe a que los imanes sinterizados están sujetos a una mayor contracción de sinterización durante el proceso de fabricación.

Los Imanes de enlace favorecen la evolución de los motores

Hoy en día, a medida que los problemas medioambientales se agravan, el mercado de los motores también experimenta cambios significativos. Los motores se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como automóviles y electrodomésticos, y representan una gran proporción del consumo total de electricidad en Japón. Ahorrar la energía utilizada en estos motores es una cuestión muy importante para lograr una sociedad con bajas emisiones de carbono.

En este contexto, está aumentando la demanda de motores PM, que son motores síncronos con imanes permanentes en el rotor.

Los motores PM con imanes permanentes son energéticamente más eficientes y eficaces que los motores sin imanes permanentes (por ejemplo, los motores de inducción). Esto se debe a que los motores PM no generan pérdidas en el rotor, ya que por él no circula corriente secundaria.

Los motores PM pueden dividirse a su vez en dos tipos según la construcción de la sección del rotor: motores SPM y motores IPM: los motores SPM tienen imanes permanentes “pegados” a la sección del rotor, mientras que los motores IPM tienen imanes permanentes “incrustados” en la sección del rotor. Los motores IPM con imanes incrustados son capaces de alcanzar mayores velocidades y tienen una mayor seguridad mecánica.

La tecnología de estos motores PM se apoya en imanes de tierras raras con gran fuerza magnética, pero los imanes de tierras raras han sido señalados como un riesgo de adquisición debido a la subida de los precios y a la inestabilidad del suministro por las restricciones a la exportación en China y otros factores.

Sin embargo, en los últimos años se han desarrollado nuevas tecnologías, como la invención de motores IPM que utilizan imanes de enlace fabricados con samario, que no son imanes de tierras raras. Los imanes de enlace están favoreciendo la evolución de los motores.

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Hornos de Mufla

¿Qué es un Horno de Mufla?

Un horno de mufla es un tipo de horno eléctrico utilizado para calentar a altas temperaturas. Es una máquina en la que la fuente de calor está protegida por una placa resistente al calor hecha de alúmina o material similar, que se calienta a altas temperaturas.

Usos de los Hornos de Mufla

Los hornos de mufla se utilizan para una amplia gama de aplicaciones, ya que la atmósfera es menos variable y el horno puede calentar con relativamente poca irregularidad de temperatura.

Cocción y desengrasado de cerámica (azulejos, vidrio, aislantes)
Cocción de capas gruesas (conductores de metales preciosos, elementos resistivos, derivados)
Secado de electrodos
Sellado de vidrio
Recocido de metales
Pruebas de calidad de productos farmacéuticos, alimenticios, cosméticos y otros productos que requieren sobrecalentamiento a alta temperatura, por ejemplo, metales pesados, arsénico, residuos térmicos fuertes, etc.
Pruebas de sensores para la medición de altas temperaturas

Principios de los Hornos de Mufla

Mufla significa “envoltura” y se refiere a materiales refractarios como la porcelana de alúmina. En el calentamiento de crisoles convencional, los crisoles se colocan en un recipiente hecho de mufla y se calientan directamente con un quemador para alcanzar altas temperaturas incluso con una potencia de quemador baja. Para la cocción de cerámica se utilizaban hornos eléctricos con calentadores expuestos, pero había problemas en cuanto al control de la temperatura de funcionamiento.

Esto se aplicó a los hornos eléctricos en forma de hornos de mufla. En un horno de mufla, el interior del horno está cubierto de material refractario y la fuente de calor no está expuesta. El horno se calienta indirectamente desde el exterior, lo que significa que el horno es adiabático y retiene el calor, y se puede mantener una atmósfera estable con mínimas fluctuaciones de temperatura. La elevada uniformidad de la temperatura puede utilizarse en aquellos casos en los que la distorsión de la temperatura puede afectar a la calidad del producto o provocar grietas en los equipos de laboratorio.

Además, los metales pesados, el arsénico y los residuos térmicos fuertes requieren el uso de ácidos fuertes para tratar las muestras, por lo que la atmósfera del horno se ha contaminado con una pequeña cantidad de ácido. Con un horno de mufla, el riesgo puede evitarse, ya que el calentador está protegido.

Tipos de Hornos de Mufla

1. De Sobremesa

Los modelos de sobremesa se utilizan en laboratorios. Para mejorar la precisión, también hay disponibles tipos con conmutación de gas, con paso de nitrógeno y de vacío. También pueden diseñarse para evacuar gases peligrosos por conductos. También hay disponibles sistemas de apertura y cierre de puertas, como los de palanca arriba/abajo y los de apertura de puertas.

2. Tipo Cinta Transportadora

En un sistema adecuado para la producción en serie, una cinta de malla se desplaza a través del horno de mufla, de modo que la cocción se completa entre la entrada y la salida del horno de mufla.

Estructura de los Hornos de Mufla

1. Fuente de Calor

Las fuentes de calor están situadas en cuatro lados del horno (arriba, abajo, izquierda y derecha) para permitir un rápido aumento de la temperatura. Las fuentes de calor incluyen alambre de hierro-cromo (temperatura normal de funcionamiento 850 °C) y, para productos con un rango de temperatura de funcionamiento más elevado (1.600 °C), disiliciuro de molibdeno.

El calor se genera haciendo pasar una corriente eléctrica a través de una resistencia. Se trata de un método muy eficaz, ya que el 100% de la energía eléctrica se convierte en calor. Además, la ventaja es que la temperatura puede controlarse fácilmente, ya que la cantidad de calor = la cantidad de electricidad.

2. Sensores de Temperatura

Los termopares, que son sensores de temperatura formados por dos tipos diferentes de conductores metálicos, se utilizan como sensores de temperatura.

Las fibras cerámicas de fibras inorgánicas, principalmente alúmina y sílice, se utilizan como materiales refractarios para el material aislante que sirve de mufla en el horno. Se trata de materiales químicamente estables y resistentes al calentamiento y enfriamiento rápidos. Algunos modelos están controlados por programa para subir y bajar la temperatura, mientras que otros están equipados con una función de enfriamiento lento.

3. Dispositivos de Seguridad

El elevado calor dentro de un horno de mufla puede ser muy peligroso al calentarse. Para evitar el sobrecalentamiento, el horno de mufla está equipado con un disyuntor de sobrecorriente, un dispositivo de detección de anomalías por microordenador y un dispositivo que detiene el flujo de corriente cuando se abre la puerta, entre otros dispositivos de seguridad.

4. Puerta

Hay un espacio entre la puerta y el cuerpo del horno (cuerpo principal), cada uno de los cuales tiene una velocidad de expansión diferente debido al calor, para evitar daños.