Cientificosaficionados.com

Hola tropa,
Después de parder el tiempo en un par de proyectos que salieron rana, supongo que por las prisas de querer hacerlos rapido debido a mi falta de tiempo por motivos laborales, me decidí a hacer un proyecto ya hecho en este foro: La difusora. Proyecto que se ampliará hacia la campana de vacio, el vacuometro pt-100 y finalmente hacer sputtering (lo que incluye la fuente de alimentación y demas).
Por supuesto esto hay que hacerlo con paciencia dado que hay multiples elementos de precision.
En este hilo voy a ir publicando mis avances (o tropezones).
El primer paso es la construccion de la difusora, la cual estoy haciendo integramente de aluminio. Las medidas estan basadas en la difusora del profesor (http://www.cientificosaficionados.com/t ... fusora.htm) ampliadas en un 15% y con la presencia de un tercer difusor. Este tercer difusor surgió por casualidad al recordadar que tenia por el taller una pieza de aluminio de medidas similares, pero al final resultó que encajaba mas que a la perfeccion. La inclusión de este tercer difusor propició una modificacion de la base de la caldera de forma que se pudiera eliminar este tercer difusor o variar la configuración de estos.

BLOQUE CALEFACTOR
El bloque calefactor y la base de la caldera son una unica pieza, y es esta la que tiene mayores diferencias respecto de las hechas por el resto de compañeros, es la base la que tiene un zocalo con ranuras para el retorno del aceite condensado al interior de la caldera. De este modo no será necesario perforar en la base el difusor inferior.
Para muestra:



DIFUSORES
Como ya he dicho antes, estan totalmente basados en los del profe ampliados en un 15%. La razón de esta ampliación es debido al tamaño de la base de la caldera. Como pone en su pagina el profe, estos han de ir proporcionados a la base de la caldera, que es tambien la que da el tamaño del cuerpo. Como de momento el dibujo tecnico se me resiste quien desee las medidas que me las pregunte o que use las del profesor multiplicadas por 1,15.
Una foto de los difusores y la base:



Para el buen observador sobrará una pieza, o no, la situada arriba a la derecha. Esta, junto con el tercer difusor y la base modificada hacen que los difusores puedan ser montados en tres diferentes configuraciones:

DOS DIFUSORES (identica a la del profe)



TRES DIFUSORES (con la caldera pequeña)



TRES DIFUSORES (con la caldera grande)




Por supuesto se necesita el cuerpo, el cierre y la toma de bajo vacio, pero esto es lo mas facil. El cuerpo es un tubo de aluminio con un hueco a la altura correcta para la toma de bajo vacio. El cierre no es mas que un aro de aluminio de 1 cm de grosor. La toma de bajo vacio es lo unico que es mixto, es un tubo de 20mm de diámetro de aluminio y un codo de laton de fontaneria de gas, soldados con varilla para aluminio.
Helos aquí:



Aquí montado el conjunto:




Faltan las tres soldaduras clave; la base a el cuerpo, la toma de bajo al cuerpo y el cierre al cuerpo. Pero antes queria poner las fotos por si alguien encontraba algun fallo grave.

Saludos

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Hola Amalitus....

Si puedes soldar aluminio es que tienes Tig, ¿cierto?... suerte la tuya ...... Así que tambien podrás soldar inox sin problemas.

Te recomendaría usar acero inoxidable en el cuerpo de la bomba. El gradiente térmico entre la caldera y la zona refrigerada de la bomba difusora es muy importante. Lo que nos interesa es usar el calor aportado para calentar y evaporar el aceite y que se pierda lo menos posible por transmisión térmica a través de las paredes de la bomba. El aluminio es buen conductor del calor y le restará eficacia a la difusora. O incluso puede que no funcione si el calefactor no es suficientemente potente. El grueso de las paredes del cuerpo de la bomba también afectan, por el mismo motivo, y la distancia entre la caldera y la zona refrigerada.

También tendrás que hacer la base de la caldera con inox para hacer compatible la soldadura.


Un saludo

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Cecil Thousan

Hola a todos,

Para Sergi :
viewtopic.php?f=4&t=3418&start=40

por cierto yo también lo suelo soldar con TIG, pero según comento Amalitus la varilla de bajo punto de fusión le fue bien, estoy pendiente de tener un rato para pedir material y probar, nunca se sabe cuando se puede utilizar.

Saludos.

Hola Sergi,
No, no tengo TIG, no soy tan afortunado. Son varillas del estilo DURAFIX pero de otra marca. He comprobado que lo sueldan muy bien, ademas de que cuando enfria la soldadura se vuelve mucho mas dura que el aluminio y le cuesta mucho mas volver a fundir.
Creo que no tiene porque restar demasiada eficacia a la difusora dado que tambien favorecerá la refrigeracion. Esta es mi principal duda, si hacerla por aire o por agua, dado que tengo los materiales para ambas. Pero me estoy decantando por el agua, para favorecer aun mas el gradiente de temperatura.

Saludos

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Hola a tod@s...

Tiene buena pinta la soldadura de aluminio. Había visto algo parecido... "alusol"... pero no parecía ir bien en piezas tan grandes. Cuando lo necesite ya se donde buscar.

Amalitus...

La pared del cuerpo de la bomba tiene pinta de tener 2mm o más. Apuesto a que no funciona con un calefactor como el del profesor .... ni tampoco con uno dos o tres veces más potente. Las paredes absorberán todo el calor del calefactor impidiendo al aceite llegar al punto de ebullición.

Ten en cuenta que el aceite tiene que llegar a más de 200º mientas el cuerpo de la bomba, pocos centímetros más arriba debe estar a menos de 50º. ¿ 200º de gradiente térmico en menos de 5 cm lineales de aluminio de 2mm de grosor?

¿Has hojeado mis quebraderos de cabeza con la difusora de cobre? entenderás porque lo digo.

Hazme caso... inox..., y de menos de 1mm de grosor en alguna parte entre la caldera y la zona de refriferación. El inox es muy mal conductor del calor y uno de los materiales más idóneos para alto vacío.

Revisa la parte del documento del profesor, en la que habla de la importancia del detalle de la base de la caldera. Hay una sección de 0,5mm de inox para aumentar el gradiente térmico (A).



Saludos

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Hola,
Pues creo que si que voy a tener que modificar el diseño de la caldera por los motivos que me comentas Sergi. Seguramente no me sea tan problematico como el cobre (solo la plata conduce mejor el calor, siendo ambos casi el doble de conductores que el aluminio) pero aun asi me de algun quebradero de cabeza.
Creo que utilizaré la idea que le vi a alfon, de colocar el calefactor en posicion vertical, de modo que ceda casi toda su temperatura al aceite. No voy a cambiar de material, dado que no dispongo de herramientas para el soldado de inox. La idea es que quede mas o menos asi:



Siendo la base calefactora lo que esta en color azulado. La cual tornearé a partir de un bloque de aluminio.

Por cierto, la soldadura con DURAFIX y similares solo necesita de dos precauciones; un buen raspado para eliminar la capa exterior de alumina y una pieza a soldar muy muy caliente.

Saludos

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Hola Amalitus, esa disposición del calefactor me parece que desperdicia mucho el calor, solo tiene que hervir una poca cantidad de aceite que esta en el fondo de la difu, por eso horizontal es mejor.
Yo hice la mía de hierro común y soldada con bronce y va muy bien, lo de la disipación que te dice Sergi no es cosa menor, el fondo de la difu debe estar a 300 y pico de grados pero las paredes deben estar frias para que el vapor de aceite se condense y vuelva a hacer el ciclo.

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César
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Hola Cesar,
Podria ser, por eso pensaba dejar una especie de disipadores en la parte baja del vastago donde ira alojado. En cualquier caso, siempre puedo rehacer la base y el cuerpo con hierro como dices. Lo que pasa es que ya puestos y teniendo el material, pues como que voy a continuar y a aprender de mis errores.
Los disipadores hasta podria hacerlos concentricos. e incluso si tuviese fresadora perpendiculares al centro, pero ya es meterme en camisa de once varas. Probaré a hacerlos como los he dibujado, pero todo lo largos posible y con taladros y veremos que tal va. Espero que esta semana que estoy de "rodriguez" pueda hacer rapido esta reforma y poner fotos.

Saludos

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Como docente puedo decirte que es la mejor manera de aprender por el método de prueba y error, ya contarás que pasa. Lo importante es hacer, muy buen trabajo con el torno en los difusores, lo hiciste vos o lo diste a un tornero?

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Por dios Cesar!! Para algo me compré el torno, para hacer lo juguetes que vi por este y otros lugares
Este año me amplian el "tallercito" de 6,3m2 a 13m2, asi que a lo mejor tambien cae fresadora (segun lo que quede despues de la ampliacion).

Saludos

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