月: 2023年7月

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Ammonium Persulfate

What Is Ammonium Persulfate?

Ammonium persulfate is a persulfate of ammonia, also known as ammonium peroxodisulfate.

It is represented by the molecular formula (NH₄)₂S₂O₈ and has a molecular weight of 228.20 g/mol. The CAS number, which is a unique chemical number, is assigned as 7727-54-0.

Ammonium persulfate is produced by using ammonium sulfate. Specifically, ammonium persulfate is produced by supplying an ammonium sulfate solution to the anode side of an electrolytic cell separated by a cation exchange membrane.

This production method has the advantages of easy continuous operation and the ability to produce ammonium persulfate at high efficiency because there is no need to supply additional raw materials to the cathode.

At room temperature and pressure, it exists as a colorless crystal or white powder and may produce a weak, unpleasant odor. Its solubility in water is 58.2 g/100 ml at 20°C, but it is almost insoluble in ethanol and diethyl ether.

Uses of Ammonium Persulfate

Ammonium persulfate is used in a wide range of applications, primarily as an oxidative bleaching agent, metal surface treatment agent, flour modifier, polymerization initiator, and print etching agent. Potassium and sodium persulfates, as well as ammonium persulfate are sometimes used in metal surface treatment agents and oxidative bleaching agents.

When used as a flour modifier, it not only bleaches the flour itself but also provides a variety of other benefits, such as accelerating the ripening of bread. Ammonium persulfate is often used as an accelerator in the chemical polymerization process of acrylamide. When used with tetramethylethylenediamine (TEMED), enzyme radicals are induced from the persulfate, and these radicals initiate the polymerization of acrylamide.

The resulting acrylamide is used in industrial applications as a raw material for polyacrylamide, which is used in paper strengthening agents, water treatment agents, soil coagulants, leakage inhibitors, and cosmetics (shaving gel and hairdressing). Etching agents for printed circuit boards are agents that corrode metals and metal oxides, and are mainly used as a surface treatment method to shave the surface of metals, glass, and semiconductors using their own corrosive properties.

Properties of Ammonium Persulfate

Although ammonium persulfate itself does not burn, it ignites and burns violently when mixed with combustibles, so it must be handled with care. In addition, the aqueous solution itself is acidic and has been shown to be harmful to aquatic organisms.

Ammonium persulfate is a strong oxidant and reacts violently with iron, aluminum powder, and silver salts in solution. When hydrolyzed, it produces acidic ammonium sulfite and hydrogen peroxide, which exhibit strong oxidizing activity. When heated, it produces toxic and corrosive fumes (ammonia, nitrogen oxides, sulfur oxides, etc.).

Other Information on Ammonium Persulfate

 Precautions for Handling and Storage

  • Avoid contact with combustibles and reducing agents.
  • Do not use high-temperature materials in the vicinity.
  • The storage area should have fire-resistant walls, columns, and floors, and the beams should be made of noncombustible materials.
  • Storage areas should be roofed with noncombustible materials, covered with metal plates or other lightweight noncombustible materials, and have no ceilings.
  • Storage areas should be equipped with lighting, lighting, and ventilation facilities necessary for storage and handling.
  • Store away from direct sunlight and moisture.
  • Polyethylene containers are recommended for storage.
  • When stored in metal containers, be aware that ammonium persulfate can be corroded by sulfuric acid produced by hydrolysis in the presence of moisture.

Plataformas Giratorias

¿Qué es una Plataforma Giratoria?

Las plataformas giratorias tienen diversas aplicaciones, como la fijación de obleas de semiconductores y otros componentes para inspecciones, mediciones precisas y simulaciones de movimiento. También se emplean para asegurar componentes optomecánicos durante mediciones de alta precisión.

Estas plataformas pueden montarse en distintas orientaciones según la necesidad. La elección de la orientación se basa en si es más efectivo girar el objeto a mecanizar o medir, o si es preferible girar las partes mecánicas del dispositivo.

La precisión requerida varía según la aplicación. Por ejemplo, se puede usar una rotación manual más rápida cuando se necesita un ángulo aproximado, mientras que se recurre a una rotación más fina para lograr un ajuste preciso del ángulo en casos donde se exige alta precisión.

Usos de las Plataformas Giratorias

Las plataforma giratoria se utilizan para fijar obleas de semiconductores y otros componentes para inspección, medición de precisión y simuladores de movimiento. También se utilizan para fijar componentes optomecánicos para mediciones de precisión.

La propia plataforma giratoria puede montarse en diversas orientaciones. Se utilizan tras considerar si es más eficaz girar el objeto que se va a mecanizar o medir o las piezas mecánicas del dispositivo.

Dependiendo de la aplicación, se requiere una alta precisión, por ejemplo, rotación manual gruesa cuando se requiere un ángulo aproximado, y rotación fina cuando se requiere un ajuste fino del ángulo.

Principio de las Plataformas Giratorias

La estructura utilizada para soportar el soporte giratorio de una plataforma giratoria incluye cojinetes de rodillos cruzados, de tipo deslizante y angulares.

1. Sistema de Rodamientos de Rodillos Cruzados

Los rodamientos de rodillos cruzados constan de una pista de rodillos con una ranura en V de 90° y un rodillo cilíndrico. Los rodillos cilíndricos están dispuestos ortogonalmente entre sí con un ángulo de contacto de 45°. La estructura de rodamiento posterior en los rodamientos de bolas puede realizarse en una sola hilera, lo que permite recibir cargas desde varias direcciones simultáneamente.

Cuando se acciona la plataforma giratoria, múltiples rodillos cilíndricos ruedan sobre las pistas de rodadura, característica que hace que la fricción prácticamente no varíe de parada a arranque. El rodamiento de rodillos cruzados soporta la carga por contacto lineal y es un sistema más rígido que el mecanismo de guía de bolas. Además, la platina giratoria y el rodamiento de rodillos cruzados pueden conectarse directamente, lo que reduce el número de componentes estructurales.

Como la precisión rotacional de la plataforma giratoria depende de la precisión de los rodillos, se puede conseguir una alta precisión rotacional dependiendo del grado de precisión de los rodillos. Los rodamientos de rodillos cruzados tienen una baja fuerza de fricción y se pueden accionar con una fuerza ligera, por lo que se pueden utilizar cabezales micrométricos y similares en el mecanismo de rotación fina para obtener una alta precisión de posicionamiento.

Conectando un motor paso a paso al mecanismo de rotación, se puede automatizar el ángulo y el sentido de rotación, así como el procedimiento de funcionamiento.

2. Sistema de Deslizamiento

Se trata de un sistema de deslizamiento en el que una superficie de la plataforma giratoria y una superficie del lado fijo entran en contacto entre sí. Esto se denomina deslizamiento de cola de milano. El mecanismo es sencillo y es poco probable que entre suciedad en los huecos. La gran superficie de apoyo le permite soportar cargas de impacto y grandes cargas.

3. Sistema de Rodamientos Angulares

Los rodamientos angulares son rodamientos con un ángulo de contacto, que reciben cargas axiales en una dirección. Cuando se utilizan en plataformas giratorias, se emplean dos rodamientos angulares colocados uno frente al otro. Este método proporciona una mayor rigidez tanto para cargas axiales como radiales.

4. Accionamiento Motorizado

Los motores paso a paso se utilizan a menudo para plataformas giratorias motorizadas. El ángulo de paso básico es de 0,36° y la resolución es de unos 0,004° para pasos completos y de 0,0002° para micropasos de 1/20 de división.

Características de las Plataformas Giratorias

1. Mecanismo de Movimiento Fino

Además del mecanismo de rotación gruesa, que permite una rotación de 360°, la plataforma giratoria también está equipada con un mecanismo de rotación fina que permite una rotación fina en un rango específico. La rotación de movimiento fino se realiza mediante un accionamiento de tornillo sin fin y engranaje que utiliza un micrómetro de precisión.

El rango de rotación fina es generalmente de ±3-5°. La resolución es de unos 5 arc-min en una escala de nonio. 

2. Alta Rigidez

La plataforma giratoria tiene una deformación, un bamboleo, una oscilación y una holgura muy reducidos. El bamboleo axial es generalmente inferior a 500 μrad.

3. Funcionalidad

Algunas plataformas giratorias pueden utilizarse en salas blancas de clase 100. Muchas también cumplen la Directiva europea RoHS. Los mecanismos de rotación gruesa y fina pueden bloquearse mediante tornillos.

Amortiguadores de Presión Positiva

¿Qué son los Amortiguadores de Presión Positiva?

Los amortiguadores de presión positiva son dispositivos esenciales para regular la presión interna en entornos sensibles, como las salas blancas.

También conocidos como amortiguadores de presión diferencial o de alivio, estos componentes desempeñan un papel clave en la gestión de la presión.

La instalación de un amortiguador de presión positiva ajusta la presión diferencial entre la sala blanca y el exterior y mantiene una presión positiva constante dentro de la sala blanca.

Usos de los Amortiguadores de Presión Positiva

Los amortiguadores de presión positiva desempeñan un papel esencial en el mantenimiento de condiciones óptimas en las salas blancas. Estos entornos altamente controlados requieren mantener una presión positiva para prevenir la entrada de partículas y contaminantes desde el exterior.

Por lo tanto, en las salas blancas, la presión del aire en la sala aumenta en comparación con la presión del aire fuera de la sala, creando así un flujo de aire desde el interior hacia el exterior de la sala. Esto impide que el polvo y la suciedad entren en la sala blanca.

Sin embargo, si la presión en la sala es demasiado alta en comparación con el exterior de la sala, pueden producirse efectos adversos, como dificultades para abrir y cerrar las puertas al entrar y salir de la sala. Además, en las salas limpias utilizadas para la fabricación de semiconductores, la carga es tan pesada para los trabajadores que se dice que llevan 2-3 kg a la espalda en todo momento.

Por lo tanto, abriendo y cerrando el amortiguador de presión positiva de vez en cuando en función de la diferencia de presión con el aire del exterior de la sala, es posible mantener una presión positiva constante en el aire del interior de una sala blanca. En función del método de instalación, también puede conseguirse que la sala tenga una presión negativa en sentido contrario.

Principio de los Amortiguadores de Presión Positiva

Un amortiguador de presión positiva consta de un cuerpo, una unidad de control y un actuador. La unidad de control envía señales de control al actuador basadas en la información del sensor de presión. El actuador controla la apertura del amortiguador en función de esta señal de control.

El sensor de presión detecta entonces la diferencia de presión de aire entre el interior y el exterior de la sala blanca y controla la apertura de la válvula en el cuerpo del amortiguador para que la diferencia de presión se mantenga en un cierto grado. En otras palabras, cuando la presión del aire es superior al valor especificado, el amortiguador se abre para descargar aire fuera de la sala, y cuando la presión del aire es inferior, el amortiguador se cierra para mantener constante la presión del aire.

Tipos de Amortiguadores de Presión Positiva

Los principales amortiguadores de presión positiva utilizadas en salas blancas son:

1. Amortiguadores de Persiana

Este tipo de amortiguadores de presión positiva controla el paso del flujo de aire abriéndose y cerrándose. Suelen instalarse horizontalmente y regulan la apertura del amortiguador abriéndola y cerrándola. Los amortiguadores de persiana pueden abrirse y cerrarse a gran velocidad, por lo que pueden hacer frente a cambios bruscos de la presión del aire.

2. Unidad de Amortiguadores

Se trata de unidades de amortiguador especializadas que se instalan en las paredes y techos de las salas limpias. La unidad de amortiguadores tiene aberturas controlables para controlar el suministro de aire y el aire de escape. Las unidades de amortiguadores se utilizan en combinación con cajas de amortiguadores y controles.

3. Amortiguadores para Quirófanos

Este sistema combina varias unidades de amortiguadores. El sistema se utiliza para regular la presión del aire en distintas zonas de la sala blanca. Cada zona puede controlarse de forma independiente y pueden mantenerse diferentes niveles de limpieza.

4. Amortiguadores Reguladores

Además de controlar la presión del aire, estos amortiguadores también pueden controlar la velocidad y el volumen del aire. Esto permite regular con más detalle el movimiento del aire en la sala blanca. Los amortiguadores reguladores son especialmente adecuadas para salas limpias en las que se requiere un alto grado de control.

5. Amortiguadores Cortafuegos

Este tipo de amortiguadores  cierra automáticamente las hojas de apertura cuando salta un fusible térmico por encima de una temperatura determinada. El flujo de aire puede bloquearse, evitando la propagación del fuego y la entrada de gases tóxicos.

Reguladores de Tensión Automáticos

¿Qué es un Regulador de Tensión Automático?

Un regulador de tensión automático es un dispositivo que aprovecha las características de un componente semiconductor llamado tiristor, el cual actúa como rectificador. Este regulador se utiliza cuando es necesario un control específico de un circuito y se requiere un mecanismo de conmutación en respuesta a una señal de entrada.

Los reguladores de tensión automáticos se incorporan generalmente como componentes de relé en el diseño de circuitos, pero los diodos y los triacs tienen un comportamiento similar. Dependiendo del proceso que desee implementar, puede controlar la salida que desea obtener para varias entradas utilizando estos tres tipos de módulos, que proporcionan diferentes salidas para distintas señales de entrada.

Usos de los Reguladores de Tensión Automáticos

Los reguladores de tensión automáticos funcionan como interruptores, lo cual se explica a continuación. Mediante el diseño de circuitos que aprovechan la propiedad de los tiristores de mantener su conducción hasta que la corriente se agota, es posible lograr un control preciso en situaciones como la regulación de la temperatura.

Por ejemplo, en el control de precisión del aire acondicionado, es necesario supervisar la temperatura en ciclos altos y controlar el encendido y apagado de los calentadores en consecuencia. Cuando dicho control debe expresarse como la apertura y cierre de un solo contacto, pueden utilizarse reguladores de tensión automáticos para facilitar su implementación.

Principio de los Reguladores de Tensión Automáticos

Dentro de un regulador de tensión automáticos, se utiliza un tensor con un terminal llamado terminal de puerta añadido al diodo. La estructura interna del diodo está formada por capas alternas de semiconductores de tipo n y p, que sólo conducen cuando se aplica una tensión del lado del ánodo al lado del cátodo. Esta característica puede utilizarse como interruptor de transmisión para circuitos eléctricos en una dirección.

Por otro lado, los tiristores tienen un terminal de puerta conectado a una parte del semiconductor de tipo p en su estructura. Estos tiristores no conducen corriente a menos que se aplique una polarización positiva desde el ánodo hasta el cátodo en el circuito y se genere una corriente en el terminal de puerta. Una vez que esta corriente fluye, el tiristor entra en un estado de conducción similar al de un diodo, y continuará conduciendo hasta que la polarización del ánodo al cátodo se vuelva negativa nuevamente o la corriente en el terminal de puerta regrese a cero.

Debido al principio de conmutación por conducción de corriente, la respuesta es extremadamente alta. Esta propiedad puede aprovecharse para proporcionar un control de realimentación del calentador conectando y desconectando la corriente de puerta a alta frecuencia.

Tipos de Reguladores de Tensión Automáticos

Existen dos tipos de métodos de control de los reguladores de tensión automáticos: el método de control de fase y el método de control del divisor de frecuencia.

1. Método de Control de Fase

El método de control de fase modifica el tiempo de suministro de energía a la carga cambiando el tiempo (fase) durante el cual la corriente fluye al terminal de puerta del tiristor y se pone en ON. Una desventaja del método de control de fase es que se genera ruido cuando el interruptor se conecta a niveles de tensión elevados.

2. Método de Control de División de Frecuencia

El método de control de división de frecuencia controla la relación del tiempo de energización (tiempo ON-OFF) dentro de un ciclo fijo y también se denomina control de paso por cero. Se aplica una tensión de disparo al elemento tiristor cuando la tensión alterna alcanza 0 V para regular la potencia. No hay riesgo de ruido porque tanto el punto en el que el elemento tiristor se pone en ON como el punto en el que se pone en OFF están a una tensión de 0 V.

Más Información sobre los Reguladores de Tensión Automáticos

1. Reguladores de Tensión Monofásico

Los circuitos de CA permiten el flujo de corriente bidireccional positiva y negativa, pero los tiristores sólo permiten el flujo de corriente en una dirección. Por lo tanto, un regulador de tensión automáticos monofásico consta de dos tiristores conectados en paralelo en direcciones opuestas.

2. Control de Temperatura Mediante Reguladores de Tensión 

Como ejemplo de control mediante reguladores de tensión automáticos, se presenta el control de temperatura de un horno de tratamiento térmico de aluminio. Se utiliza un horno eléctrico, que se calienta haciendo pasar electricidad a través de un calentador, y en este método de control se utiliza el regulador de tensión automáticos.

Antiguamente, los hornos eléctricos se controlaban en ON y OFF, y si el ajuste de temperatura en el interior del horno era de 500°C, el calentador se desconectaba cuando alcanzaba los 500°C. Por lo tanto, la temperatura en el interior del horno oscilaba entre 495°C y 505°C, y el registrador de temperatura mostraba registros irregulares debido a los repetidos ciclos de encendido y apagado.

En cambio, el control con el regulador de tensión automáticos permite reducir la potencia del calentador a medida que se acerca a los 500 °C. La potencia se ajusta para que sea de aproximadamente el 50% y no supere los 500 °C. El rango de temperatura de 499~501 °C puede controlarse con un alto grado de precisión.

Husillos

¿Qué es un Husillo?

Un husillo es un componente que tiene la capacidad de girar alrededor de un eje.

Inicialmente, el término “husillo” se asociaba con el eje que enrollaba el hilo en una máquina de hilar. Sin embargo, en el ámbito de la ingeniería, se utiliza principalmente para describir el eje giratorio en una máquina herramienta. En este contexto, las hojas de las herramientas se conectan a este eje para realizar el proceso de mecanizado.

Si la cuchilla está fija y la pieza gira, como en un torno, es el eje sobre el que se monta y gira la pieza. La cuchilla de la herramienta y la pieza de trabajo se montan en el extremo del eje, y a veces se denominan colectivamente husillo, además de eje. El propio objeto giratorio o el propio dispositivo giratorio también se denomina unidad de husillo, o husillo para abreviar.

Otros usos de los husillos son como centro de rotación para las ruedas traseras de los coches de tracción delantera y las ruedas delanteras de los coches de tracción trasera, así como para unidades de disco duro, DVD y otros dispositivos de almacenamiento en ordenadores y otros equipos, y como piezas de grifos de agua.

Usos de los Husillos

Los husillos son dispositivos que hacen girar objetos con gran precisión. Las cuchillas de las herramientas y las piezas de trabajo se acoplan y desacoplan del husillo, lo que provoca una desalineación entre el eje de rotación y el eje central de la pieza de trabajo. Esta desalineación se denomina excentricidad y está directamente relacionada con los errores en la precisión del mecanizado.

Si la precisión rotacional del husillo es deficiente, las propiedades de la superficie tras el mecanizado también se deteriorarán, lo que afectará a la calidad del aspecto. Además del error de rotación del propio husillo, un husillo que gire de forma estable y con una desalineación mínima al acoplar y desacoplar las cuchillas de la herramienta y las piezas de trabajo es indispensable para el mecanizado de precisión.

Los tornos y las fresadoras son ejemplos típicos de máquinas herramienta. Los tornos utilizan un husillo para girar el objeto. Las fresadoras, por su parte, utilizan un husillo para hacer girar la herramienta.

Principio de los Husillos

Como un husillo es un mecanismo o dispositivo que realiza un movimiento giratorio, necesita una fuente de energía para generar el movimiento giratorio. Los motores eléctricos se utilizan principalmente para generar el movimiento giratorio, pero también se utilizan motores neumáticos.

En la mayoría de los casos, la velocidad de rotación y el par se controlan mediante engranajes o poleas, en lugar de mediante la transmisión directa de potencia desde el motor, con el fin de garantizar unas condiciones de mecanizado óptimas. Los husillos también suelen utilizar rodamientos para mantener una precisión de rotación estable y elevada.

Algunos husillos utilizan cojinetes sin contacto, como cojinetes neumáticos o cojinetes hidráulicos, para mejorar aún más la precisión. Como el husillo está estructurado como el eje giratorio de una máquina herramienta, el deterioro es inevitable debido a la vibración y la presión causadas por el mecanizado. Por lo tanto, es necesario mantener una precisión de rotación constante mediante un mantenimiento regular y la sustitución de piezas.

El método de inspección más común consiste en acoplar una herramienta de inspección al husillo, hacer un redondeo de un objeto cilíndrico y comparar la diferencia con la redondez del objeto cilíndrico.

Tipos de Husillos

Los husillos pueden clasificarse en varios tipos según su sistema de accionamiento, estructura y precisión.

1. Husillos de Accionamiento Externo

Este sistema se utiliza en combinación con otras fuentes de energía, como un motor externo, para hacer girar el husillo. También se denomina husillo de polea. Aumenta o reduce la velocidad a una velocidad de rotación específica.

2. Husillo con Motor Integrado

El motor y el husillo están integrados en una sola unidad, también llamada motor husillo. El eje del motor actúa como husillo, lo que lo hace compacto y permite un mecanizado de alta precisión. Se utilizan en diversas máquinas herramienta y también en manos de robots.

3. Husillos de Aire

Los husillos de aire son husillos soportados por cojinetes de aire hidrostáticos o accionados por aire comprimido. Los cojinetes de aire hidrostáticos soportan los husillos sin contacto, lo que se traduce en bajas pérdidas en los cojinetes, funcionamiento silencioso y ausencia de contaminación por aceite. Son adecuados para aplicaciones en las que no se puede utilizar aceite.

Los husillos neumáticos que utilizan aire comprimido presentan las ventajas de una gran precisión de rotación y una baja deformación térmica del husillo. Para el accionamiento se utiliza una turbina de aire o similar. La desventaja es que el par es bajo y la velocidad de rotación puede variar fácilmente en función de la resistencia al corte. También se denomina husillo de turbina de aire.

Los husillos de motor neumático, accionados por un motor neumático, se utilizan para aplicaciones de baja velocidad. Son adecuados para el mecanizado de alto par a velocidades relativamente bajas.

4. Husillos de Alta Frecuencia

Se trata de husillos con un motor de alta frecuencia integrado en el husillo. Se utilizan para aumentar la velocidad de rotación o para controlar la velocidad de rotación y el par.

Husillo con motor de alta frecuencia integrado en el husillo. Se utiliza para aumentar la velocidad de rotación y controlar la velocidad de rotación y el par.

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Temporizadores Dobles

¿Qué es un Temporizador Doble?

Un temporizador doble se refiere a una variante de relé temporizador, en la cual es posible configurar de manera independiente los intervalos de activación y desactivación.

Este tipo de temporizador también ofrece la opción de configurar el funcionamiento en modo parpadeante. Este modo parpadeante implica un ciclo continuo de activación y desactivación que se repite en alternancia cuando se aplica una señal o tensión de inicio al relé.

Con el funcionamiento parpadeante normal, sólo se pueden ajustar en común un tiempo de ON y un tiempo de OFF, mientras que con los relés temporizadores con funcionalidad de temporizadores dobles, éstos se pueden ajustar individualmente.

Usos de los Temporizadores Dobles

Los temporizadores dobles se utilizan en dispositivos electrónicos y maquinaria que requieren tiempos de conexión y desconexión separados. Ejemplos típicos son las lámparas y las columnas de señalización. Los temporizador doble también se utilizan en otras máquinas que deben ponerse en marcha y pararse a intervalos regulares.

Por ejemplo, si una lámpara debe encenderse durante cinco segundos y luego apagarse durante tres segundos, o si una rueda dentada debe girar durante tres segundos y luego detenerse durante cinco segundos, los temporizadores dobles serán de gran utilidad cuando el equipo requiera tiempos de ENCENDIDO y APAGADO separados.

Principio de los Temporizadores Dobles

El interior de un relé temporizador consta de cuatro partes: entrada, cronometraje, alimentación y salida. La sección de entrada recibe las señales del aparato y las transmite a la sección de cronometraje. La sección de cronometraje mide el tiempo y transmite la señal a la sección de salida una vez transcurrido un tiempo determinado.

La sección de salida envía la señal a los distintos dispositivos. La fuente de alimentación suministra tensión al relé temporizador. El funcionamiento del relé temporizador se inicia cuando se conecta la parte de alimentación del relé temporizador o cuando se envía una señal de arranque a la parte de entrada mientras se aplica la tensión de alimentación.

Tipos de Temporizadores Dobles

Además del funcionamiento de parpadeo, los relés temporizados tienen otros modos de funcionamiento, como el funcionamiento con retardo a la conexión, el funcionamiento con retardo a la desconexión y el funcionamiento a intervalos. El temporizador doble es uno de estos relés temporizadores que realiza la operación de parpadeo.

Cuando el relé temporizado está ajustado para el arranque en reposo, repite la secuencia de apagado/encendido/apagado, mientras que para el arranque en ON repite la secuencia de encendido/apagado/encendido a la inversa. En los temporizadores dobles, el tiempo de conexión y el tiempo de desconexión pueden ajustarse alternativamente, de modo que la unidad de cronometraje envíe una señal a la salida o detenga la señal.

Más Información sobre Temporizadores Dobles

Tipos de Temporizadores Dobles Digitales

Un temporizador digital es un temporizador que puede conectarse y desconectarse una vez transcurrido un tiempo numérico preestablecido. Existen cuatro tipos de temporizadores dobles en los programadores digitales

Se clasifican en función de si disponen de una operación de restablecimiento de la alimentación y una operación de mantenimiento de la alimentación para el arranque con parpadeo y el arranque con parpadeo, respectivamente.

1. Modo toff
Este modo inicia la temporización en el flanco ascendente de la señal de entrada mientras se aplica alimentación y se repite OFF y ON. El reinicio se produce cuando se desconecta la alimentación, y también puede reiniciarse introduciendo una señal de reinicio distinta de la de la alimentación o utilizando la tecla de reinicio de la unidad.

2. Modo ton
Este modo también inicia la temporización en el flanco ascendente de la señal de entrada, y repite ON y OFF de la misma forma que el modo toff descrito anteriormente, excepto que siempre empieza desde ON.

Al igual que el modo toff, este modo se reinicia cuando se desconecta la fuente de alimentación.

3. Modo toff-1
Al igual que el modo toff, este modo inicia la temporización en el flanco ascendente de la señal de entrada mientras se aplica alimentación y repite OFF y ON.

Se diferencia del modo toff en que conserva el tiempo anterior incluso cuando se desconecta la alimentación. Después de aplicar de nuevo la alimentación, el cronometraje comienza desde el principio cuando se conecta la entrada de señal. El reajuste es posible introduciendo una señal de reajuste o accionando la tecla de reajuste.

4. Modo ton-1
En el modo toff-1, el cronometraje comienza desde ON después del flanco ascendente de la entrada de señal y se repite ON y OFF.

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Equipos de Inspección Visual

¿Qué son los Equipos de Inspección Visual?

Los equipos de inspección visual son equipos que inspeccionan el aspecto de los productos.

Puede inspeccionar el aspecto de los productos fabricados en serie. La introducción de estos equipos permite mejorar la productividad y reducir el precio de los productos en comparación con la inspección manual de un gran número de artículos de producción.

Los equipos de inspección visual inspeccionan la superficie de las piezas y productos fabricados en busca de cuerpos extraños, suciedad, rebabas, grietas, roturas y astillas, y toman decisiones instantáneas sobre su aspecto. Los procesos de inspección visual incluyen la inspección en la fase de fabricación, después del tratamiento de la superficie y después del montaje del producto.

Usos de los Equipos de Inspección Visual

Los equipos de inspección visual se utilizan en muchas líneas de producción. Entre otros sectores, se utilizan en envases y botellas de alimentos, dispositivos electrónicos, equipos médicos y planchas moldeadas.

Por ejemplo, pueden detectar diferencias de forma, óxido en los rodamientos, corrosión y abolladuras en componentes electrónicos, rebabas, grietas y deformaciones en pernos y tornillos, e incluso quemaduras, abolladuras y arañazos en envases de alimentos. En los últimos años, las mejoras en la tecnología de cámaras y procesamiento de imágenes han hecho posible determinar incluso objetos extraños, arañazos y defectos diminutos.

También existen otros equipos de inspección visual especializados en la inspección de diversos productos.

Principio de los Equipos de Inspección Visual

La mayoría de las inspecciones visuales utilizan el método de inspección por procesamiento de imágenes. Consta de un sensor de imágenes, como una cámara, un procesador de imágenes y software, que ilumina el producto iluminando el objeto y captura la imagen con una lente para su inspección.

El método de inspección por procesamiento de imágenes graba previamente las imágenes de una serie de productos satisfactorios y registra el sombreado de cada píxel. Se determina el valor medio y la desviación estándar de la diferencia de densidad dividida en ciertos compartimentos, y se comparan el valor y el valor del píxel a inspeccionar para cada compartimento.

Si la densidad difiere significativamente de la del producto aprobado, se juzga como defecto o sustancia extraña, y se registran los criterios dimensionales de defectos y sustancias extrañas para determinar si el producto ha sido aprobado o no. En algunos casos, se utiliza el procesamiento diferencial o de proyección para evitar falsos positivos.

Cuando se inspecciona un objeto en la dirección circunferencial, se realiza una comparación de densidad después del proceso de transformación de coordenadas polares para tomar una decisión. El funcionamiento de los equipos de inspección visual suele ser rápido, lo que permite una inspección total, pero el coste de introducción del propio equipo es relativamente alto. También es importante optimizar el software en función de la forma del objeto y los criterios de inspección visual, y puede llevar algún tiempo ponerlo en funcionamiento.

Más Información sobre Equipos de Inspección Visual

Funciones de los Equipos de Inspección Visual

En los últimos años, la tendencia ha sido combinar equipos de inspección visual con inteligencia artificial (IA) para lograr una inspección visual y un control de calidad más avanzados. La inteligencia artificial utiliza algoritmos de aprendizaje automático y procesamiento de imágenes para analizar y aprender de grandes cantidades de datos. Esto permite realizar una amplia gama de funciones.

1. Detección de defectos
La inteligencia artificial puede detectar patrones anormales y defectos mediante modelos aprendidos. Por ejemplo, puede aprender datos de imágenes de productos defectuosos y utilizarlos como base para determinar el aspecto del producto, detectando así defectos con un mayor grado de precisión.

2. Reconocimiento de patrones
La inteligencia artificial es buena reconociendo patrones y formas complejas. La IA de los equipos de inspección visual aprende los patrones de apariencia del producto y los compara con la apariencia normal. Si se detecta un patrón o una forma anormal, el producto puede considerarse defectuoso.

3. Aprendizaje y mejora automáticos
La inteligencia artificial puede analizar los datos adquiridos por los equipos de inspección visual y aprender y mejorar automáticamente. Mediante la retroalimentación de los datos defectuosos y los resultados de detección y la actualización de los modelos, se puede mejorar automáticamente la precisión y la eficacia de la inspección.

4. Apoyo a la producción de alta mezcla y bajo volumen
Los equipos de inspección visual convencionales requieren mano de obra humana para cambiar entre diferentes tipos de productos (cambio de configuración). Esto provoca una pérdida de eficacia en la producción de alta mezcla y bajo volumen, en la que se requieren cambios frecuentes de configuración. En cambio, la inteligencia artificial puede minimizar el número de configuraciones de inspección aprendiendo varios tipos de productos al mismo tiempo.

Los equipos de inspección visual que incorporan inteligencia artificial permiten realizar inspecciones más rápidas y precisas, y pueden detectar defectos y patrones diminutos que el ojo humano suele pasar por alto.

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Flame Cutting Services

What Is a Flame Cutting Service?

A flame cutting service is a process that uses gas and oxygen to cut metals.

A flame cutting service heats the base material to a high temperature using combustion gas and then blasts it with high-purity oxygen to oxidize and dissolve it, thereby cutting the metal. A flame cutting service is also called oxygen cutting because it uses a chemical reaction between iron and oxygen. The gases used in flame cutting services are mainly acetylene, natural gas, and propane gas.

The advantage of a flame cutting service is that even thicker metals can be cut quickly. It requires relatively little equipment and is superior to other cutting methods in that it does not require electricity. The disadvantage is that the cut surface is rough due to manual labor. It is also important to note that because flammable gas is used, there is a risk of accidents. Flame cutting services operators are required to take a “gas welding skills training course.”

Uses of Flame Cutting Services

1. Steel Cutting

Flame cutting services are highly efficient in cutting steel, and can cut steel plates as thick as several hundred millimeters. On the other hand, it is not suitable for cutting materials such as aluminum and stainless steel, which do not oxidize easily. Flame cutting services are not suitable for aluminum and stainless steel because they produce oxides with high melting points. In such cases, plasma or laser cutting is used.

2. Underwater Cutting

Equipment called an “underwater cutter” is used for underwater metal cutting. Currently, it is possible to work in water depths of up to approximately 70 meters.

Principle of Flame Cutting Services

Flame cutting services are a method that uses chemical reactions of oxidation and combustion. Simply heating a metal to a high temperature is not enough to cut it. Oxidation is the compounding of metal and oxygen, which produces heat as it oxidizes.

Combustion is a redox reaction that violently oxidizes and produces light and heat. Flame cutting services cut steel materials by artificially creating the principles of oxidation and combustion.

Specifically, flame cutting services first heats the cutting area to 800-900°C with combustion gas to oxidize it. Next, a fire is set and high-purity oxygen is sprayed to cause combustion, melting only this portion of the material. Flame cutting services are possible because the oxygen gas blows off the melted portion, and combustion and melting continue one after another.

Features of Flame Cutting Services

1. Thick Materials Can Be Cut

Flame cutting services are more suitable for cutting thicker materials than plasma cutting services or laser cutting services. Flame cutting services can cut materials as thin as a few millimeters to as thick as several hundred millimeters, and are mostly used for cutting thick steel plates of 50 mm or more. 

2. No Electricity Required, Small Equipment

Flame cutting services do not require electricity compared to plasma, laser, and arc cutting methods. Flame cutting services require only a torch, gas cylinder, pressure regulator, and hose. It is an inexpensive method to introduce. 

3. Operator Skill Is Required

Flame cutting services have a rough cross-section and rely heavily on the skill of the operator. Manual adjustment of fire intensity, oxygen level, cutting speed, and arm movements require skill. In particular, cutting is not only straight lines but also curves, arcs, and other various shapes, requiring the ability to improve accuracy.

4. Slow Cutting Speed and Susceptible to Thermal Deformation

Flame cutting services have the disadvantage of slow cutting speed compared to plasma cutting, laser cutting, and arc cutting. Another disadvantage is that the material is easily deformed due to local heating. Preheating of the entire part is used.

Types of Flame Cutting Services

Flame cutting services can be broadly classified into the following three types according to the gas used.

1. Acetylene Gas Flame Cutting Services

Acetylene gas is the oldest gas in use, dating back more than 100 years, and is still widely used today. Its specific gravity is lighter than that of air, making it suitable for outside work, and its high combustion temperature makes it easy to work with.

2. Propane Gas Cutting

Propane, also called LP gas, is the second most widely used gas after acetylene. It is heavier than air in specific gravity, so it is not suitable for work in a small room. It takes longer to work with propane because of its relatively low combustion temperature, but there is less risk of ignition and it is safer.

3. Methane Gas Cutting

Methane is also known as LNG or city gas. It is lighter than air in specific gravity and less flammable, making it relatively easy to handle. It has a lower combustion temperature and is less efficient than propane.

Other Information on Flame Cutting Services

Qualifications for Flame Cutting Services

Flame cutting service operators are required to take a “gas welding” skills training course. This course is open to those 18 years of age or older and includes both classroom and practical training. The course covers three subjects: laws and regulations, knowledge of oxygen and gases, and the structure and handling of facilities and equipment.

After obtaining the gas welding skills training qualification and at least three years of work experience, the trainee will be qualified to take the gas welding operator’s license examination. This qualification is necessary to direct and manage gas welding operators.

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Sheet Metal Working Presses

What Is a Sheet Metal Working Press?

Sheet metal working presses are thin sheets of metal that are stretched into various shapes to suit the purpose.

There are two types of sheet metal working presses: manual sheet metal working by hand using tools, and mechanical sheet metal working by machine. Sheet metal working presses are processed mainly by drawing development, punching/cutting, pretreatment, bending, welding, finishing, and inspection processes.

In both manual and machine sheet metal working, it is important to understand the characteristics of the material, sheet metal working presses. Metal materials have two characteristics, “elastic deformation” and “plastic deformation,” and these are used to form the desired shape.

Uses of Sheet Metal Working Presses

Sheet metal working presses are a processing technology used in various industries. They are mainly used in the automotive, construction, and precision equipment industries.

1. Automotive Industry

Sheet metal working presses are used for automobile bodies and interior parts. For example, cutting and welding in the manufacturing process are sheet metal working presses.

Sheet metal working presses are also used in the repair of automobiles. For example, if the body of an automobile is dented in an accident, it can be repaired by a repairman’s sheet metal working press technique.

2. Construction Industry

Sheet metal working presses are indispensable in the construction industry. For example, sheet metal working presses are used for roofs, exterior walls, and piping required for residential construction.

Sheet metal working presses are also used in various parts of infrastructure facilities. For example, sheet metal working presses are used for road signs, traffic signals, signboards, escalators, and so on.

3. Precision Equipment Industry

Among industrial products requiring sheet metal working techniques, sheet metal working used in the manufacturing process of precision equipment is called “precision sheet metal working presses.” The heat of the material is as thin as several millimeters, and fine processing technology is required.

For example, precision sheet metal working is required when making threads on a sheet of metal as thin as one millimeter. This technology is indispensable for parts of smartphones, drones, etc.

Principles of Sheet Metal Working Presses

Sheet metal working presses are made of metal, which is a material used for sheet metal working. The atoms of aluminum for aluminum and iron for iron are arranged in a regular pattern, and each atom is held together by a bonding force that attracts each other. When deformed by an external force that does not exceed the bonding force of the metal, the metal’s property causes it to return to its original state before deformation. This is “elastic deformation.”

When an external force exceeding the bonding force of the metal is applied to prevent this elastic deformation from occurring, the regularly arranged atoms become misaligned and deformed. This is “plastic deformation.”

Sheet metal working presses are a processing method that utilizes this property of metal. If force is continually applied to a metal material that no longer deforms elastically in order to create the desired shape, the material will be damaged. It is important to adjust the force applied while assessing the condition of the metal.

Types of Sheet Metal Working Presses

Sheet metal working presses include bending, cutting, tapping/burring, and welding.

1. Bending

Typical bending processes include L-bending, V-bending, U-bending, and hemming bending. Each of these processing methods is used to obtain the desired bending shape by selecting a die according to the shape to be processed.

A machine tool called a bender is widely used in the manufacturing process. In the bending process, the workpiece must have an allowance for gripping. Therefore, a gripping allowance for bending must be provided at the design stage.

2. Shearing

This process roughly cuts the material using shearing machines, such as shearing machines. In the next step, a punching die or a laser is used to obtain the shape according to the part shape. Turret punch press machines and laser cutting machines are widely used in the process of obtaining shapes by punching.

Burrs occur on the cut surface, which must be deburred using a file, grinder, or belt sander. Post-processing, such as burn removal, is necessary to remove burrs.

3. Tapping/Burring Process

If the workpiece requires a female thread, the shape can be obtained by tapping or burring. If the tapping process does not provide sufficient clearance for the screw, the burring process is used to secure clearance for the female thread, and then the female thread is machined.

When burring is performed, the back side of the machined surface becomes convex, so care must be taken to avoid interference or a reduction in clearance when assembling.

4. Welding

Sheet metal working presses are welded when it is desired to increase airtightness by integrating parts, or when fixing with screws is not possible (or is not desired from the standpoint of the number of parts).

There are three main welding methods: fusion welding, pressure welding, and brazing. Depending on the required strength and productivity, different welding methods should be used for different sheet metal parts. Surface treatments, such as pickling, are also widely used to remove discoloration and blackening due to weld burns.

Other Information on Sheet Metal Working Presses

1. Differences in Workability by Material

The workability of metal materials depends on the structure of their crystal lattice. Aluminum, torso, gold, and silver have an atomic structure called a face-centered cubic lattice, which resembles a matchbox structure and is easily deformed when external force is applied.

Iron has a body-centered cubic lattice, with atoms in the center of the matchbox structure, which increases strength and makes deformation somewhat more difficult. Magnesium is made of a compact hexagonal lattice, and its hexagonal arrangement of atoms makes it very strong and almost impossible to work at room temperature.

2. Types of Hand Sheet Metal

Polishing of Material Surfaces
This is the process of finishing with sandpaper to eliminate irregularities on the surface of materials, such as in the repair of automobile exterior panels and machine tool beds.

Cutting of Materials
Using metal shears, cut large sheets of commercially available standard size into the necessary size for forming products.

Stretching/Drawing With a Hammer
When forming a three-dimensional shape from a metal sheet, the process of stretching the material with a hammer is called “overhanging,” while the process of drawing the material to form small folds, which are then flattened and shrunk to give a deformation is called “squeezing.”

3. Types of Machining

Drilling With a Punch Die
Punching and molding are performed by selecting the necessary dies from general-purpose shear dies of various sizes, such as round and square dies.

Blanking Process by Laser, etc.
This is a machining method that uses a laser heat source to cut sheet metal working presses at high speed and with high precision.

Press Processing
A metal sheet is placed between the up-and-down male and female dies on a large machine frame. The male die descends and mates with the female die to form the sheet metal as molded.

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Lathe Work

What Is Lathe Work?

Lathe work is a machining method using a machine tool called a lathe.

The workpiece is placed in the jaws of the machine tool, called a chuck, and the spindle is rotated by a drive motor built into the lathe.

Uses of Lathe Work

Turning is used in a wide range of applications as a general cutting process. Since it is a machining method suitable for machining shafts, it is often used for precision machining of shafts and screws.

On the other hand, it is necessary to optimize the lathe Work, tool selection, machining oil selection, rotational speed, feed rate, and other machining conditions according to the shape of the workpiece, and a certain degree of skill is required to perform high-precision machining.

Manual lathe work is not suitable for mass production because the operator must perform multiple processes. In recent years, NC lathes (NC machining) and CNC lathes, which perform cutting based on numerical data from CAD design data and automatically calculate cutter paths, are used to achieve high precision and mass production.

Principles of Lathe Work

There are several types of lathe work, depending on the size of the workpiece and the application.

  • Front Lathe
    This is a commonly used machine tool that performs front turning.
  • Vertical Lathe
    Lathe Work is performed by fixing the workpiece on the worktable, rotating the worktable, and moving the tool that moves vertically, horizontally, and laterally.
  • Desktop Lathe
    This is a small lathe that can be installed on a workbench and mainly lathes small-diameter workpieces or products with low lathe work.
  • NC Lathe
    Lathe Work is a lathe Work that can process complex shapes stably by numerically controlling the path of the byte.

Features of Lathe Work

1. Machining Method

Lathe work is performed while rotating the workpiece (base material). The workpiece is symmetrical, and roundness, diameter, dimensional accuracy, and shape accuracy can be obtained. However, there is a trick to the chucking method, and the workpiece must be adjusted to less than the required accuracy before machining.

Cutting tools must be selected with the most suitable material and cutting edge shape for the workpiece, and the feed speed of the workpiece, spindle speed, and the method of applying machining oil must be optimized. If a three-dimensional shape is required, machining must be performed in combination with a milling machine.

2. Machining Considerations

The workpiece can be made of various metal materials, resin materials, wood, ceramic materials, etc. In order to process the workpiece, it is necessary to consider the hardness of the material, deformation of the workpiece due to processing heat, and centering of the workpiece, and then select the appropriate rotational speed of the workpiece, tool feed speed, cutting depth, cutting order, tool selection, and cutting oil type and oil application method. In addition, there are several machining methods depending on the method of applying the tool to the workpiece.

  • Periphery Cutting
    A tool is pressed against the outer circumference of the workpiece to cut it.
  • Internal Grinding
    While the inside of the workpiece is removed, a tool is applied to the inside of the workpiece.
  • Threading
    A special tool and threading feed are used to create a thread shape.
  • Drilling
    A drill is applied to the rotating workpiece to drill a hole in the center of the workpiece.
  • Plunge Drilling
    A dedicated tool is pressed against the workpiece to cut and groove the workpiece.

Other Information on Lathe Work

1. Safety Precautions During Lathing

Since the workpiece rotates during lathing, accidents such as entrapment in the chuck or being caught in the internal pulley may occur. The following are points to be considered for safety.

  • Pay sufficient attention to the chucking of the workpiece and the attachment of the tool.
  • Do not use cutting conditions with a large depth of cut or ultra-high speed rotation.
  • Be sure to wear protective equipment and safety glasses when working, as chips may scatter during cutting.
  • Do not place unnecessary tools around the Lathe Work machine, as there is a risk of entrapment or being caught in the machine.
  • When lathe work is being performed, do not wear military gloves, etc., and be careful of entrapment accidents.

2. Cutting Tools for Lathe Work

Lathe work uses a cutting tool called a tool bit. The most suitable bit is selected according to the workpiece to be machined, the difference in machining methods, and the work process.

Byte Structure

  • Muku Turning Tool Bit
    This is a turning tool bit. The cutting edge is formed by a grinder and used.
  • Brazed Turning Tool Bit
    These are turning tool bits with brazed cutting edges. There are several types, and the cutting edges can be formed into any shape.
  • Throw-Away Tool Bit
    Consists of a holder that holds the insert and a processing insert. The inserts for the dedicated holder are used by changing them according to the processing. The shape and material of the insert are selected according to the workpiece to be processed and the processing method.

Bit Types

  • Single-Edge Tool
    For external and end-face machining.
  • Sword Turning Tools
    Sword-shaped tool. Performs external and end-face processing.
  • Plunge Cutting Tool
    Used to cut off a workpiece.
  • Threading Tool
    Used for threading.
  • Knurling
    Knurling tool is used for knurling.