miércoles, 21 de diciembre de 2022

Técnicas de soldaduras

 Técnicas de soldaduras

Utilizar el método correcto y seguir las medidas de seguridad adecuadas son dos elementos indispensables para llevar a cabo una soldadura fuerte y libre de afectaciones

Redacción Cero Grados

La soldadura es un proceso de fabricación que consiste en un metal fundido que une dos piezas de  metal. Las piezas son adheridas al derretirse ambas, agregando un material de relleno (plástico o metal), también derretido, el cual posee un punto de fusión menor al de la pieza a soldar. Cuando las piezas se enfrían, éstas se transforman en una articulación fuerte; sin embargo, no todos los metales se pueden alear para generar una unión, pues las soldaduras funden a temperaturas menores que las piezas metálicas a unir.

En el sector HVACR, como en cualquier otro, es fundamental contar con soldaduras fuertes que garanticen tuberías firmes y que no existan fugas, ya que éstas pueden convertirse en graves problemas para los equipos.

La soldadura se puede llevar a cabo a través de diferentes métodos, que dependerán del tipo de material que se utilice, la fuerza que se desee obtener entre las uniones, entre otros. Puede ser con y sin aporte de material a las piezas unidas, donde el material de aporte es de igual o diferente tipo a las partes a unir. Es importante considerar que la soldadura cambia la estructura física de los materiales que se suelden, debido a que cambia alguna de las propiedades de los materiales que se están uniendo.

Sin importar el método con el que se trabaje, siempre se debe contar con equipo de protección personal, trabajar en un lugar seguro y contar con medidas de precaución, tanto para salvaguardar la vida del técnico, como para garantizar la protección de los equipos.

Cuando se lleva a cabo un proceso de soldadura, el técnico tiene la responsabilidad de entregar un trabajo limpio y de calidad. Para evitar efectos no deseados, el personal a cargo debe elegirel método adecuado de soldadura que mejor se adapte a las necesidades; además de elegir los elementos de sujeción correctos y estudiar previamente la secuencia de la soldadura. Los principales problemas que deben evitarse son las porosidades y grietas, así como que las piezas queden quebradizas, pues esto debilitará las uniones.

Tipos y proceso

Soldadura blanda. Se realiza a temperaturas por debajo de los 400 ºC. El material metálico de aportación más empleado es una aleación de estaño y plomo, que funde a 230 ºC, aproximadamente.

Tal tipo de soldadura se lleva a cabo cuando se exige una resistencia considerable en la unión o cuando se trata de temperaturas muy excesivas.

Para llevar a cabo el procedimiento se debe limpiar las superficies y después recubrirlas con una capa de material fundente para evitar la oxidación y facilitar la unión.

Posteriormente, se deben calentar las superficies con un soldador. Cuando la superficie alcanza la temperatura de fusión del metal de aportación, éste se aplica y se deja secar hasta que las uniones se endurezcan.

Aunque la soldadura blanda es muy fácil de efectuar, presenta el inconveniente de que su resistencia mecánica es menor que la de los metales soldados; además, da lugar a fenómenos de corrosión.

Soldadura fuerte. Con este método se alcanzan temperaturas de hasta 800 ºC. Asimismo, se utilizan aleaciones de plata y estaño o de cobre y cinc. Como material fundente para cubrir las superficies y eliminar el óxido, se emplea el bórax. Mientras, un soplete de gas aporta el calor necesario para la unión.

Las uniones de soldadura fuerte correctamente realizadas son resistentes y duraderas y permanecen ajustadas. Este tipo de soldadura es necesaria para obtener uniones resistentes a las vibraciones, a la temperatura y al esfuerzo del ciclo termodinámico.

Pasos básicos:





  • Medición y corte
  • Escariado
  • Limpieza
  • Montaje y soporte
  • Introducción de nitrógeno
  • Calentamiento
  • Aplicación del material de relleno
  • Enfriamiento y limpieza
  • Soldadura por presión. Es una soldadura en frío, donde la unión entre los metales se produce sin aportación de calor. Puede resultar muy útil en aplicaciones en las que sea fundamental no alterar la estructura o las propiedades de los materiales que se unen. Se puede realizar por:

    Presión en frío o en caliente. Consiste en limpiar las superficies por unir; tras ponerlas en contacto, aplicar una presión sobre ellas hasta que se produzca la unión

    Por fricción. Se hace girar el extremo de una de las piezas y luego se pone en contacto con la otra. El calor producido por la fricción une ambas piezas por deformación plástica

    Soldadura oxiacetilénica (con gases al soplete). El calor aportado en este tipo de soldadura se debe a la reacción de combustión del acetileno, que resulta ser fuertemente exotérmica, pues se alcanzan temperaturas del orden de los 3500 ºC


Componentes electrónicos

 Componentes electrónicos.

Componentes electrónicos

  • Interruptor: Con él se pueden cambiar los cursos de los circuitos. Hay tipo automático, dip, eléctrico, de ferrocarril, automático o centrífugo, entre otros.

Componentes electrónicos interruptor

  • Diodo: Este dispositivo semiconductor permite el paso de la corriente eléctrica en un único sentido. Es parecido a un interruptor, salvo que el diodo puede comportarse como un circuito abierto que no conduce, y en otros diferenciales de potencia puede ser un cortocircuito con una baja resistencia eléctrica.

Componentes electrónicos diodo


Componentes electrónicos transformador

  • Diodo led: Es un diodo con el agregado de una luz monocromática, la cual se enciende al ser el dispositivo polarizado y atravesado por la corriente eléctrica.

Componentes electrónicos diodo led

  • Potenciómetro: Son resistencias de tipo variable. Según el circuito en el que se encuentre, el valor de su resistencia cambiará.

Componentes electrónicos potenciometro

  • Resistencias: Este dispositivo pasivo no genera tensión ni intensidad dentro del circuito, ofreciendo resistencia al paso de la corriente. Según su color será la resistencia que ofrece.

componentes electrónicos resistencia

  • Condensador: Como su nombre lo indica, este dispositivo almacena o condensa cargas eléctricas para utilizarlas en un circuito en un momento determinado. Pueden ser fijos, de papel, cerámicos, de plástico, electrolítico, variables, ajustables y de mica.

componentes electrónicos condensador

  • Fotoresistencia: Es un resistor sensible a la luz, por lo que presenta bajos valores de resistencia ante la presencia de iluminación y altos valores ante su ausencia. Son utilizadas en el control del encendido automático en la iluminación pública.
  • componentes electrónicos fotoresistencia

  • Circuitos integrados (CI): Es una pastilla compuesta por dispositivos microelectrónicos conectados entre sí. Según su composición interna, será la función del CI. En general están en contadores, amplificadoresmultiplexores o codificadores.

componentes electrónicos circuitos integrados

  • Transistores: Son dispositivos semiconductores que pueden controlar una corriente de gran valor a partir de una pequeña.

componentes electrónicos transistor



Componentes analógicos

Componentes analógicos

circuitos analógicos

La electrónica analógica es aquella que al contrario que la digital no trabaja con señales discretas, sino con señales continuas variables. Decimos que la electrónica digital es discreta por el hecho que cada señal solo puede tener dos valores. En cambio en la electrónica analógica cada señal es de rango variable.

La electrónica analógica se utiliza en el hardware de PC para una serie de utilidades concretas, pero especialmente se ha de tener en cuenta que el mundo funciona de forma analógica y que en muchos casos es necesaria una transformación de la señal digital a la analógica y viceversa.

Por lo que el caso más claro de esto son los DAC, conversores de digital a analógico, y los ADC, conversores de analógico a digital. Y con ello también podemos entender cual es una de las utilidades básicas más conocidas, la de los altavoces y los micrófonos. En el primero una señal digital es transformada en una analógica para generar el sonido a través de ellos. En el segundo es el caso contrario y una señal analógica es digitalizada.

Conversión de señales

señal analógica digital

La señales digitales son mucho más fáciles de manipular via computación, no en vano las memorias almacenan dichas señales en forma digital y los procesadores de diferentes tipos las procesan también de forma digital. ¿El problema? Lo digital necesita una gran cantidad de bits y por tanto de señales simultáneas para poder llegar a la precisión de la señal analógica.

A medida que vamos añadiendo más bits de datos es cuando podemos hacer que la onda cuadrada cada vez sea más parecida a la onda sinusoidal de la señal analógica. Esto es algo que a día de hoy nos parece banal, pero hemos de tener en cuenta que durante los primeros años de la informática se limitó enormemente el tratamiento de los datos por tema de costes.

Los periféricos de salida de antaño, especialmente los monitores, trabajaban con señales analógicas de muy baja precisión, debido al proceso de pasar a analógico señales digitales de muy baja precisión. Esto a día de hoy ya no ocurre y tenemos una gran precisión a la hora de tratar con imagen y sonido.

Elementos para el diseño de circuitos analógicos

circuito analógico

Los circuitos analógicos al igual que los digitales también están compuestos por semiconductores, pero utilizan componentes completamente distintos. Aparte de la conversión de señales una de las aplicaciones de la circuitería analógica es la del tratamiento de la electricidad y distribución a través de la placa base o del PCB de una tarjeta de expansión.

Buena parte de los elementos que vamos a definir a continuación os sonarán de la electrónica básica que habréis hecho algunos en las secundaría. Por lo que no estamos hablando de ningún tipo de tecnología de ciencia ficción sino de componentes comunes que podéis encontrar en todas partes.

Resistencias

Resistencias circuito analógico

Las resistencias son uno de los componentes base para la construcción de circuitos analógicos, ya que entre sus principales funciones está el hecho de que puede distribuir de manera adecuada la corriente y el voltaje entre las diferentes partes del circuito electrónico.

Las resistencias se utilizan para reducir la intensidad de la corriente a través de la reducción de su voltaje. Es por ello que si le echáis una ojeada a un circuito electrónico con un procesador en medio veréis como hay un circuito de resistencias en serie. Las cuales son utilizadas para dividir el voltaje de manera sucesiva.

Como curiosidad, los antiguos sistemas de vídeo analógico hacían uso de un sistema de resistencias, ya que la salida de un color o de otro a través de la señal de vídeo dependía del voltaje con el que se transmitía la señal.

Condensadores

Condensadores circuitos analógicos

Los condensadores, también llamados capacitadores por su nombre en inglés, son elementos muy comunes en el diseño de circuitos. Su función es almacenar de manera temporal la carga eléctrica para luego liberarla. Esto lo hace haciendo uso de dos placas conductoras pero separadas por un material aislante.

Para entender la funcionalidad de un condensador tenéis que imaginaros el flujo de corriente eléctrica como un río con mucha fuerza que de repente se encuentra con una presa que lo que hace es frenar esa fuerza y que descarga el agua de manera mucho más suave. La diferencia es que un condensador lo hace con la corriente eléctrica que le llega.

Transformadores

transformador

Si, la fuente de alimentación de tu PC tiene un circuito analógico en su interior. ¿Cuál es su función? Pues la de aumentar y disminuir la tensión de un circuito eléctrico de corriente alterna. En dicho proceso se pierde potencia eléctrica, por lo que la potencia de entrada no es la misma que la de salida. Cuando hablamos de eficiencia de un transformador estamos hablando del porcentaje de potencia qué se pierde en el proceso.

Diodos

Diodo circuitos analógicos

Los diodos son componentes electrónicos de dos terminales que solo permiten la circulación eléctrica en un solo de los dos sentidos. A una de las terminales la llamamos ánodo, y esta hace que la corriente siempre fluye en dirección al otro extremo que es cátodo.

En el mundo de la informática y antes de la aparición de las memorias ROM los datos de solo lectura se almacenaban creando circuitos de diodos interconectados entre sí. A día de hoy los diodos ya no se utilizan en ese sentido, pero un tipo de diodo común es el diodo LED, el cual es utilizado para iluminar zonas determinadas para transmitir información de diferentes estados.

Transistores bipolares

transistores bipolares circuitos analógicos

Los transistores son la base de la electrónica digital, ya que las memorias y procesadores que utilizamos a diario están formados por cientos e incluso miles de millones de transistores a muy pequeño tamaño, pero los inicios del transistor se dieron en los circuitos analógicos, siendo una de las aplicaciones más famosas el radio «transistor» que reemplazó el uso de tubos de vació y envió al olvido las viejas radios mueble.

Los más utilizados en circuitos analógicos son los llamados transistores bipolares, los cuales podemos encontrarlos no solo en el hardware de PC, sino también en la electrónica de consumo. Su nombre es una acotación del término inglés «transfer resistor» que se traduce como resistencia de transferencia. ¿Su funcionalidad? Realizan las funciones de amplificador, conmutador, oscilador o rectificador de la señal eléctrica, por lo que son altamente versátiles y permiten la construcción de circuitos electrónicos más complejos que los vistos

¿Sus utilidades? Variadas,  son utilizados para la amplificación de la señal, lo que es esencial en radio, televisión e incluso en el uso de instrumentos musicales. También se utilizan para generar nuevas señales, por ejemplo las señales de radiofrecuencia como el Wi-Fi. Su capacidad de conmutación no solamente permite controlar las fuentes de alimentación y hacer de interruptores, sino que con ellos puedes construir un circuito de modulación por anchura de impulsos o PWM para controlar el ventilador de una tarjeta gráfica.

Electrónica básica

Herramientas para electrónica básica.

Pulsera antiestática

Empezamos por uno de los más elementales en seguridad de componentes y a su vez uno de los baratos. La pulsera antiestática es un elemento que nos permite toquetear nuestra electrónica teniendo la seguridad que no la vamos a destruir de manera invisible.

Estoy seguro que sabes que hay componentes que son altamente sensibles a las descargas electrostáticas que les proporcionamos al tocarlos. OJO CUIDADO, que protejamos a nuestro componente no quiere decir que no entrañe riesgo para nosotros, porque al ponernos la pulsera, nuestro cuerpo se está poniendo al mismo potencial que la toma de tierra. Si tocamos un punto con un potencial distinto al de tierra, los queridos electrones circularán a través de nosotros.

En electrónica de reparación hay una muy mala practica extendida que consiste en comprobar el funcionamiento de componentes mientras que estos están funcionando. Mucho cuidado al hacer esto si llevas una pulsara antiestática.

Pulsera antiestática

Polímetro o multímetro

Polímetro básico
Polímetro básico

Para comprobar componentes, saber si podemos tocar en un punto, comprobar si los condensadores están cargados y una infinidad de cosas. El polímetro es nuestro mejor aliado. Aunque los hay muy caros, al principio te puedes hacer con uno baratillo como este y ya irás mejorando la instrumentación con el paso del tiempo.

Corte diagonal antiestáticos

Alicates de corte antiestáticos
Alicates de corte antiestáticos

Los alicates de corte son muy usados para cortar el sobrante de los pines al soldar Through Hole o inserción, pelar y cortar cables y en general cortar cosa pequeñas.

Pistola pegamento termofusible

Pistola de pegamento termofusible
Pistola de pegamento termofusible

¿Para que crees que es? Pues, para todo lo que se te ocurra: pegar y aislar electricamente. La pistola de pegamento es muy utilizada en prototipado. Es la reina del Fast prototyping junto al celofán.

Pinza de punta fina

Pinzas de punta fina
Pinzas de punta fina

Con la punta más fina que puedas, para sujetar componentes, cables, componentes SMD, todo aquello que no se puede coger con los dedos. Es especialmente útil a la hora de soldar, ya que las pinzas también pueden aislar de manera térmica y de las descargas electrostáticas.

Destornilladores

Juego de destornilladores
Juego de destornilladores

Todos los que puedas y creo que no hace falta explicar para qué.

Soldador de lápiz

Soldador de lápiz de 30W
Soldador de lápiz de 30W

Un soldador de 30w, es indispensable. Uno básico no cuesta mucho en una ferretería o en una tienda de electrónica.

Bomba desoldadora

Bomba para desoldar
Bomba para desoldar

Obviamente para desoldar cuando queremos reciclar componentes o nos equivoquemos. Y es que al principio ocurre con mucha frecuencia.

Multiherramienta rotativa

Multiherramienta rotativa
Multiherramienta rotativa

Cortar, taladrar, lijar, cepillar, pulir, ... Es la base para poder hacer PCB, yo uso la DREMEL 300. No tiene porque ser de esta marca, pero te la recomiendo ampliamente, llevo muchos años con ella y no me ha dado ni un solo problema.

Rotulador

Rotulador permanente
Rotulador permanente

A la hora de sustituir un componente en una PCB, es muy importante saber que orientación tenía antes de quitar el original.

ELECTRONICA BASICA

Electrónica básica  

Vamos a explicar en este curso los principales componentes utilizados en electrónica y sus principales aplicaciones, sobre todo en circuitos.

Por ser un curso básico no entraremos en detalles demasiados complicados, solamente en el funcionamiento, forma de conexión y sus usos, suficiente en la mayoría de los casos.

De todas formas al final de cada componente te encontrarás un enlace para ampliar conocimientos si quieres saber más sobre ese componente electrónico.

Después de ver electrónica básica te recomendamos que hagas el Juego Componentes Electrónicos para comprobar lo que has aprendido.

Al final también te recomendamos un libro donde vienen todos los componentes aquí explicados y muchos más.

Comencemos.

LAS RESISTENCIAS FIJAS

Resistencias fijas: Siempre tienen el mismo valor. Su valor o unidad es el ohmio (Ω) y su valor teórico viene determinado por un código de colores.

Si recuerdas la ley de ohm, a mayor resistencia menor intensidad de corriente, por eso se usan para limitar o impedir el paso de la corriente por una zona de un circuito.

El símbolo utilizado para los circuitos, en este caso, pueden ser 2 diferentes, son los siguientes:




Como ves tienen unas barras de colores (código de colores) que sirven para definir el valor de la resistencia en ohmios (Ω). El código para el valor de cada color y mas sobre las resistencias lo tienes en este página: Resistencia Eléctrica.

El primer color indica el primer número del valor de la resistencia, el segundo color el segundo número, y el tercero el numero de ceros a añadir.
 
Cada color tiene asignado un número.

Este código es el llamado código de colores de las resistencias.

Un ejemplo. Rojo-Rojo-Rojo = 2200Ω (se le añaden dos ceros).

Otro Ejemplo el de la siguiente imagen:




El primer color nos dice que tiene un valor de 2, el segundo de 7, es decir 27, y el tercer valor es por 100.000 (o añadirle 5 ceros). La resistencia valdrá 2.700.000 ohmios. ¿Fácil no?.

Si quieres saber más sobre la resistencia eléctrica te recomendamos este enlace: Resistencia.

POTENCIOMETRO O RESISTENCIA VARIABLE

Son resistencias variables mecánicamente (manualmente).

Los valores de la resistencia del potenciómetro varían desde 0Ω, el valor mínimo y un máximo, que depende del potenciómetro.

Los potenciómetros tienen 3 terminales.

OJO La conexión de los terminales exteriores (los extremos) hace que funcione como una resistencia fija con un valor igual al máximo que puede alcanzar el potenciómetro.

El terminal del medio con el de un extremo hace que funcione como variable al hacer girar una pequeña ruleta.

Aquí vemos 2 tipos diferentes, pero que funcionan de la misma forma:





Cualquier símbolo electrónico que tenga una flecha cruzándole significa que es variable.

En este caso, una resistencia variable o potenciómetro sería:



Para Saber más sobre el potenciómetro te recomendamos este enlace: Potenciómetro.

LA LDR O RESISTENCIA VARIABLE CON LA LUZ

Resistencia que varía al incidir sobre ella el nivel de luz.

Normalmente su resistencia disminuye al aumentar la luz sobre ella.

Suelen ser utilizados como sensores de luz ambiental o como una fotocélula que activa un determinado proceso en ausencia o presencia de luz.





Para saber más sobre la LDR y ver un circuito de aplicación, el siguiente enlace: LDR.

EL TERMISTOR

Son resistencias que varían su valor en función de la temperatura que alcanzan.

Hay dos tipos: la NTC y la PTC.

NTC : Aumenta el valor de su resistencia al disminuir la temperatura (negativo).

PTC: Aumenta el valor de su resistencia al aumentar la temperatura (positivo).




VDR O VARISTOR RESISTENCIA VARIABLE CON LA TENSIÓN

Un varistor es un componente electrónico que modifica su resistencia eléctrica en función de la tensión que se aplica en sus extremos o patillas.

También se suele llamar por su abreviatura VDR (Voltaje Dependent Resistor).

El tipo más común de varistor de oxido metálico (MOV).

Un MOV contiene una masa cerámica de granos de óxido de zinc, en una matriz de otros óxidos metálicos (como pequeñas cantidades de bismuto, cobalto, manganeso) intercalados entre dos placas de metal (los electrodos).

Se suele utilizar para proteger los componentes de un circuito contra sobretensiones.

Para saber más visita la página: Varistor.











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