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Materiales de Sellado

¿Qué es el Material de Sellado?

Materiales de Sellado

Un sellante es un material utilizado para adherir dos o más objetos entre sí.

Se utilizan en tuberías, por ejemplo, para evitar fugas de fluidos como líquidos y gases. Los materiales de sellado hechos de piezas se llaman juntas, empaquetaduras o juntas tóricas, mientras que los materiales de sellado hechos de productos químicos endurecidos se llaman sellos o masillas.

También hay materiales de sellado como la cinta selladora que se enrolla alrededor de las roscas de las juntas de las tuberías, como las de agua y gas. Los materiales de sellado utilizados en puntos de accionamiento se denominan empaquetaduras, mientras que los materiales de sellado utilizados en puntos fijos se denominan juntas.

Usos de los Materiales de Sellado

Los materiales de estanquidad se utilizan en todas las industrias. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones de los materiales de estanquidad

1. Maquinaria e Industria del Automóvil

El aceite lubricante y el agua de refrigeración pueden estar sellados en el interior de maquinaria y vehículos. Los materiales sellantes se utilizan para evitar que estos líquidos se filtren. También son útiles como materiales amortiguadores para proteger los componentes de vibraciones y golpes.

Los materiales sellantes también se utilizan en electrodomésticos como frigoríficos y aparatos de aire acondicionado para mejorar la estanqueidad. Los embalajes, como las tapas de plástico del Tupperware, son otro tipo de material de sellado.

2. Industria de la Construcción

Si no se sellan los huecos de los edificios y tejados, pueden producirse goteras y otros problemas. Por ello, los materiales de sellado se utilizan como materiales de impermeabilización y aislamiento de edificios. También se utilizan para rellenar huecos en marcos de ventanas y puertas.

3. Industria Aeroespacial

Los materiales sellantes son necesarios para soportar las condiciones extremas del espacio, como altas y bajas temperaturas, alta y baja presión. En concreto, se utilizan materiales de sellado de silicona que son estables incluso en alto vacío y materiales de sellado fluoroelastoméricos que resisten altas temperaturas.

Principio de los Sellantes

Existen varios métodos para unir materiales de sellado, como el prensado, la inserción, la adhesión, la expansión y la deformación. Los distintos materiales y formas pueden sellarse de diferentes maneras.

Sin embargo, el principio básico es evitar la fuga de sustancias rellenando huecos. Al rellenar huecos entre objetos, éstos quedan sellados. Las juntas y las juntas tóricas son materiales de sellado por deformación. En cambio, las juntas de silicona y poliuretano son materiales de sellado por inserción y adhesión.

1. Prensado

El prensado es un método para hacer que los objetos se adhieran fuertemente entre sí colocando el material de estanquidad entre ellos.

2. Inserción

La inserción es un método para rellenar huecos entre objetos introduciendo el material de sellado entre ellos.

3. Adhesión

La adhesión es un método para hacer que los materiales de sellado se adhieran entre sí haciéndolos pegajosos.

4. Expansión

La expansión es un método para hacer que el material de sellado se adhiera haciendo que se expanda al sumergirlo en agua o líquido.

5. Deformación

La deformación es un método para hacer que los materiales de sellado se adhieran procesándolos para que se ajusten a la forma del objeto.

Tipo de Sellante

Los materiales de sellado se clasifican en distintos tipos según el material y la forma. Los siguientes son ejemplos de tipos de materiales de estanquidad.

1. Juntas de Caucho

Este material de sellado está hecho de material de caucho. Sus ventajas son una excelente durabilidad, flexibilidad y gran adherencia. Se suelen utilizar caucho de etileno-propileno, caucho de nitrilo y caucho de silicona.

2. Juntas de Silicona

Este material de sellado está hecho de silicona. Tiene una excelente resistencia al calor y es adecuado para su uso en entornos de altas temperaturas. También tienen una excelente resistencia química, por lo que se utilizan en equipos médicos y productos relacionados con la alimentación.

3. Juntas de Flúor

Este material de sellado está hecho de fluoroplástico. Tiene una excelente resistencia química y térmica y puede utilizarse en entornos de alto vacío. Se utiliza en equipos de fabricación de semiconductores, equipos de fabricación de paneles de cristal líquido, etc.

4 Juntas Metálicas

Material de sellado metálico. Pueden utilizarse en entornos de alta temperatura y alta presión y se utilizan ampliamente en la industria pesada. Útiles en motores de automóviles, motores de turbinas de gas y piezas de aviones.

Cómo elegir un Sellador

Los materiales de estanquidad se seleccionan en función del uso previsto, el entorno y los requisitos de rendimiento.

1. Uso Previsto

Si el uso previsto es un entorno de alta temperatura o alta presión, seleccione un material de estanquidad con una excelente resistencia al calor y a la presión, como el metal. Si se requiere resistencia a productos químicos y disolventes, seleccione materiales de estanquidad con alta resistencia química, como los fluoropolímeros.

2. Entorno Operativo

También hay que tener en cuenta el entorno en el que se utiliza el material de estanquidad. Si el material de estanquidad se va a utilizar al aire libre o bajo el agua, se requiere un material de estanquidad con excelentes propiedades de resistencia a la intemperie y al agua.

3. Requisitos de Rendimiento

El rendimiento de estanquidad requerido es otro factor a tener en cuenta. Mientras que las uniones de silicona y materiales similares están bien para ventanas domésticas herméticas, las juntas metálicas y materiales similares deben utilizarse en entornos de alto vacío, como la fabricación de semiconductores.

 

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Voltímetros CA

¿Qué es un Voltímetro de Corriente Alterna?

Voltímetros CA

Los voltímetros de CA son dispositivos utilizados para medir la tensión de CA suministrada por una fuente de alimentación de CA.
Muchos voltímetros de CA portátiles solían venderse sólo como voltímetros de CA, pero en los últimos años los comprobadores multifunción se han convertido en la norma. Existen dos tipos de productos multifunción: los comprobadores analógicos y los digitales.

Los comprobadores analógicos tienen una resistencia interna relativamente baja, por lo que la pérdida de potencia puede reducirse al mínimo. También tienen la ventaja de una gran precisión y un bajo error de medición.
Los comprobadores digitales tienen una resistencia interna alta, por lo que pueden medir circuitos de alta impedancia.

Usos de los Voltímetros de CA

Los voltímetros de CA se utilizan ampliamente en las áreas de inspección, mantenimiento y conservación de productos en las que se utiliza corriente alterna. Algunos ejemplos de uso son

  • Identificación de la causa de averías en equipos de audio
  • Comprobación de las tensiones de recepción y transmisión en celdas
  • Comprobación de la tensión en varios puntos de la cabina de un tren bala
  • Comprobación del estado de las bombas sumergibles de drenaje
  • Comprobación de la tensión de salida de los generadores de emergencia
  • Confirmación de la tensión de generación en las centrales eléctricas
  • Confirmación de la tensión de transmisión y recepción en subestaciones

Los voltímetros de CA pueden utilizarse para revelar las tensiones inherentes entre circuitos electrónicos.
Como ya se ha mencionado, los voltímetros de CA también se utilizan para supervisar las condiciones de tensión de los equipos.

Principios del Voltímetro de CA

Los voltímetros de CA se dividen en voltímetros analógicos y digitales.

Los voltímetros analógicos utilizan principalmente el método de la tira de hierro móvil.
En el tipo de tira de hierro móvil, se aplica una tensión de entrada a una bobina fija y la fuerza magnética generada en la bobina mueve la tira de hierro para hacer oscilar la aguja. Se caracteriza por su construcción sencilla y su bajo coste.

El principio de un voltímetro digital convierte primero la tensión alterna de entrada en corriente continua a través de un convertidor CA/CC. A continuación, el multiplicador determina la resistencia eléctrica y la cantidad de corriente que circula por el voltímetro de CA viene determinada por la tensión de la corriente de polarización y la resistencia intrínseca del voltímetro de CA. Una vez determinadas la resistencia eléctrica y la corriente, se puede determinar la tensión mediante la ley de Ohm.

Tipos de Voltímetros de CA

Como ya se ha mencionado, existen distintos tipos de voltímetros de CA, con productos analógicos y digitales. También hay registradores de datos para registrar tensiones.

Voltímetros Analógicos de CA

Mucha gente piensa en voltímetros de CA analógicos cuando oye el término “voltímetro de CA”. El tipo más común tiene una placa de tensión y una aguja cubiertas por una tapa acrílica transparente en la parte delantera. Debido a su estructura sencilla, son menos propensos a las averías y más fiables que los voltímetros de CA digitales.
Son relativamente baratos y algunos están disponibles en sitios web de venta por correo por menos de 1.000 yenes.

Voltímetro Digital de CA

Este tipo tiene una pantalla digital en la parte frontal para indicar la tensión. Lleva en su interior una tarjeta de control, como una FPGA, con circuitos de conversión analógico-digital y otras funciones.
La pantalla digital es fácil de leer y algunos son muy funcionales, ya que el programa que controla la tarjeta puede realizar varias funciones.
La gama de precios varía desde los que rondan los 1.000 yenes hasta los de alto rendimiento, que cuestan varios cientos de miles de yenes.
En comparación con los analógicos, la estructura es más compleja y la tasa de fallos tiende a ser mayor.

Registradores de Datos

Se trata de un tipo de dispositivo que tiene la función de un voltímetro de CA y puede registrar simultáneamente los resultados de la medición de tensión y realizar diversas mediciones, como la temperatura, conectando una unidad de expansión.
Se trata de un tipo de dispositivo que puede realizar simultáneamente varias mediciones, como la temperatura, registrando los resultados de las mediciones de tensión y conectando una unidad de expansión.

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Fuentes de Luz Láser

¿Qué es una Fuente de Luz Láser?

Fuentes de Luz Láser

Una fuente láser es una fuente luminosa que emite luz láser.

En comparación con la luz ordinaria, los láseres tienen una mayor longitud de onda única y direccionalidad, así como una densidad de energía superior. Hay varios tipos de fuentes de luz láser, desde láseres semiconductores adecuados para fuentes de proyectores hasta láseres YAG, láseres de CO2, láseres excimer y láseres de argón para cortar y procesar objetos.

Los láseres pueden dividirse en láseres de estado sólido (YAG), láseres de semiconductores y láseres gaseosos (láseres de CO2, láseres de argón, láseres de excímeros y láseres de HeNe) en función de la forma del material con el que operan Los láseres de HeNe son láseres rojos con una longitud de onda de 632,8 nm y, además de utilizarse con fines de también puede utilizarse como luz guía para láseres fuera de la gama de longitudes de onda. Aunque los láseres son altamente monolongitudes de onda, en principio también pueden mezclarse con luz de otras longitudes de onda. Por ejemplo, en el caso de los láseres HeNe, existe una estructura satélite de luz débil de otra longitud de onda en torno a los 632,8 nm.

Para aumentar la pureza de la luz láser, se pueden utilizar elementos ópticos como filtros ópticos que sólo dejan pasar la longitud de onda láser o espejos dicroicos que reflejan la luz sólo de esa longitud de onda. Muchos de los diseños de longitud de onda de los elementos ópticos disponibles en el mercado están adaptados a los láseres mencionados.

Usos de las Fuentes Láser

Las fuentes láser se utilizan para una gran variedad de medios. Los distintos tipos tienen usos diferentes.

1. Láseres Semiconductores

Debido a su larga vida útil y a sus características de fácil manejo, pueden utilizarse como fuentes de luz de proyección para proyectores.

2, Láser YAG

Los láseres YAG, que son láseres de estado sólido comunes, se utilizan para el procesamiento por láser, normalmente para cortar y perforar metales y diversos materiales; debido a la naturaleza ligera de los láseres YAG, no son adecuados para procesar materiales transparentes.

3. Láseres de CO2

Puede proyectar la luz láser de mayor longitud de onda; a diferencia de los láseres YAG, es adecuado para procesar materiales transparentes, pero no para procesar metales.

Principios de las Fuentes Láser

Las fuentes de luz láser utilizan como fuente de luz una luz que se excita impartiendo energía a las moléculas del medio láser. Cuando la fuente láser recibe una fuerte dosis de energía, un cierto número de átomos del medio láser entran en estado de excitación.

  • Bombeo.
    Aumento del número de átomos en estado de excitación.
  • Estado de Distribución Invertido
    Estado en el que el número de átomos en el estado excitado supera el número de átomos en los demás estados debido al bombeo.
  • Amplificación Óptica
    Cuando se irradia un átomo con luz de la misma longitud de onda que la luz excitada en el estado de distribución invertido, el átomo que recibe la luz emite luz de la misma longitud de onda en la misma dirección que la luz, provocando la excitación de otros átomos.

Las fuentes de luz láser se construyen con un espejo en el lado donde se instala la fuente de luz para provocar la amplificación de la luz y un espejo parcialmente reflectante en el lado donde se emite la luz láser. La luz excitada por la amplificación óptica es reflejada por el espejo de reflexión parcial y continúa reflejándose a través de la fuente láser, repitiendo la amplificación óptica muchas veces, pasando finalmente a través de la parte de transmisión del espejo de reflexión parcial como un rayo láser de alta energía.

Características de las Fuentes de Luz Láser

Además de la direccionalidad, la monocromaticidad y la densidad de energía, las fuentes de luz láser tienen una fase (forma de onda de la luz) alineada, lo que las hace propensas a las interferencias cuando chocan contra un objeto. Esta característica se utiliza en instrumentos de medición de distancias, como los interferómetros láser. La luz ordinaria es una mezcla de varios tipos de luz y tiene fases diferentes, lo que básicamente dificulta que se produzcan interferencias.

Otra Información sobre Fuentes Láser

Longitud de Onda de las Fuentes de Luz Láser

Existen muchas fuentes de luz láser diferentes, cada una de las cuales puede clasificarse por su longitud de onda. Los láseres de excímeros tienen diferentes longitudes de onda, que van de 150 a 308 nm, los de argón de 488 nm, los de rubí de 694,3 nm, los de YAG de 1.064 nm y los de CO2 de 10.600 nm. La diferencia en la longitud de onda se traduce en una diferencia en la tasa de absorción cuando se irradia sobre el objeto. Diferentes tasas de absorción dan lugar a diferentes temperaturas.

La conversión de longitudes de onda puede lograrse utilizando cristales ópticos no lineales para las ondas fundamentales de los láseres mencionados. Por ejemplo, la longitud de onda fundamental de un láser YAG es de 1.064 nm, que se puede hacer pasar por un cristal óptico no lineal para extraer luz con longitudes de onda de 532 nm (segundo armónico), 355 nm (tercer armónico) y 266 nm (cuarto armónico). También es posible crear osciladores paramétricos con longitudes de onda sintonizables.

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Convertidores DA

¿Qué es un Convertidor DA?

Convertidores Da

Los convertidores DA son circuitos electrónicos que convierten señales digitales en señales analógicas.

En dispositivos digitales como ordenadores, tabletas y teléfonos inteligentes, se llevan a cabo diversos procesos mediante señales digitales. Sin embargo, cuando los resultados se emiten en forma de sonido o luz, se trata de magnitudes analógicas y deben convertirse de señales digitales a señales analógicas.

Las cantidades analógicas son valores continuos, y convertir una cantidad digital discreta en una cantidad estrictamente analógica requiere un número infinito de dígitos, por lo que el valor de salida de un convertidor DA es inevitablemente un valor aproximado. Por el contrario, un circuito que convierte una cantidad analógica en una cantidad digital se denomina convertidor AD.

Usos de los Convertidores DA

Los convertidores DA se utilizan en todos los dispositivos digitales que necesitan emitir señales analógicas.

No solo se utilizan en PC equipados con altavoces, smartphones, equipos de audio digital y televisores, sino también en dispositivos con funciones de síntesis de voz, como los altavoces inteligentes, para convertir datos digitales en señales de voz analógicas. Recientemente, también se han desarrollado convertidores DA externos, como los que tienen conexiones USB, y se utilizan para la salida de sonido de alta calidad, como las fuentes de sonido de alta resolución.

Además, algunos equipos de vídeo, como monitores de PC y proyectores, tienen terminales VGA y RCA para la entrada de datos analógicos, y se introducen señales de vídeo analógicas convertidas a partir de datos digitales por convertidores DA.

En los equipos industriales, se necesitan señales analógicas procedentes de convertidores DA, especialmente en situaciones en las que se requiere un control continuo de alta precisión.

Principio de los Convertidores DA

Existen varios métodos de conversión de convertidores DA, pero el más sencillo y económico es el de división por resistencias. A veces se denomina división de resistencias.

En el método de división de resistencias, se conectan 2^n resistencias equivalentes en serie entre la tensión de referencia y tierra, y el nodo entre las resistencias es la salida, creando una tensión que es un múltiplo entero de 1/2^n de la tensión de referencia. Se puede obtener cualquier tensión decodificando la señal digital y seleccionando uno de estos nodos de salida. La resolución viene determinada por n, lo que significa que una señal digital de n bits puede convertirse en una señal analógica.

El método de división resistiva es muy sencillo y garantiza la monotonicidad, por lo que es lineal y muy preciso, pero tiene el inconveniente de que la escala del circuito aumenta exponencialmente cuando se incrementa el número de bits para aumentar la resolución.

Otros métodos de conversión, además del método de división resistiva, son los que utilizan condensadores, fuentes de corriente y filtros de paso bajo.

Más Información sobre los Convertidores DA

1. Precauciones al Utilizar Convertidores DA

Dado que la salida de un convertidor DA es, en principio, un valor discreto, será diferente de la señal analógica original aunque se aumente la precisión de la conversión. Esta diferencia se convierte en ruido y afecta a la calidad de la señal analógica. La calidad de los componentes electrónicos, como los altavoces conectados más allá del convertidor DA, también afecta a la calidad de la señal analógica.

Por lo tanto, puede haber partes que no puedan representarse sólo con los parámetros del diagrama del circuito, y los componentes utilizados deben examinarse y ajustarse teniendo en cuenta el equilibrio general.

2. Precisión de los Convertidores DA

Los convertidores DA se utilizan en diversos casos, como sistemas industriales, sistemas IoT, diversos sistemas de medición y diversos sistemas de medios, y a medida que cada sistema se vuelve más sofisticado, se requiere una mayor precisión.

En los convertidores DA se producen varios errores, los principales de los cuales son:

  • Error de offset (OE)
  • Error de ganancia (GE)
  • Error de no linealidad integral (INL)

La precisión de un convertidor DA se evalúa incluyendo estos tres tipos de error y el error total no corregido se expresa como la raíz cuadrada de (OE^2+GE^2+INL^2).

De los tres errores, OE y GE pueden calibrarse utilizando códigos sencillos en el sistema, pero INL suele ser un código complejo y el error en sí es un error que no puede expresarse como una función, por lo que es necesario almacenar muchos parámetros en la memoria.

También es importante mantener bajos los errores INL, ya que el propio código de calibración puede suponer una carga no despreciable para el sistema en general.

 

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Motores CA

¿Qué es un Motor de Corriente Alterna?

Motores CA

Los motores de CA son motores eléctricos que funcionan con corriente alterna. CA significa corriente alterna, que es una corriente con una frecuencia que cambia entre positivo y negativo a lo largo del tiempo.

Una fuente de alimentación que produce este tipo de corriente se denomina fuente de alimentación de corriente alterna (fuente de alimentación de CA). Los motores de corriente alterna se componen principalmente de un estator y un rotor.

  • Estator: bobina enrollada en una placa de acero electromagnética.
  • Rotor: núcleo del rotor de chapa de acero electromagnética con un conductor en forma de jaula de aluminio y bobinas enrolladas.

Los motores eléctricos accionados por una fuente de alimentación de corriente continua se denominan motores de corriente continua o motores CC (en inglés: direct current motor).

Usos de los Motores de CA

Los motores CA se utilizan para hacer girar equipos como bombas y cintas transportadoras, rodillos y ventiladores para el transporte en fábricas. Se utilizan conectando el equipo que va a girar y el eje de salida del rotor con un dispositivo llamado acoplamiento.

Los motores de CA se utilizan mucho porque son más fáciles de mantener que los motores de CC, que funcionan con una fuente de alimentación de CC y no tienen escobillas que se desgasten.

En un principio, se consideraba que los motores de CC eran más fáciles de manejar para el funcionamiento con control de velocidad, pero ahora que los motores de CA también pueden tener control de velocidad en general, se utilizan cada vez más.

Principio de los Motores de CA

En los motores de CA, una fuente de alimentación de CA trifásica, desfasada 120°, se alimenta a las bobinas del estator, y la corriente que fluye por las bobinas hace que las placas de acero electromagnéticas se conviertan en electroimanes, formando un campo magnético en el motor (la polaridad de los electroimanes viene determinada por la ley de la rosca derecha).

Como la alimentación de corriente alterna se desfasa con el tiempo, la dirección del campo magnético gira con el tiempo.

El principio de la generación del campo magnético giratorio, puede verse que, al cambiar las fases U, V y W de la alimentación trifásica de CA, cambia la dirección del campo magnético del estator, el campo magnético giratorio gira en sentido opuesto a las manecillas del reloj.

El campo magnético giratorio produce corrientes de Foucault en el rotor, y las corrientes de Foucault y el campo magnético generan una fuerza de rotación que hace girar el rotor. El sentido de la fuerza de rotación viene determinado por la regla de Fleming de la mano izquierda. Este principio de rotación es el mismo que el del disco de Arago.

El número de polos del estator se denomina número de polos, por ejemplo, 2 o 4 polos. La velocidad del campo magnético giratorio Ns viene determinada por el número de polos p y la frecuencia f de la alimentación y puede calcularse como Ns = 120 f/p.

La velocidad N del rotor depende del tipo de motor de CA descrito a continuación, pero los motores de inducción giran a una velocidad ligeramente inferior a la del campo magnético giratorio. La diferencia de velocidad entre el campo magnético giratorio y el rotor se expresa como N=120f(1-s)/p utilizando el parámetro s, que se denomina “deslizamiento”.

Tipo de Motor de CA

Los motores de CA se clasifican. A grandes rasgos, se dividen en motores síncronos y motores de inducción, pero también pueden clasificarse según el tipo de fuente de alimentación de CA.

  • Motores de CA Monofásicos
    Estos motores se alimentan con corriente alterna de 100 V, tal como se distribuye en los hogares. Los motores utilizados en los electrodomésticos, como los motores de las lavadoras, se clasifican en esta categoría.
  • Motores Trifásicos de CA
    Los motores para bombas y cintas transportadoras que funcionan con una fuente de alimentación trifásica, como los que se distribuyen a las fábricas, están en esta categoría. En Japón, la corriente alterna de 200 V es el tipo principal.
    Los motores de CA también pueden funcionar con corriente continua. En este caso, se utiliza conjuntamente un inversor que convierte la CC en CA trifásica.

1. Motor Síncrono

Los motores síncronos son motores en los que no hay deslizamiento (sincronización) entre el campo magnético giratorio y el rotor. La velocidad de rotación viene determinada por el número de polos del motor y la frecuencia de la fuente de alimentación.

Los motores síncronos se dividen en varios tipos según la construcción del rotor, pero aquí se explica el tipo de imán permanente, que se utiliza con relativa frecuencia.

Los motores síncronos de imanes permanentes tienen imanes en el núcleo del rotor y giran cuando el campo magnético de los imanes se sincroniza con el campo magnético rotativo de la fuente de alimentación.

Los imanes fijados a la superficie del núcleo del rotor se denominan imanes permanentes de superficie (SPM), mientras que los que están incrustados en el interior del núcleo del rotor se denominan imanes permanentes interiores (IPM).

2. Motores de Inducción

Los motores de inducción también se denominan motores de inducción o motores asíncronos. Los motores de inducción se caracterizan por una velocidad del rotor ligeramente inferior a la de los motores síncronos (la velocidad de la fuente de alimentación y la velocidad del rotor son asíncronas).

 Los motores de inducción se construyen generalmente con aluminio u otros conductores en forma de jaula. El campo magnético giratorio de la fuente de alimentación de CA genera una corriente inducida en el conductor en forma de jaula basada en el principio de inducción electromagnética, y la ley de Fleming establece que se genera una fuerza por la acción de la corriente y el campo magnético. Esta fuerza hace girar el motor de CA y mueve la máquina conectada al eje de salida.

 

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Convertidores AD

¿Qué es un Convertidor AD?

Un convertidor AD es un dispositivo que convierte datos analógicos en datos digitales, también conocido como convertidor A/D, acrónimo de Analógico y Digital.

La mayor parte de la información del mundo real son datos analógicos continuos, que hay que convertir en datos digitales expresados sólo en 0 y 1 para procesarlos en los ordenadores. Lo contrario se llama convertidor DA, que convierte los datos digitales en analógicos.

Los convertidores DA están disponibles en varias arquitecturas (métodos de conversión), con diferentes frecuencias de muestreo y resoluciones. Por lo tanto, hay que seleccionar el adecuado en función de la finalidad.

Usos de los Convertidores AD

Los convertidores AD se utilizan en muchos aspectos de nuestra vida cotidiana. Concretamente, se utilizan en cámaras digitales y equipos de audio. Los datos analógicos, como el vídeo y el sonido, se convierten en datos digitales para su salida.

Varios dispositivos electrónicos necesitan utilizar señales analógicas como información de entrada, pero el procesamiento interno se realiza con señales digitales. Por eso se necesitan convertidores AD. Los convertidores AD se instalan en dispositivos que manejan la luz, la temperatura, etc.

Se han desarrollado convertidores AD de alta velocidad con altas frecuencias de muestreo para cámaras digitales y equipos de audio, ya que éstos requieren una transmisión de alta velocidad.

Principio de los Convertidores AD

La conversión de datos analógicos en digitales mediante un convertidor AD consta de tres etapas principales.

1. El muestreo se realiza cortando periódicamente una señal analógica continua

2. La amplitud de la señal muestreada se aproxima a un valor discreto.

3. La codificación se lleva a cabo para representar la señal aproximada en 0s y 1s binarios.
El circuito que realiza la codificación se denomina codificador.
La frecuencia de muestreo y la resolución son indicadores del rendimiento de un convertidor AD. La frecuencia de muestreo representa la velocidad de conversión; cuanto mayor sea el valor, más rápida será la conversión.

La resolución es un indicador de la finura con la que se pueden expresar los datos y se expresa en bits (el número de dígitos binarios de la codificación). Cuanto mayor sea el valor, mayor será la precisión y más suave la representación.

Existe un equilibrio entre la frecuencia de muestreo y la resolución, por el que se sacrifica la resolución para un muestreo de alta velocidad, mientras que se requiere una frecuencia de muestreo más lenta para lograr una alta resolución.

Más Información sobre los Convertidores AD

1. Resolución de los Convertidores AD

Un indicador de un convertidor AD es su resolución: la resolución de un convertidor AD es el concepto de la finura con la que se puede cuantificar la señal analógica de entrada. La unidad se expresa en bits: en el caso de datos de 8 bits, se descompone a la octava potencia de dos y se expresa como un número entre 0 y 255. Generalmente, el número de bits es igual a la octava potencia de dos. Por lo general, el número de bits suele ser múltiplo de 8.

Si la entrada analógica es un número entre 0 y 2 y el convertidor AD tiene una resolución de 8 bits, entonces 2/(2^8-1) = 2/255 = 0,007843. De lo anterior se deduce que la capacidad de resolución mínima de un convertidor AD de 8 bits que puede introducir entradas de 0 a 2 es de 0,007843. Como convertidores AD de alta precisión, los productos de 32 y 64 bits son de uso práctico.

2. Frecuencia de Muestreo de los Convertidores AD

Un indicador tan importante como la resolución es la frecuencia de muestreo en los convertidores AD: la frecuencia de muestreo en los convertidores AD se refiere a la frecuencia con la que se muestrea una magnitud analógica. Es la velocidad de funcionamiento del convertidor AD.

Por el teorema de Nyquist, se sabe que un convertidor AD requiere una frecuencia que sea al menos dos veces la frecuencia de la señal analógica de entrada. Por lo tanto, la frecuencia de muestreo del convertidor AD se fija en al menos 2,2 veces la frecuencia de la señal analógica de entrada.

3. Precisión del Convertidor AD

Los convertidores AD están sujetos a errores. Por ejemplo, el error de un convertidor AD de 16 bits con una entrada analógica de 0 a 2 en el diseño es 2/(2^16-1)=0,0000030518. El grado de precisión que necesita el muestreo viene determinado por el cálculo anterior.

Hay que tener en cuenta que el rendimiento de un convertidor AD no siempre se traduce directamente en el rendimiento del equipo: antes de los terminales de entrada del convertidor AD, donde se manejan señales diminutas, hay circuitos de protección de entrada, amplificadores y atenuadores.

Si los circuitos periféricos del convertidor AD no se seleccionan cuidadosamente, el rendimiento del convertidor AD de alta precisión puede no quedar plenamente demostrado.

 

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Servomotores CC

¿Qué es un Servomotor CC?

Servomotores CCLos servomotores CC son servomotores que funcionan con corriente continua. Los servomotores son motores que reproducen movimientos precisos en respuesta a señales de control y se utilizan en equipos de precisión, etc.

Dado que los servomotores CC se controlan detectando la velocidad y la posición del motor, éste suele combinarse con un sensor que detecta la velocidad y la posición, como un encóder o un resolver. Los servomotores de CC se utilizan para controlar la velocidad y la posición del motor.

Para hacer girar un motor de CC, la corriente suministrada al motor debe pasar al eje giratorio a través de un componente llamado escobilla, lo que provoca un desgaste debido al desgaste de la escobilla, que requiere un mantenimiento regular.

Usos de los Servomotores CC

Los servomotores CC se utilizan a menudo en robots industriales que requieren un control preciso. Proporcionan velocidad y par en respuesta a las señales del controlador de un robot industrial con mayor rapidez que los motores de uso general, y funcionan como actuadores para el movimiento preciso de brazos robóticos y similares.

Los servomotores CC también se utilizan para el accionamiento del ángulo de dirección de vehículos radio-controlados, el accionamiento del eje XYZ de máquinas herramienta, el accionamiento de posicionamiento de equipos de precisión, etc. Es importante seleccionar un servomotor CC adecuado según el nivel de salida y la capacidad de par, la precisión y la velocidad de respuesta que requiera el equipo que se va a utilizar.

Principio de los Servomotores CC

Un servomotor CC consta de un “motor”, un “codificador” y un “controlador” y está compuesto por un imán permanente, un núcleo de hierro (rotor) dividido en dos o más partes, bobinas enrolladas alrededor de cada núcleo de hierro, electrodos y escobillas que pasan corriente a través de las bobinas.

El principio de funcionamiento de un servomotor CC se explica por separado para el motor y las demás funciones.

1. Motor

El motor es accionado por la fuerza de Lorentz generada a partir de dos fuentes: la corriente que circula por la bobina y el campo magnético del imán permanente, que hace girar el núcleo de hierro. Cuando la corriente pasa por las bobinas, la corriente continua del exterior pasa a través de las escobillas al núcleo de hierro y se transmite a las bobinas. Como la corriente pasa directamente a las bobinas, la fuerza de Lorentz puede controlarse rápidamente y la velocidad de respuesta es rápida.

2. Otras Funciones

Los servomotores CC giran el motor para alcanzar un valor objetivo comandado mediante una señal de comando transmitida desde un controlador externo. El codificador conectado al motor envía información de velocidad y posición al controlador, que realiza un control de realimentación basado en la información de posición y velocidad del codificador en respuesta a los comandos enviados desde el controlador, de modo que la velocidad de rotación y la posición de rotación del motor se aproximen a los valores objetivo.

Control del Servomotor CC

Los servomotores CC se pueden controlar de las tres formas siguientes:

1. Control de Posición

Los servomotores CC están equipados con un codificador, un sensor que detecta el ángulo de rotación y la posición, y devuelve la velocidad de rotación y la posición al controlador. Si se detecta una desviación de la posición de mando, se emite una orden de corrección de posición aplicando una ganancia a la cantidad de desviación, lo que permite un control de alta precisión para mover el motor a la posición deseada y detener el motor.

2. Control de Velocidad

La forma más sencilla de controlar la velocidad de un motor de CC es variar la tensión aplicada al motor. La velocidad puede controlarse conectando una resistencia variable (volumen) para controlar la tensión aplicada al motor.

En el caso de los servomotores CC, en lugar de una resistencia variable, la tensión aplicada al motor se controla mediante un puente en H formado por semiconductores de potencia como IGBT y FET que se incorporan en el servoamplificador.

Por otro lado, el control de velocidad de los motores de CA requiere cambiar no sólo la tensión aplicada al motor sino también la frecuencia de accionamiento, mientras que los motores de CC sólo cambian la tensión, por lo que los motores de CC se utilizan ampliamente en motores pequeños para el control de velocidad.

3. Control del Par

El control del par de los servomotores de CC se basa en la relación proporcional entre la corriente y el par. La corriente se detecta a partir del valor de la tensión del sensor de corriente o de la resistencia de derivación de corriente, y la corriente se controla para mantener el par en un valor constante mediante la realimentación de una orden de corriente.

Más Información sobre los Servomotores de CC

Tipos de Servomotores

Los servomotores se construyen para ser más duraderos que los motores ordinarios con el fin de funcionar repetidamente incluso en entornos difíciles, y pueden clasificarse a grandes rasgos en dos tipos: servomotores de CC y servomotores de CA.

1. Servomotores CC
Los servomotores CC son servomotores accionados por una fuente de alimentación de CC. Estos se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones porque, en comparación con los motores de CA, presentan un control más fácil de la rotación, un mayor rendimiento y una estructura mecánica más sencilla, por lo que son más baratos. Sin embargo, la desventaja de los servomotores CC es que tienen piezas mecánicas de desgaste llamadas “escobillas”, que requieren sustitución y mantenimiento periódicos.

2. Servomotores de CA
Los servomotores de CA son servomotores accionados por una fuente de alimentación de CA y son más complejos de controlar que los motores de CC, pero se utilizan en equipos de la mayoría de los campos industriales debido a su gran practicidad, como en robots más pequeños y ligeros, así como a los avances en la tecnología de control.

Existen dos tipos de motores de CA: los motores síncronos (SM) con imanes permanentes y los motores de inducción (IM) sin imanes permanentes, pero los motores síncronos son los que más se utilizan en la actualidad.

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Protectores de Cable

¿Qué es un Protector de Cable?

Protectores de Cable

Un protector de cables es un producto que sirve para proteger diversos tipos de cableado de la fuerza y la acción eléctrica.

Los hay de diversas formas, como soportes, casquillos y tubos en espiral convergentes. De éstos, el tipo tubo es particularmente común, y puede clasificarse a su vez en los que tienen cierre de botón a presión, los que tienen ranuras y otros.

Tres tipos de tubo típicos son el tubo corrugado, el tubo en espiral y el tubo de red. El adecuado se selecciona en función de la ubicación y el uso previsto.

Usos de los Protectores de Cable

Los protectores de cable se utilizan a menudo para agrupar cruces de puertas, proteger el cableado en paneles y unir mazos de cables para componentes electrónicos. Un protector de cables se caracteriza por su facilidad de uso en términos de flexibilidad y durabilidad, así como por su superioridad a la hora de atar el cableado. Los diferentes tipos de protectores de cables se utilizan para diferentes propósitos.

1. Tubo Corrugado

El tubo corrugado, que tiene forma de fuelle con ranuras, se utiliza ampliamente para proteger los mazos de cables, especialmente en automóviles, maquinaria de construcción, maquinaria agrícola, electrodomésticos y residencias.

2. Tubos en Espiral

Los tubos en espiral se utilizan a menudo como protectores de cables para cables y mangueras que van a partes móviles de maquinaria industrial.

3. Tubo Trenzado Extensible (Tubo de Red)

El tubo trenzado extensible (tubo de red) se caracteriza por su ligereza y flexibilidad. Por su flexibilidad como protector de cables, se utiliza para el cableado de aviones, conciertos, teatros, equipos de sonido e iluminación, etc.

4. Ojales

Los ojales se utilizan para proteger el cableado de los daños causados por los orificios de los paneles, como las salidas de cableado.

Principios de los Protectores de Cable

Un protector de cable básicamente protege el cableado cubriéndolo con un tubo o material similar alrededor del cableado. Un protector de Cable con ranuras es más fácil para insertar el cableado. El número de pieza se selecciona comparando el diámetro interior del cable que se ajusta al material protector con el diámetro interior natural del tubo. Además, dado que el uso del tubo cambia en función de su material, se requiere una selección adecuada.

1. Polipropileno

El polipropileno es aislante y no conduce la electricidad. Suele utilizarse para tubos estándar por su flexibilidad y resistencia a las grietas. Es barato y está disponible en una amplia gama de tamaños y colores.

2. Nylon

Este material puede soportar temperaturas de hasta 100°C y es aislante. Suele ser algo más duro y caro que el polipropileno. Tiene una excelente resistencia a la intemperie y se prefiere para uso en exteriores.

3. Repelente de Roedores con Nylon

Puede reducir los daños causados por los roedores cuando se utiliza en interiores o exteriores. Está diseñado para causar irritación y acritud cuando es roído por las ratas, evitando la rotura de los cables.

4. Clorotrifluoroetileno

Es elástico, resbaladizo y resistente al calor hasta unos 150℃. Es caro.

Otros productos, como los tubos trenzados de silicona y vidrio, tienen altas propiedades autoextinguibles y resistencia al calor hasta unos 180°C.

Características del Protector de Cable

1. Tubo Corrugado

El tubo corrugado es uno de los tubos de protección de cableado utilizados como material de protección de cableado. También es uno de los mazos de cables que agrupan múltiples cables y alambres utilizados para el suministro de energía y la comunicación de señales, etc. No sólo agrupa los cables y el cableado, sino que también los protege de diversos impactos externos.

La superficie ondulada del tubo lo hace más blando y fácil de maniobrar que los tubos estándar. Esto permite utilizarlos en espacios reducidos o con formas extrañas. Los tubos están disponibles en una gran variedad de longitudes, de cortos a largos, y se pueden cortar con tijeras para ajustar la longitud según las condiciones de uso.

Los tubos se fabrican con dos materiales principales: polipropileno y nailon. El polipropileno es un material flexible y duradero que se utiliza mucho en aplicaciones de interior. El nailon tiene un precio unitario más elevado, pero es más resistente al deterioro, lo que lo hace adecuado para su uso en exteriores. Otro atractivo de los tubos corrugados es que puedes elegir el material más adecuado para tu aplicación.

2. Tubo en Espiral

El tubo en espiral es un tubo diseñado para proteger el cableado. Como es un material elástico, se utiliza mucho para cables y tubos industriales, aprovechando su elasticidad. Además de su función de protección y anillado de cables, también se utiliza para organizar el cableado. Cuando se utiliza para organizar el cableado, es muy fácil enfajar los cables a enfajar en un lugar y envolver el marco exterior con el tubo.

Spiral significa espiral en inglés y se caracteriza por su forma de tubo que se enrolla en espiral. Los tubos en espiral están hechos de diversos materiales, como nailon, polietileno y fluoroplástico, además de plástico.

3. Tubo Trenzado Elástico (Tubo de Malla)

El tubo de red es un tipo de tubo blando que se trenza mediante un proceso de fabricación especial y se puede cortar desde cualquier lugar con unas tijeras. Puede cortarse inmediatamente, lo que permite un agrupamiento protector fácil y eficaz. También es atractivo porque conserva su bonito aspecto incluso cuando se corta.

Además, el tubo de malla tiene una estructura trenzada que puede mantenerse durante mucho tiempo sin que se acumule calor o humedad en su interior, y su alta densidad de malla proporciona una excelente protección del producto. Estos tubos son ideales para proteger cables en piezas móviles.

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Medidores de Altura

¿Qué es un Medidor de Altura?

Un medidor de altura es un instrumento de medición utilizado para determinar la distancia vertical desde un plano de referencia específico hasta una pieza mecanizada.

Estos dispositivos no solo miden la altura del objeto, sino que también se pueden utilizar para realizar marcas. El punto de referencia es la superficie horizontal sobre la cual se coloca el medidor de altura, por ejemplo, una placa de superficie, y desde este punto se mide la altura del objeto.

Durante la medición, se emplea una submedida llamada nonio para obtener una precisión en la altura. Los medidores de altura también utilizan una herramienta de medición llamada trazador. El trazador está fabricado con un material resistente y tiene una punta afilada, lo que permite marcar una línea paralela a la superficie del objeto que se está midiendo, a una altura precisa.

Usos de los Medidores de Altura

Los medidores de altura se utilizan principalmente para comprobar la calidad de fabricación de productos metálicos procesados y en el desarrollo de productos. Por ejemplo, los medidores de altura se utilizan para comprobar si la altura de un producto metálico fabricado se ajusta a las especificaciones del plano.

Los medidores de altura pueden utilizarse para medir con precisión la altura desde una superficie plana, como una placa de superficie. La altura puede medirse en incrementos de 0,01 mm utilizando una escala vernier para leer la escala. Se caracteriza por un funcionamiento sencillo y una medición precisa de la altura, y puede utilizarse en una amplia gama de situaciones, desde la sala de medición hasta la línea de producción.

Los medidores de altura también están fabricados con un material duro y afilado en la punta, que puede utilizarse para trazar líneas en la dirección de la altura. Es importante realizar el estaquillado asegurando la corredera con un tornillo de fijación firmemente apretado para evitar que la punta se mueva.

Principio de los Medidores de Altura

Un medidor de altura consta de una base con cuerpo principal, una escala principal, una columna en la que está montada la escala principal, un nonio que toma lecturas por minutos, un deslizador que se mueve hacia arriba y hacia abajo para medir la altura y un rayador que sirve como herramienta de medición.

El medidor de altura es un instrumento de medición que se coloca sobre una placa de superficie junto con el objeto que se va a medir. En la medición, el deslizador se baja desde arriba y la parte inferior del rayador se pone en contacto con el objeto que se va a medir. Esta altura es el valor de medición. La lectura se realiza en el punto donde se superponen la escala principal y la escala nonio.

Para que la medición sea precisa, es importante no aplicar más fuerza de medición de la necesaria sobre el rayador y leer la escala de frente. Además, el trazador debe estar paralelo a la parte inferior de la base. Si el punzón no está bien sujeto, o si no se garantiza la planitud de la placa base u otra superficie, no será posible realizar una medición estable.

Después de muchos años de uso, el medidor de altura puede inclinarse sobre la columna debido al envejecimiento u otros factores. Coloque un reloj comparador tipo palanca o similar en el punto donde está montado el calibrador y, mientras lo sujeta contra el lateral de una regla o similar, mueva la parte deslizante hacia arriba y hacia abajo para ver cómo cambia el valor. Si el montante está inclinado, es necesario ajustarlo o repararlo.

Más Información sobre los Medidores de Altura

1. Factores de Error de los Medidores de Altura

Las mediciones de los medidores de altura pueden estar sujetas a errores de medición debido a diversas razones. Por ejemplo, una fuerza de medición excesiva, efectos térmicos debidos a la diferencia de temperatura entre el objeto a medir y el instrumento de medición, y efectos de paralaje debidos al ángulo en el que se lee la escala. Es especialmente importante señalar que los errores debidos a la estructura del instrumento de medida son inevitables.

Las principales fuentes de error debidas a la estructura del instrumento de medida son las debidas a la flexión de la columna y a la inclinación del rayador. La inclinación del punzón es inevitable debido a su método de medición y a su construcción. Dado que el medidor de altura tiene un trazador que se extiende desde un deslizador montado en la columna, no sólo se inclina el trazador cuando está montado, sino que con el tiempo, los huecos y traqueteos de las piezas pueden provocar la inclinación del trazador.

La flexión debida al peso del punzón y de las piezas de montaje también puede provocar la inclinación del punzón. Algunos de estos errores estructurales se producen incluso en productos nuevos. Si el error es menor que la resolución del instrumento de medición, no hay por qué preocuparse, pero si el error aumenta con el tiempo, hay que tener cuidado.

Por lo tanto, además de las inspecciones diarias, es esencial realizar una gestión periódica, como la calibración en un laboratorio de calibración certificado.

2. Precauciones de Uso de los Medidores de Altura

Es importante limpiar las superficies inferiores de la escala principal y de la base antes y después de su uso para evitar el deterioro causado por arañazos, óxido y aceite que puedan afectar el deslizamiento del instrumento. Algunos fabricantes y productos especifican la necesidad de mantener la superficie de medición del trazador y la superficie inferior de la base paralelas entre sí. Durante el uso o almacenamiento, es necesario evitar la presencia de polvo, virutas u otros elementos en la placa de superficie que puedan ocasionar arañazos o astillamientos en la superficie inferior de la base, afectando así el paralelismo.

Además, se recomienda evitar el almacenamiento del instrumento en lugares expuestos a cambios de temperatura bruscos. Las dilataciones y contracciones causadas por los cambios térmicos pueden afectar negativamente tanto a la precisión como a la integridad del instrumento de medición.

Incluso si el instrumento se encuentra en un entorno interior y no está expuesto directamente a la luz solar, es importante tomar precauciones si está cerca de una ventana o una pared con un aislamiento deficiente, ya que también estará sujeto a los efectos térmicos generados por las diferencias de temperatura.

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Dispositivos de Deposición de Vapor al Vacío

¿Qué es un Dispositivo de Deposición de Vapor al Vacío?

Un dispositivo de deposición de vapor al vacío es un dispositivo que forma una película sobre un objeto vaporizando una sustancia a presión reducida.

Un dispositivo de deposición de vapor al vacío puede formar un recubrimiento liso sobre un objeto, y el espesor y la composición del recubrimiento pueden ser controlados.

Usos de los Dispositivos de Deposición de Vapor al Vacío

Los dispositivos de deposición de vapor al vacío pueden formar películas de varios materiales, incluyendo materiales metálicos, como el aluminio y materiales orgánicos/inorgánicos.

Los dispositivos de deposición de vapor al vacío se utilizan para las siguientes aplicaciones:

  • Películas ópticas finas (revestimientos antirreflectantes para lentes, espejos especiales, etc.)
  • Cintas magnéticas (cintas de audio y vídeo, etc.)
  • Semiconductores (EL orgánicos, LED, células solares, etc.)
  • Componentes electrónicos (resistencias, condensadores, circuitos integrados semiconductores, etc.)
  • Materiales de envasado de alimentos (por ejemplo, película evaporada de aluminio utilizada para bolsas de aperitivos, etc.)
  • Aplicaciones analíticas (preparación de muestras)

Principio de los Dispositivos de Deposición de Vapor Al Vacío

Se utiliza una bomba rotativa o turbomolecular para despresurizar la cámara, vaporizar el material a depositar y depositarlo sobre el objeto a distancia. La presión reducida elimina las impurezas de la cámara y mejora la difusión del material vaporizado para producir una película lisa con buena adherencia.

El metalizado es un método muy conocido para formar una película sobre la superficie de un material. La diferencia es que en el metalizado, las materias primas se suministran desde la fase líquida, mientras que en la deposición de vapor, las materias primas se suministran desde la fase gaseosa.

Tipos de Dispositivos de Deposición de Vapor Al Vacío

Los métodos de deposición utilizados en los dispositivos de deposición de vapor al vacío pueden dividirse en dos tipos según el método utilizado para vaporizar la sustancia: deposición física de vapor (PVD) y deposición química de vapor (CVD).

1. Deposición Física de Vapor (PVD)

La deposición física de vapor (PVD) es un método de formación de películas mediante la vaporización o sublimación de materiales de evaporación a través de medios físicos, como el calentamiento. Los métodos de calentamiento incluyen el haz de electrones, el calentamiento por resistencia, la inducción de alta frecuencia y el láser.

  • Calentamiento por Haz de Electrones
    La vaporización se produce irradiando el material de evaporación almacenado en un crisol hecho de materiales refractarios con un haz de electrones. Los haces de electrones tienen una energía elevada y pueden aplicarse a materiales con puntos de fusión altos.
  • Calentamiento por Resistencia
    Se aplica una corriente eléctrica a una resistencia, como la de tungsteno, para generar calor, y el material de evaporación se coloca sobre la resistencia para calentarlo y vaporizarlo. Dado que es relativamente difícil elevar la temperatura, este método es adecuado para materiales con puntos de fusión bajos.
  • Calentamiento por Inducción de Alta Frecuencia
    El material de evaporación se coloca en un crisol con una bobina enrollada a su alrededor, y se hace pasar una corriente de alta frecuencia a través de la bobina para generar un fuerte campo magnético. La corriente generada por el campo magnético y el calor generado por la resistencia al calor eléctrico elevan rápidamente la temperatura para vaporizar el material de la película.
  • Calentamiento por Láser
    Al irradiar el material de deposición con un láser, se suministra alta energía para vaporizar el material de deposición.

Los métodos de plasma y de haz molecular también se utilizan como métodos físicos de deposición de vapor.

  • Epitaxia de haces Moleculares (MBE)
    Este método utiliza la deposición en un vacío ultraalto para alinear las moléculas vaporizadas en la misma dirección, lo que permite un control más preciso del espesor y la composición de la película. La velocidad de crecimiento es lenta y requiere un alto vacío, lo que lo hace inadecuado para equipos grandes y poco adecuado para la producción en masa.
  • Pulverización Catódica
    Cuando se inyecta un gas inerte, como el argón, en el vacío y se aplica un voltaje al electrodo para provocar una descarga luminosa, el argón plastificado choca con el cátodo, repeliendo los átomos y moléculas del cátodo. Si el objeto a depositar se coloca sobre el ánodo, los átomos repelidos se depositan sobre la superficie. Los métodos de ionización incluyen la tensión de corriente continua (CC), la tensión de corriente alterna de radiofrecuencia (RF-AC), los magnetrones y los haces de iones.

2. Deposición Química en Fase Vapor (CVD)

La deposición química en fase vapor (CVD) es un método de formación de películas mediante el depósito de materiales por evaporación sobre un objeto utilizando reacciones químicas u otros métodos químicos. Los métodos típicos incluyen el CVD térmico, el CVD óptico, el CVD por plasma, el CVD organometálico y la deposición de capas atómicas (ALD).

  • CVD Térmico
    Este método utiliza un horno calentado por resistencia para crear altas temperaturas, a través de las cuales fluyen los gases de la materia prima para inducir reacciones químicas y formar películas finas. Se puede conseguir un espesor de película relativamente uniforme.
  • CVD Óptico
    Este método utiliza lámparas ultravioletas o rayos láser para provocar reacciones químicas en un proceso a baja temperatura para formar películas finas. Como no se generan iones, el sustrato resulta poco dañado.
  • CVD por Plasma
    El CVD por plasma es un método en el que se aumenta la reactividad de las materias primas plastificándolas, lo que provoca una reacción en el blanco de evaporación para formar una película. Se pueden formar películas de alta calidad porque las películas finas se forman a bajas temperaturas. Sin embargo, el equipo es caro y su mantenimiento es difícil.
  • CVD Organometálico
    Este método utiliza un precursor organometálico del metal que se va a depositar por vapor como materia prima, que reacciona en el blanco para formar una fina película metálica. Este método se utiliza para la producción en masa de LED y otros dispositivos porque puede formar películas a gran velocidad controlando con precisión el grosor de la película.
  • Deposición de Capas Atómicas (ALD)
    Al depositar y sustituir varios tipos de materias primas de una en una, los materiales reaccionan de forma controlada en un lugar fijo para formar una película fina con una estructura y un grosor controlados.

Además de los anteriores, se han desarrollado y se comercializan dispositivos de deposición de vapor al vacío de diversos métodos. Es necesario seleccionar el equipo adecuado en función de la aplicación.