La tecnología de medición de fuerza en toda su variedad

Tecnologías

En estas páginas encontrarás más información sobre las tecnologías que utilizamos en el campo de la medición de fuerzas. Tanto si quieres usar galgas extensométricas clásicas y adhesivas como si prefieres la tecnología de capa gruesa o de capa fina, Primosensor es tu socio en todos los ámbitos.

A la hora de desarrollar transductores de fuerza a medida, nuestro objetivo es conciliar los requisitos técnicos con los presupuestos establecidos. Para encontrar la solución óptima en el «triángulo de tensiones» formado por los requisitos técnicos, la cantidad necesaria y el precio objetivo deseado, Primosensor puede recurrir, además de a las clásicas bandas extensométricas, a la tecnología de capa gruesa y a la de película fina.

La gran mayoría de los sensores de fuerza que se fabrican en todo el mundo llevan galgas extensométricas (DMS) pegadas.

Lo mismo ocurre con Primosensor. Gracias a su gran variedad en cuanto a forma y estructura tecnológica, las bandas extensométricas se adaptan muy bien a muchas geometrías y materiales de sensores. De este modo se consiguen unas excelentes propiedades de medición en cuanto a precisión y fluencia, de modo que, en los productos de gama alta, la desviación respecto a la curva característica ideal se indica en ppm (partes por millón) del valor final.

Sin embargo, en muchas aplicaciones industriales lo más importante no es la precisión, sino la robustez del diseño, la conexión eléctrica o, sencillamente, el precio.

En estos casos, Primosensor estudia si se pueden utilizar otras tecnologías para fabricar los sensores de fuerza. De este modo, el trabajo manual de pegar y cablear las galgas extensométricas al puente de Wheatstone se puede sustituir por un proceso automatizado.

Hasta ahora, esto solo es posible si los DMS se pueden colocar sobre una superficie plana. En principio, esto limita bastante las opciones de diseño de todo el sensor, pero el ahorro que supone en los costes de fabricación lo justifica en ciertos casos.

Un ejemplo: el diseño de un sensor de fuerza con mecanismo de palanca paralela se basa en dos elementos sensores planos que luego se montan como corresponde. Mediante un proceso de capa gruesa, los elementos sensores se fabrican de forma económica en cantidades medianas. Para ello, se procesan en una placa y luego se separan uno a uno. Las pastas de capa gruesa se aplican capa a capa mediante plantillas en pasos sucesivos y se cuecen en hornos de paso continuo. Los elementos sensores fabricados de esta forma son muy resistentes y mantienen su estabilidad a largo plazo.

Cabe destacar aquí que las capas de resistencia activas en la tecnología de capa gruesa se pueden fabricar con un factor K de entre 8 y 10, frente al k = 2 de los DMS habituales en el mercado.

En los sensores de película fina, los materiales sensibles a la deformación se depositan en varias capas directamente sobre la superficie metálica del sensor en instalaciones de recubrimiento al vacío (proceso PVD / pulverización catódica) y, a continuación, se estructuran mediante fotolitografía. Por lo general, se fabrica directamente un puente de Wheatstone completo, al que luego se le conecta una placa de calibración o un amplificador. Este proceso de alta tecnología solo alcanza todo su potencial cuando se piensa en grandes cantidades de sensores que se van a fabricar de forma semiautomática o totalmente automática. En estos casos, los pequeños elementos sensores de película fina —en forma de plaquitas o vasitos— se sueldan con láser. Así se crean sensores de fuerza sin materiales orgánicos (pegamento), lo que permite descartar las imperfecciones manuales en el proceso de fabricación.

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