Instrumentación y Sistemas de Control para Procesos Industriales

Convenio I.E. General Santander – Universidad de Pamplona

El Cautín

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Introducción

El cautín posee un circuito eléctrico por lo que se generó el interés de estudiarlo ya que está relacionado  con la Técnica Profesional en Instrumentación y Sistemas de Control, puesto que esta se encarga del estudio de los elementos, las relaciones y los resultados que se generan a  partir de estos últimos, y los sistemas eléctricos se incorporan dentro de los  estudios de la ingeniería de sistemas. Así que el sistema eléctrico del cautín  no se aleja del concepto de sistema, solo se agrega a la parte eléctrica como  elemento interactuante con los cables, enchufe, etc..

Se puede decir que  el cautín es una herramienta eléctrica muy sencilla que posee un conjunto de  elementos que al estar correctamente conectados van a generar en una barra de  metal el calor suficiente para poder derretir los distintos metales utilizados  para las soldaduras de los circuitos eléctricos y electrónicos, por su parte un  sistema es un conjunto de elementos que se encuentran dinámicamente relacionados  formando una actividad para producir información, energía, materia,  etc.

Por lo tanto el sistema eléctrico del cautín, va a comenzar por el  paso de la energía eléctrica por el enchufe adquirida de un tomacorriente, y  luego a través del cable de conexión hasta llegar al alambre de cobre que al
estar enrollado sobre la barra de metal va a generar calor.

Planteamiento del problema

El  cautín es una herramienta eléctrica muy sencilla que posee un conjunto de  elementos que al estar correctamente conectados van a generar en una barra de  metal el calor suficiente para poder derretir los distintos metales (estaño, oro, etc.) utilizados para las soldaduras de los circuitos eléctricos y electrónicos. El mismo está compuesto por cinco elementos básicos y  fundamentales para su funcionamiento correcto.

· Barra de metal
· Alambre cobre
· Cable de conexión
· Enchufe
· Estructura de plástico o madera

Para la explicación del sistema eléctrico del cautín se hace  necesario la definición de sistema. Por lo cual se tiene que un sistema es un  conjunto de elementos que se encuentran dinámicamente relacionados formando una  actividad para producir información, energía, materia, etc.

Partiendo de lo anteriormente planteado, el sistema eléctrico del cautín, va a comenzar por  el paso de la energía eléctrica por el enchufe adquirida de un toma corriente, y  luego a través del cable de conexión hasta llegar al alambre de cobre que al  estar enrollado sobre la barra de metal va a generar calor.

El cautín es  una herramienta para soldar circuitos eléctricos o electrónicos con algunos  metales, además es usado como pirógrafo que en un método de arte. Esta  herramienta esta compuesta por un conjunto de piezas o elementos que a su vez  forman un circuito eléctrico generador de calor, que servirá para el  derretimiento de los metales blandos de soldadura y para las distintas  modalidades de arte.

La soldadura es un proceso de
fabricación
en donde se realiza la unión de dos materiales, (generalmente
metales o termoplásticos), usualmente logrado a través de la coalescenciafusión), en la cual las
piezas son soldadas derritiendo
ambas y agregando un material de relleno derretido (metal o plástico), el cual
tiene un punto de fusión menor al de la pieza
a soldar, para conseguir un baño de material fundido (el baño de soldadura) que,
al enfriarse, se convierte en una unión fuerte.
Existe una gran variedad de
soldadores entre ellos están:
· Soldadura a gas
· Soldadura por
resistencia
· Soldadura por arco
· soldadura por
puntos

· Soldador manual , de lápiz ocautin

Objetivo General

Determinar las
relaciones que posee el circuito eléctrico del cautín con los
sistemas.

Objetivos
específicos
· Identificar cada uno de los componentes del cautín.
·
Establecer el funcionamiento del sistema eléctrico del cautín.
· Comparar el
tema del cautín con la Física II y la especialidad en curso.

Nivel de investigación
Es necesario destacar
que existe una gran variedad de posibilidades al momento de seleccionar los
tipos de investigación. Muchos se deciden por agrupar las investigaciones por
sus propósitos, estrategias, objetivos, disciplinas, etc. Sin embargo, según el
Manual de trabajos de grado de especialización y maestría y tesis doctorales, de
la Universidad Pedagógica Experimental Libertador (UPEL, 2005), la investigación
documental estudiará los problemas apoyándose en trabajos previos, información y
datos divulgados. Por lo tanto se puede decir que el nivel de esta investigación
es documental.

Diseño de
Investigación

Con la información recopilada, se puede explicar el
funcionamiento del sistema eléctrico que posee el cautín. Mediante observaciones
se caracteriza cada uno de los elementos que conforman el sistema del cautín.
Así pues gracias a los estudios realizados anteriormente se obtiene la
información necesaria para hacer la comparación con los objetivos de Física II,
además la vinculación con la Ingeniería en Sistemas

Vinculación del tema con los objetivos de Física
II

Se ha estudiado los condensadores, campo eléctrico, carga
eléctrica, y energía potencial y como se planteó anteriormente el cautín posee
un sistema eléctrico el cual va a estar regido por los fenómenos físicos de la
electricidad.

Vinculación del tema con la
especialidad en curso

La ingeniería en sistemas es la que se
encarga del estudio de los elementos, las relaciones y los resultados que se
generan a partir de estos últimos. Los sistemas eléctricos entran también dentro
de los estudios de la ingeniería de sistemas. Así que el sistema eléctrico del
cautín no se aleja del concepto de sistema, solo se agrega a la parte eléctrica
como elemento interactuante con los cables, enchufe, toma corriente y el
alambre.

Forma de
publicación

Publicaremos nuestro proyecto a través de un blog en
Internet.

MARCO
TEÓRICO

Cautín: también
denominado soldador manual o soldador de lapiz. Es utilizado para soldar con
estaño, es una herramienta de trabajo básica para cualquier experimentador o
practicante de electrónica. Los cautines eléctricos generan calor Al pasar la
corriente por la resistencia hace que la punta se caliente y alcance la
temperatura indicada , generalmente un alambre de níquel-cromo de alta
resistencia devanado en forma de bobina alrededor de un núcleo de cobre. El
calor desarrollado en este último se trasmite por conducción a la punta de la
herramienta, hecha de acero inoxidable, y de esta a los puntos de unión y a la
soldadura blanda la cual se realiza a temperatura de unos 300° C.
Los
cautines eléctricos se fabrican en una gran variedad de marcas, modelos y
estilos, diferenciados entre sí por la potencia de operación del elemento
calefactor, la cual es proporcional a la cantidad de calor generado. De hecho,
la potencia nominal es generalmente la consideración más importante que se debe
tener en cuenta cuando se selecciona un cautín para una tarea
específica.
Normalmente, los cautines para uso electrónico se consiguen con
potencias reducidas como 25,40 o 60 W y se alimentan de la red pública de 120 o
220 VCA. Ya que generalmente se trata de trabajos delicados, como para realizar
nuevos montajes o para hacer reparaciones, o Como la unión de dos o más
conductores, o conductores con elementos del equipo.
El soldador deberá
presentar, entre otras características: una gran seguridad de funcionamiento y
durabilidad así como manejarlo con seguridad para evitar la posibilidad de
sufrir quemaduras o dañar la vestimenta y en el trabajo realizado []
Pueden
levantarse las pistas de los circuitos impresos y causar daños permanentes en
componentes delicados. Debido a que los requisitos de calor para soldar
componentes eléctricos y electrónicos son muy variados, lo ideal en un banco de
trabajo sería disponer de un cautín que se pudiera acomodar a todas las
necesidades. Con este propósito, actualmente se dispone de cautines especiales,
provistos de una base o estación de trabajo para el control de su temperatura.
Este accesorio permite seleccionar la cantidad de calor más adecuada para soldar
cada tipo de componente.

Partes de un cautín eléctrico o soldador
manual o de lápiz

Barra de
metal: tiene forma alargada con una punta la cual puede ser gruesa o
delgada, va a mantenerse en contacto con el alambre que va a generar el calor.
Estas barras metálicas pueden ser cambiadas dependiendo la punta que se
requiera.

Alambre de cobre: este
alambre está formado por cobre que es un elemento químico, muy utilizado en los
diferentes circuitos eléctricos y electrónicos por la alta conductividad que
genera.
Cable de conexión: es un cable
normal de cobre recubierto por una especie de goma aislante.

Enchufe: es la parte macho de una conexión
eléctrica. Por lo general se encuentra en el extremo de cable. Su función es
establecer una conexión eléctrica segura con un tomacorriente. Existen enchufes
de distintos tipos y formas que varían según las necesidades y normas de cada
producto ó país.

Estructura de plástico o
madera: esta estructura tiene dos finalidades, una es proteger el
circuito y la otra proteger del calor a la persona que manipule el
cautín.

Circuito Eléctrico: se
denomina circuito eléctrico a una serie de elementos o componentes eléctricos o
electrónicos, tales como resistencias,
inductancias, condensadores,
fuentes, y/o dispositivos
electrónicos semiconductores
, conectados eléctricamente entre sí con el
propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o
eléctricas.

Resistencia Eléctrica:
es un componente electrónico diseñado para introducir una oposición a un flujo
de corriente que intente pasar a través de dos puntos de un circuito, esta
oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de
Impedancia. Su valor viene dado en Ohmios, se designa con la letra griega omega
y se mide con el Óhmetro.
Esta definición es válida para la corriente continua y
para la corriente alterna
cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva
ni capacitiva. De existir
estos componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de
corriente recibe el nombre de impedancia.
Según sea la
magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras,
aislantes y semiconductoras. Existen
además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de
temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad,
en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.
Condensador o Capacitor: es un dispositivo que
almacena energía
eléctrica
, es un componente
pasivo
. Está formado por un par de superficies
conductoras
en situación de influencia total (esto
es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la
otra), generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separados por un
material dieléctricovacío, que,
sometidos a una diferencia de
potencial
adquieren una determinada carga eléctrica,
positiva en una de las placas y negativa en la otra (siendo nula la carga total
almacenada).
La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la
diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de
proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia.
En el Sistema
internacional de unidades
se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un
condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de
1 voltio, éstas
adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.

Material común
en la soldadura

Estaño: Es un metal plateado,
maleable, que no se oxida fácilmente con el
aire y es resistente a la corrosión. Se encuentra
en muchas aleaciones y se usa para
recubrir otros metales protegiéndolos de la corrosión. Una de sus
características más llamativas es que bajo determinadas condiciones forma la peste del estaño.
Al doblar una barra de este metal se produce un sonido característico llamado
grito del estaño, producido por la fricción de los cristales que la
componen.

Aplicaciones
Se usa
como revestimiento protector del cobre, del hierro y de diversos metales
usados en la fabricación de latas de conserva.
Su uso también es de disminuir
la fragilidad del vidrio.
Los compuestos de
estaño se usan para fungicidas, tintes, dentifrícos (SnF2) y pigmentos.
Se
usa para hacer bronce, aleación de estaño y cobre.
Se usa para
la soldadura blanda, aleado con plomo.
Se usa en aleación con
plomo para fabricar la lámina de los tubos de los órganos
musicales.

Written by pgalvisvera

23 marzo, 2013 a 17:04

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