Determinación de homogeneidad de dispersión de negro de humo por un método de ensayo no destructivo

CLAUDIO JAVIER PÉREZ, FERNANDO TRABADELO, GUSTAVO FAZIO, CARLOS PIACENTINI Y JOSE CARELLA

2006-11-15

2006-12-20

Electrónica

Qca.,Petroqca.y Carboqca.-Ind.del Caucho

Objetivo Desarrollo de método de ensayo no destructivo, basado en determinaciones de impedancia, destinado a evaluar homogeneidad de dispersión de negro de humo (NdH) en conectores inyectados con mezcla de polibutilen-tereftalato (PBT), fibra de vidrio y NdH. Estudio de morfología por Microscopía Óptica para correlacionar con los resultados de las mediciones de impedancia. Metodología y Actividades Módulos de control de encendido e inyección para automóviles presentaron fallas eléctricas que impedían su utilización. Las mismas se originaban en un conector eléctrico múltiple de PBT (polímero termoplástico) donde se observaba falta de aislación eléctrica entre varios de los pines de contacto una vez que estaban instalados, inutilizando toda la pieza.                   El criterio adoptado para la construcción de los electrodos utilizados en la determinación de impedancia característica del material en cuestión cubrió dos aspectos centrales en cuanto a su diseño. El primero en lo referente a la mecánica que se utilizará para efectuar mediciones de manera continua durante los ensayos en el laboratorio y en campo y el segundo aspecto en lo referente a los materiales y formas de los contactos en sí, para optimizar su adecuación a las paredes del conector bajo estudio, su baja impedancia y la repetitividad en las mediciones. Luego de diversos estudios se concluyó que la pieza mecánica ideal que portaría los electrodos debería tener un formato de pinzas con un resorte adecuado para ejercer la presión de contactos necesaria. En cuanto a los electrodos probados en los extremos de estas pinzas deberían ser flexibles fabricados en bronce y silicona conductora                    Para las mediciones de impedancia se utilizó un equipo marca Hewlett-Packard modelo HP 4284A con un dispositivo de medición tipo Test Leads modelo 16048E. La frecuencia óptima fue escogida luego de realizar mediciones a distintas frecuencias, habiendo elegido aquella donde el valor de la impedancia resulta más estable y dentro de valores centrales de escala. Se realizaron mediciones de impedancia, en los conectores suministrados por la Empresa,  seleccionando cuatro puntos en cada conector . Dichos puntos fueron elegidos por tratarse de zonas de fácil acceso a las paredes del conector, por encontrarse dispuestas de manera simétrica y por contar con superficies planas. Se efectuaron mediciones tanto en el conector con Negro de Humo en su estructura (color negro) como así también en el conector color gris (que no posee negro de humo). Durante la medición no se registró ningún tipo de contacto entre el electrodo utilizado y las partes metálicas del conector o de la carcasa que lo soporta. Las mediciones se llevaron a cabo sobre los 24 módulos provistos por la Empresa. Sobre cada módulo se realizaron tres mediciones por cada conector (negro y gris), cambiando el operador del instrumento cada vez y en los cuatro puntos de medición mencionados anteriormente.             Los conectores que presentaban valores de impedancia con una diferencia mayor al 20% entre dos puntos diferentes tenían una mala distribución de negro de humo (conector “malo”) mientras que los que poseían una diferencia menor al 10% tenían una buena distribución (conector “bueno”).                         Para la segunda etapa se procedió a la determinación del grado de dispersión de negro de humo, según Norma ISO 18553, por compresión de pequeñas fracciones de aproximadamente 0,2 mg de cada uno de los 24 conectores suministrados. Las fracciones de muestras de cada conector se colocaron entre portaobjetos de vidrio que fueron presionados sobre placa calefactora a aproximadamente 270ºC para extender en capa fina al PBT fundido. Los conectores “buenos” mostraban al microscopio una buena dispersión de NdH mientras que los conectores “malos” mostraron la presencia de mala dispersión de NdH.