![Custom Timing Belt Options [BRECOflex 2026]](https://cdn.prod.website-files.com/6321faa31729834cada9ee26/6997703e33f181c68a0d4ae7_Rewrite_%20custom%20solutions%20with%20timing%20belts%20and%20pulleys_1%20(1).png)
.jpg)
El fenómeno de la carga electrostática se conoce desde los antiguos griegos. Tales de Mileto lo observó y describió en ámbar hacia el 550 a.C.
Para la formación de carga electrostática son necesarias dos condiciones. En primer lugar, debe existir un efecto triboeléctrico, es decir, dos cuerpos con afinidades electrónicas diferentes deben interactuar mecánicamente, por ejemplo, rozarse, con lo que los electrones se transfieren de un cuerpo al otro. Por otra parte, al menos uno de los dos cuerpos debe ser no conductor, de modo que la diferencia de potencial formada no pueda ser igualada por el flujo de corriente. La característica de un no conductor viene dada por el material poliuretano.
En una correa dentada, la carga puede ser generada por el engranaje correa/polea, por los rascadores y por los cojinetes de deslizamiento (véase la figura 1). El engranaje es un potente "generador" de carga, especialmente a altas velocidades, debido al engranaje por fricción de los dientes de la correa en los huecos de los dientes de la polea. El contacto con la polea conductora no produce descarga. Normalmente, hay un exceso de electrones en la correa, es decir, una carga negativa.
En los procesos técnicos, las cargas electrostáticas tienen dos efectos que hay que tener en cuenta:
La carga electrostática opuesta de dos cuerpos provoca fuerzas de atracción. Por ejemplo, esto hace que las virutas de plástico se adhieran al revestimiento de polvo de las lijadoras. Los fabricantes de plotters utilizan este efecto para mantener el papel plano sobre la mesa de la máquina. El geco utiliza cargas electrostáticas para poder desplazarse verticalmente hacia arriba sobre superficies lisas, véase la figura 2.
Si la diferencia de potencial debida a la carga electrostática supera un cierto límite, que se denomina tensión de inflamación, se produce una igualación repentina de la carga en forma de arco eléctrico.
Estamos familiarizados con estas descargas por experiencia propia: Cuando las suelas de los zapatos y el material de las alfombras o los pantalones y el material de los calcetines se combinan de forma insalubre, se forman acumulaciones de carga que se descargan en la piel con un pequeño arco cuando se supera la tensión de inflamación.
Estas descargas de rayos tampoco son deseables en entornos técnicos. En la fabricación de placas de circuito impreso, pueden dañar componentes electrónicos sensibles (véase la figura 3). También plantean el riesgo de encender una atmósfera inflamable o explosiva.
Hay dos formas de combatir las cargas electrostáticas. Una es mejorar la liberación de electrones. Esto puede conseguirse mediante una mayor humedad (utilizada a menudo en las hilanderías), soplando con aire ionizado sobre las superficies cargadas o utilizando rodillos tensores conductores. En el caso de las transmisiones por correa dentada, sin embargo, la transferencia continua de nuevos electrones a través del proceso de engrane es tan fuerte que estas medidas sólo tienen un efecto reducido.
Más eficaz es el tratamiento antiestático de las correas dentadas, que mejora la movilidad de los electrones en la superficie de la correa aumentando la conductividad eléctrica del material de la correa en combinación con elementos tensores conductores de la electricidad. Esto evita las acumulaciones locales de electrones, distribuye uniformemente las cargas y aumenta así la superficie que puede liberar electrones. Tiene un efecto muy bueno en las transmisiones por correa dentada.
Las correas dentadas se vuelven conductoras de la electricidad:
- Addition of conductive particles (conductive carbon black, metallic fibers, carbo-nanotubes): R < 10^5 Ω, this is referred to as “electrical conductivity”. Caution: This admixture usually leads to increased hardness of the polyurethane!
- Addition of conductive polymer molecules as masterbatch: 10^5 Ω < R < 10^9 Ω, this is referred to as “antistatic properties”.
- Application of conductive backings, e.g. a conductive fabric: R < 10^5 Ω.
El efecto de los aditivos depende de su concentración. Por debajo de una concentración crítica Kc, prácticamente no detecta conductividad, ya que no produce la formación de redes (percolación) de las partículas conductoras. Cuando se alcanza Kc, la conductividad aumenta bruscamente hasta un valor final. Si se sigue aumentando la concentración, la conductividad sólo cambia ligeramente, pero las propiedades mecánicas de la banda (resistencia y resistencia a la abrasión) disminuyen de forma significativa. Por lo tanto, el quid de la cuestión es encontrar la concentración adecuada y garantizar que las partículas conductoras se distribuyan uniformemente por toda la banda.
En los últimos años, el temor a las descargas de arco ha llevado a una auténtica caza de valores de resistencia cada vez más bajos en la especificación de las correas dentadas. En el capítulo siguiente demostraremos que esto no tiene sentido desde el punto de vista técnico.
Las correas dentadas BRECO constan esencialmente de un elemento tensor que soporta la carga y una matriz de poliuretano, a partir de la cual se forman el soporte y los dientes de la correa mediante un proceso de extrusión. Como materiales de los tensores se utilizan aceros y aramidas. Se examinaron correas dentadas 50 AT10 de 2 m de longitud en el banco de pruebas para demostrar la relación entre el material, la resistencia resultante y la carga electrostática durante el funcionamiento. La velocidad fue de 1.000 rpm y la fuerza de pretensado de 600 N. En la tabla 1 se enumeran los poliuretanos, su dureza y los elementos tensores utilizados. En la designación TPU, ST significa "estándar", AS significa "antiestático". Con valores de resistencia en el rango de GΩ, los materiales estándar son prácticamente no conductores. Con los distintos materiales AS se alcanzan resistencias en el rango de kΩ a MΩ. Como era de esperar, los tensores de aramida no conductores siempre dan lugar a valores de resistencia total más elevados.
La carga electrostática fue causada exclusivamente por el engrane de los dientes durante la carrera. Para medir la carga se utilizó un Keyence SK H050. El diámetro del punto de medición correspondía a la anchura de la cinta de 50 mm. Las mediciones se realizaron a una temperatura ambiente de 21 °C y una humedad relativa del 20%.
- El funcionamiento de una correa dentada provoca cargas electrostáticas, que pueden dar lugar a descargas de arco, incluso sin contacto con los rascadores. Por tanto, todas las preocupaciones de los fabricantes de máquinas a este respecto están justificadas.
- En combinación con un miembro tensor conductor, cualquier forma de tratamiento antiestático del TPU conduce a valores de carga "próximos a cero", incluso si la resistencia de la correa se sitúa entre 10^8 Ω y 10^9 Ω.
- Los tensores de aramida deben evitarse en aplicaciones de carga crítica.
Descargo de responsabilidad: No se recomienda el uso de las correas Breco/Brecoflex en entornos inflamables o explosivos.