Desde hace años dispongo de una DREMEL con la que he hecho todo tipo de pequeños trabajos, en materiales diferentes. Hace cosa de un mes empezó a hacer un ruido extraño, aunque sigue girando y trabajando. La desmonté y pude ver que al colector le faltaba una delga. Esta imperfección también ha deteriorado los bordes de las escobillas. He encargado su reparación, pero aún no sé si se puede encontrar un rotor nuevo.
Esta es la pieza que soporta las escobillas y que tiene el regulador electrónico de velocidad. Los tres puntos rojos (Pintados sobre la fotografía.) indican las tres pistas sobre las que hacen contacto los extremos del actuador. La pista superior es un potenciómetro lineal. También se pueden ver un diodo, un condensador y un triac.
Aquí se puede ver algo ampliado el circuito electrónico.
La pieza que alberga las escobillas va enchufada en el bobinado del estator y por la otra parte en el cable de entrada.
Esta es la pieza unida a la palanca del control de velocidad de la máquina. Se pueden ver las tres patas de los contactos deslizantes.
Las escobillas van unidas al muelle correspondiente.
Aquí se puede ver el rotor completo, con el extremo para roscar la pinza que sujeta las herramientas, el agujero para el freno, los rodamientos, el ventilador, el núcleo bobinado y el colector con sus delgas.
Al trabajar a una velocidad de giro tan alta, el rotor se hace de pequeño diámetro y largo. Las muescas sobre la superficie externa del rotor se han hecho para quitar material, y por tanto peso, para que esté dinámicamente equilibrado.
Aquí se puede ver el espacio en donde se encontraba la delga desaparecida.
Las delgas están fabricadas con chapa de cobre.
Uno de los rodamientos está fabricado por la empresa NMB de Singapur.
El otro rodamiento también es asiático.
Vista en detalle del bobinado del rotor.
Aquí se puede ver el estator con los cuatro puntos de conexión.
Estas son las dos piezas del freno que permite inmovilizar el eje para cambiar la herramienta.
Estos tapones permiten cambiar las escobillas sin abrir la máquina.
Cordón de soldadura que une las chapas del estator.
Este es el cable de entrada con su filtro para suprimir interferencias, con dos autoinducciones y un condensador.
El aerogel es una sustancia coloidal similar al gel, en el cual el componente líquido es sustituido por un gas, obteniendo como resultado un sólido de muy baja densidad (3 mg/cm3ó 3 kg/m3) y altamente poroso, con ciertas propiedades muy sorprendentes, como su enorme capacidad como aislante térmico.
Este material está generalmente compuesto por entre un 90 % y un 99,8 % de aire, es mil veces menos denso que el vidrio y unas tres veces más denso que el aire. Es semitransparente, sin embargo, tiene al tacto una consistencia similar a la espuma de poliestireno.
Los submarinos de la Clase S-80 de la Armada Española son una serie de submarinos de tecnología avanzada, inicialmente de cuatro unidades, los cuales se encuentran ya en producción por parte de la empresa española Navantia en su factoría de Cartagena, con posible ampliación a seis unidades, y cuyas características fundamentales son un nuevo sistema de propulsión de alta tecnología y gran autonomía bajo el agua.
Su cometido básico es cumplir las misiones siguientes: proyección del poder naval sobre tierra, guerra naval especial, protección de una fuerza desembarcada, vigilancia, protección de una fuerza naval, y disuasión.
Está previsto que el primero sea botado en 2013 entrando en servicio en la Armada Española en marzo de 2015 y el segundo en noviembre de 2016. En 2009 comenzó la construcción del tercero de la serie. El cuarto se empezó a construir en 2010, se espera el encargo de otras dos unidades adicionales.
El diseño del AIP, desarrollado por la empresa Hynergreen Technologies S.A., se basa en una pila de combustible de 300 Kw de salida UTC Power, la pila de combustible es alimentada por hidrógeno, producido a partir de bio-etanol mediante una unidad llamada reformador, el otro gas necesario para la pila de combustible es el oxígeno.
La transformación electro química producida por la pila de combustible genera 300 Kw de energía eléctrica y agua, que junto con el subproducto de desecho del reformador, gas carbónico, son expulsados al exterior del submarino.
El sistema se basa en una pila de combustible suministrada por la empresa UTC Power (La misma empresa que proporciona las células de combustible a los transbordadores de la NASA) y Abengoa, capaz de ser alimentada con oxígeno e hidrógeno, con unos requisitos de pureza altísimos, que le dará la condición "anaerobia" para navegar en inmersión.
Un motor eléctrico de imanes permanentes moverá una hélice de paso fijo y de especial diseño que anulará la cavitación a velocidad elevada.
El bioetanol será tratado mediante un procesador consistente en una cámara de combustión y varios reactores Coprox intermedios que transformarán el etanol en hidrógeno de gran pureza.
Algunos materiales tienen lo que se conoce como memoria de forma. El efecto de memoria de forma puede describirse como la capacidad de un material para cambiar la forma debido a la aplicación de un estímulo externo.
Bajo el término de materiales con memoria de forma existen cuatro clases diferentes, según la naturaleza del material o del estímulo externo al que responden. Estos cuatro tipos son los conocidos como Aleaciones con Memoria de Forma (Shape Memory Alloys SMA), Cerámicas con Memoria de Forma (Shape Memory Ceramics SMC), Polímeros con Memoria de Forma (Shape Memory Polymers SMP) y Aleaciones Ferromagnéticas con Memoria de Forma (Ferromagnetic Shape Memory Alloys, FSMA).
En los materiales SMA esta memoria es térmica. Las aleaciones con memoria de forma (SMA) tienen la capacidad de recobrar una forma dada, durante la fabricación del objeto, si se les ha deformado en frío posteriormente, cuando se les somete a una fuente de calor de suficiente temperatura. Mientras vuelven a su forma original, estos materiales también pueden ejercer fuerza sobre algo que se oponga al cambio de forma.
El efecto por el cual las SMA recuperan su forma es consecuencia de la transformación martensítica. Originalmente el término "transformación martensítica" estaba reservado a los aceros, pero ahora se aplica a diferentes cambios en la estructura cristalina de muchos materiales que no afectan a su composición química. En esta transformación tenemos una fase (Disposición de los átomos) de alta temperatura llamada austenita, de estructura cúbica. Si enfriamos el material, su estructura cambia a martensita, formada por laminillas, sumamente entretejidas y dispuestas en cortes alternados.
En la fase de martensita, una SMA es muy fácil de deformar permanentemente. Después de ser deformada en el estado martensítico, el calentamiento provoca una transformación de la martensita en austenita, con lo cual el componente recupera su forma original. Estamos ante un cambio de sólido a sólido en el que se produce un cambio de volumen. En la fase martensítica (Al enfriarse) el material se debe acomodar a un volumen mayor. Y eso lo hace generando diferentes orientaciones de sus cristales. Al volver a la temperatura inicial, la estructura cristalina del material recobra la simetría perdida y recupera también su forma inicial.
Stent con aplicador.
El efecto de memoria de forma y súperelasticidad en las aleaciones SMA (Shape Memory Alloy) ya fue observado por Büehler y sus colaboradores en 1963 cuando descubrieron el Nitinol, una aleación de Níquel y Titanio, al 50%, que a temperaturas bajas puede ser deformado fácilmente, pero que al tomar alta temperatura cambia a una forma mas dura, ejerciendo una fuerza estable.
Las aleaciones con memoria de forma (SMA) han cobrado gran interés comercial en los últimos años debido al amplio rango de funciones que pueden cumplir en el área de la medicina, la odontología y las aplicaciones electrónicas. En la actualidad también se investiga con aleaciones de Níquel-Manganeso-Galio, de Cobre, Zinc y Aluminio o de Níquel con otros elementos, como el Hierro, el Cobalto o el Aluminio.
Un ejemplo ilustrativo de sus usos podría ser el de un fino alambre de níquel-titanio que en fase martensítica es maleable. Podemos ajustarlo, por ejemplo, al contorno de los dientes de un paciente que precise ortodoncia. Aunque parezca que el material ha quedado con la forma que le acabamos de dar, no es así, ya que el hilo de níquel-titanio, una vez colocado en la boca, recobrará la temperatura necesaria para pasar a su fase austenítica y tenderá a recuperar su anterior forma, ejerciendo presión sobre los dientes del paciente. Esta aleación mantendrá esta presión de forma constante.
Por su superelasticidad estas aleaciones se emplean también en numerosos dispositivos de cirugía no invasiva, como los stents, utilizados para abrir el paso en las arterias. Pero su campo de aplicación abarca actualmente numerosos sectores, desde las antenas desplegables para satélites, los materiales para la construcción de puentes colgantes o los sensores antisísmicos. Estos materiales también encuentran aplicación en robótica.
Se han construido brazos con pinzas para pequeños robots capaces de manipular objetos de tamaño reducido. En su interior se encuentra un hilo de nitinol por el que se hace circular una corriente eléctrica que lo calienta, contrayéndose y cerrando la pinza. Cuando no se aplica corriente, las pinzas se abren del todo. Se han conseguido precisiones en los movimientos de hasta una micra.
Las aleaciones de memoria activadas de forma magnética o ferromagnética (MSM o FSMA) producen los mismos efectos que las aleaciones SMA, pero aplicando sobre ellas un campo magnético. El fenómeno de la magnetoestricción, por medio del cual un campo magnético externo puede cambiar las dimensiones de un objeto, fue observado en 1842 por Joule. En los materiales ferromagnéticos usuales como el Fe y el Ni, las deformaciones asociadas con la magnetoestricción son del orden de 10-4 % mientras que en materiales con una magnetoestricción excepcionalmente grande, por ejemplo las aleaciones de Tb-Dy-Fe (Terfenol-D), muestran deformaciones del orden del 0,1 %.
Los materiales con memoria activada de forma magnética pueden conseguir grandes deformaciones inducidas mediante un campo magnético. Se han desarrollado espumas metálicas a partir de aleaciones de Ni–Mn–Ga cuya estructura presenta muchos huecos entre porciones de material sólido. Estas estructuras tienen una organización granular similar a la del bambú y pueden deformarse cuando se aplica un campo magnético. Estos materiales no se consiguen fácilmente en el comercio. De momento se preparan fundamentalmente en los laboratorios universitarios. Con ellos se ha logrado construir actuadores para alinear espejos de grandes telescopios con una precisión de 20 nanómetros.
Los polímeros con memoria de forma son plásticos con la capacidad de recordar su forma original. El mecanismo del efecto de memoria de forma en los polímeros puede producirse, no sólo por temperatura, sino también por medio de la luz o por reacciones químicas.
Los metales y polímeros piezoeléctricos son materiales que cambian de forma ante la acción de una tensión eléctrica y viceversa, ante una deformación producen una tensión. Esto es así porque los materiales piezoeléctricos son cristales naturales o sintéticos que no poseen centro de simetría, y ante una compresión separan sus cargas positivas y negativas apareciendo de este modo dipolos eléctricos.
El titanato de plomo es un material ferroeléctrico que sometido a presión produce la mayor respuesta piezoeléctrica de todos los materiales conocidos. Entre las aplicaciones de este tipo de materiales se encuentran los transductores acústicos usados en sistemas de sonar y en dispositivos de ultrasonidos, así como para motores de alta precisión. También pueden utilizarse para obtener electricidad a partir del movimiento y las vibraciones ambientales.
El ROV Super Mohawk puede llevar a cabo muchas tareas submarinas. Puede trabajar a una profundidad de 2.000 metros. Liropus es un nuevo vehículo submarino no tripulado (ROV) capaz de operar hasta más de 2.000 metros de profundidad que el IEO acaba de incorporar a su equipamiento científico.
El Instituto Español de Oceanografía utiliza un Super Mohawk integrado enb el sistema Liropus 2000. El Liropus ha costado cerca de un millón y medio de euros. El Liropus ha sido configurado a medida, según los requerimientos del IEO, para realizar tareas de observación y recogida de muestras y datos hasta una profundidad de 2.000 metros.
En la actualidad hay 22 unidades del modelo SUPER MOHAWK II operando en todo el mundo. Este ROV, que cuenta con 6 motores, combina una gran potencia y una gran capacidad de carga que le permite llevar, además de seis tipos de cámaras, instrumentos de medición y toma de muestras. El Liropus ha supuesto una inversión de 1.450.000 euros, financiado al 70 por ciento con fondos FEDER y el 30 por ciento restante con presupuesto del IEO.
El ROV opera a bordo del buque oceanográfico Sarmiento de Gamboa, del CSIC. Este ROV se ha utilizado en la toma de muestras del volcán submarino de la Restinga (Isla de Hierro). Con el Liropus el IEO realiza una importante aportación a la capacidad oceanográfica de la Unión Europea. Este nuevo vehículo submarino es la contribución española a una flota de un total de 44 sistemas de similares características con los que ya cuentan los países miembros. Sin embargo, de esta flota sólo 11 sumergibles no tripulados pueden operar a una profundidad igual o superior a la que la que alcanza el ROV del IEO, y sólo Noruega, Reino unido, Alemania, Portugal y Francia cuentan con sistemas capaces de operar a mayores profundidades.
En cuanto a la instrumentación oceanográfica, el Liropus cuenta con dos equipos CTD para medir temperatura, presión y salinidad así como con un correntímetro de efecto doppler para estudiar las corrientes. El bastidor está diseñado para instalar además hasta 20 kilogramos de cualquier otra instrumentación científica que se requiera. Para la toma de muestras cuenta con dos brazos manipuladores hidráulicos de precisión para la recogida de elementos sólidos y un sistema de succión para muestras líquidas y gaseosas.
El camión KRESS 200C utiliza un motor Caterpillar, con inyección electrónica de combustible. Los frenos traseros de disco están refrigerados por aceite.
