Recubrimiento de cobre.

Recubrimiento de cobre.

Recubrimiento de cobre.

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Metal Foil Resistors 1

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Introduccion.

 La siguiente ilustracion representa la tecnologia basica que es la base tanto del metal foil strain gauge, utilizada en la industria para medir deformaciones en materiales y los metal foil resistor.

La pagina que se inicia en el estudio de los metal foil resistor es

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En este documento solo trataremos una parte muy importante en la fabricacion de estos resistores y se denomina Recubrimiento de cobre .

El proceso de erosión electrolítica, requiere que la resistencia eléctrica del ánodo se mantenga en un valor insignificante independientemente del progreso del ataque, lo cual se logra con una capa gruesa de un conductor como el cobre, que se deposita en la parte posterior de la lámina delgada, como se ve en el siguiente dibujo, también se consigue una rigidez de la lámina fina, asegurando que se pueda trabajar con el mismo en posteriores operaciones.

La deposición de cobre sobre la lámina metálica fina de la aleación de níquel cromo, es un procedimiento electroquímico mediante el cual, haciendo uso de la electrolisis, se realiza utilizando un baño electrolítico, el siguiente dibujo nos muestra el proceso en forma muy simplificada. 

Este tiene lugar en una celda electrolítica en la cual, mediante el paso de corriente eléctrica directa, se disuelve un electrodo de cobre y sus iones son transportados hasta la superficie de la lámina fina. En la celda se debe emplear una sustancia iónica que permita el paso de la corriente eléctrica desde el electrodo de cobre hasta la lámina fina a recubrir. En la celda, el electrodo de cobre constituye el ánodo y la lámina a recubrir el cátodo.

El flujo de la corriente eléctrica hace que el cobre se ionice al producir su oxidación, es decir, que cada átomo de cobre pierde electrones y se carga positivamente. A medida que los cationes se disuelven en la solución electrolítica, forman complejos con sales previamente presentes; entonces, el cobre, fluye hacia el objeto donde sufre una reducción, es decir, vuelve a ganar electrones, volviendo así a su estado metálico. Esto provoca que se deposite de forma sólida sobre el objeto formando una fina película que los recubre.

Cuando se recibe la aleación Evanohm, esta viene enrollada como se muestra a continuación.

En estos casos no se puede realizar el deposito de cobre, sin que se presenten deformaciones. Luego del corte con las medidas estipuladas se pueden presentar deformaciones en la lámina fina y por consiguiente es fundamental estirar o tensar a la lámina y en estas condiciones, realizar el depósito de cobre.

Otra forma de obtener una lámina fina de la aleación Evanohm S, alisada, para poder cubrirla con una capa de cobre, es utilizando la fuerza de adhesión.

Experimento de adhesión entre dos placas de vidrio por medio del agua. https://www.youtube.com/watch?v=tHng45r6Hi4

https://i.imgur.com/9hpdm3n.png

Siguiendo las mismas pautas, peguemos utilizando agua, a la lámina fina a otro metal más grueso, como se muestra a continuación.

La lamina fina Evanohm S, después de este proceso, quedo bien alisada, pero para realizar su recubrimiento de una capa de cobre, la lamina gruesa, debe tener un buen contacto con la lámina fina Evanohm S y sin agua de por medio y si por algún proceso lográramos hacerlo como se muestra a continuación, ¿como extraemos luego la lámina fina Evanohm S junto con el cobre de la lámina gruesa?

https://i.imgur.com/meLz4uT.png

Se puede realizar el siguiente proceso de ensamblado,

La idea es crear el siguiente conjunto : 1) una lámina gruesa 1, que tiene pegada utilizando agua la lámina fina de níquel cromo,

2) luego se instala un papel fino, que tiene en ambos lados, a y b, un pegamento que se adhiere a otras superficies utilizando

calor y presión, 3) luego se instala una lámina fina 2, más fina que la lamina gruesa 1.

Se apreta al conjunto en una prensa a una presión y temperatura.

Al conjundo formado por : [lamina gruesa 1- agua- lamina fina de la aleacion de niquel cromo- papel engomado- lamina fina 2], se lo denomina conjunto 1.

La lamina gruesa 1 y puede ser de hierro y puede tener el siguientes espesor: 1[mm]

La lamina fina de la aleacion de niquel cromo puede tener los siguientes espesores:

0.0001 pulgadas --------------------------------100 micro pulgadas----------------------0.00000254 metros---------------- 2.54 [µm]

0.0002 pulgadas--------------------------------200 micro pulgas-------------------------0.00000508 metros----------------- 5.08 [µm]

0.001 pulgadas----------------------------------1000 micro pulgadas--------------------0.0000254 metros--------------------25.4 [µm]

La lamina fina 2 y puede ser de hierro y puede tener el siguientes espesor: 0.1[mm]

Luego se introducen en una prensa manual,

sometiendo todo el conjunto a una presión de 750 [barios] y una temperatura de 110 [°C],

el ajuste de temperatura se realiza mediante de un termostato digital on-off, esta temperatura depende del papel engomado, durante 50 minutos,

en ocasiones puede variar hasta 60 minutos, luego con la prensa cerrada se deja enfriar a temperatura ambiente. 

Con esta operación la lamina fina de la aleacion de niquel cromo se transfiere a la lamina fina 2, como se muestra a continuación: 

Con el sistema presentado en el dibujo 13.png, se logra tener la lamina fina de la aleacion de niquel cromo, bien alisada para recibir el deposito electrolitico de cobre. 

El deposito de cobre se realiza en un baño electrolitico como muestra a continuacion en el dibujo 14.png.