Construcción de una tina de limpieza ultrasónica
Este proyecto fue obtenido de la revista Electrónica y Servicio Nº 211 de la edición Mexicana, y adaptado para publicar en Comunidad Electrónicos con la autorización de la editorial.
Dicha revista se puede adquirir en el paquete de 50 números de la Revista Electrónica y Servicio en formato digital, a un precio muy accesible. El paquete, incluye valiosos cursos virtuales y resulta una excelente fuente de información y conocimientos para estudiantes y técnicos en electrónica.
Introducción
Para que los circuitos impresos queden libres de rastros de refresco, café u otros líquidos, pocas opciones son mejores que el uso de una tina de limpieza ultrasónica. En este artículo le diremos cómo puede usted mismo construir esta herramienta tan útil.
En la actualidad, con la proliferación de aparatos electrónicos portátiles miniatura, que literalmente pueden llevarse a cualquier lado, también se han multiplicado los accidentes. No es raro que sobre los aparatos se derrame por ejemplo agua, refresco, café o cerveza; incluso hay casos documentados de amas de casa que han tirado el celular en la sopa, por estar utilizándolo en la cocina.
El primer paso de las labores de diagnóstico y prueba, es limpiar perfectamente todas las partes del aparato; debe quedar libre de la sustancia en cuestión. Sin embargo, aquí encontramos un serio problema: muchas placas de circuito impreso, sobre todo las que manejan ondas de radio, llevan unos blindajes sólidamente soldados sobre la placa base; y dichos blindajes, son muy difíciles de remover. El problema está en que los líquidos tienen "la mala costumbre" de meterse en todos los lugares; y así, nunca se sabe si la sustancia que llegó hasta la placa se ha introducido o no en los blindajes; si está dentro de ellos, es prácticamente imposible limpiarlos por completo (por lo menos, mediante métodos convencionales).
A esto hay que añadir el uso cada vez más común de los nuevos circuitos integrados en encapsulado tipo BGA (Ball Grid Array). Estos dispositivos tienen sus terminales en la parte inferior (figura 1). Y es casi imposible quitar los residuos de líquido que se hayan introducido en el pequeño espacio que hay entre cada chip y la placa; no podemos quitar el circuito, eliminar el líquido y montar el dispositivo.
En estos casos, como en muchos otros, prácticamente la única forma de que las placas de circuitos queden libres de cualquier tipo de residuo, es utilizar una tina de limpieza ultrasónica.
¿Qué es una tina de limpieza ultrasónica?
La palabra "tina", de inmediato nos trae a la mente la imagen de un recipiente hondo donde se coloca algún objeto sumergido en un líquido. Pero, ¿en qué se diferencia esta tina de cualquier otro recipiente?
Como su nombre lo indica, la tina de limpieza ultrasónica utiliza ondas de ultrasonido (frecuencias por encima del espectro audible) para hacer vibrar a las partículas del líquido limpiador; y así, éste penetra incluso en los rincones de más difícil acceso de la placa, y la libera por completo de todo rastro de impurezas y sustancias extrañas.
Dónde se usa
Las tinas de limpieza ultrasónica se emplean desde hace años en relojería y joyería; sirven para eliminar la suciedad acumulada en mecanismos de relojes, collares, aretes, pulseras, anillos, etc.; y sobre todo en artículos elaborados en complejas filigranas, cuyas características impiden el uso de otros métodos de limpieza (figura 2). También se utilizan en odontología para la limpieza de prótesis y en muchas otras aplicaciones en diferentes campos.
En el campo de la reparación de equipos electrónicos, las tinas de limpieza ultrasónica eran casi desconocidas hasta hace algunos años; pero recientemente se descubrió que permiten eliminar casi por completo los vestigios de líquidos derramados sobre placas de circuito impreso; y desde entonces, son dispositivos muy valiosos para nuestra labor técnica. Sin embargo, las tinas profesionales para limpieza de joyería son un tanto costosas; cuestan aproximadamente 150 dólares o más. Y como están diseñadas para limpiar objetos pequeños, les caben únicamente placas de tamaño reducido (más o menos como las de un teléfono celular); son inapropiadas para circuitos más grandes. En cambio, las tinas que se usan en los hospitales sí son adecuadas para casi cualquier circuito impreso comercial. Mas como se fabrican para una aplicación muy específica, suelen ser mucho más costosas; su precio puede rondar los 1000 dólares (así que están fuera del alcance del técnico promedio).
Construcción de una tina de limpieza ultrasónica
Por suerte, construir una tina para la limpieza ultrasónica de placas de circuito impreso, no es muy difícil. Usted mismo puede fabricarla por menos de 20 dólares. Veamos.
El circuito
En la figura 3 se muestra el diagrama que nos guiará en la fabricación de nuestra tina de limpieza. Observe que es un circuito integrado 555 común, que funciona como oscilador; los valores de sus resistencias y del condensador están calculados para que produzca a su salida una señal de unos 26 Khz, con un ciclo de trabajo de 60% (H) -40% (L) aproximadamente.
Dicha señal no produciría un sonido muy agradable, si estuviera en el rango audible; pero al ser ultrasónico, el oído humano no lo percibe. Y dado que lo que nos interesa no es el sonido sino la vibración, en realidad no importa mucho que la forma de onda que se aplica a nuestro "transductor ultrasónico" esté muy redondeada.
En la tabla 1 se especifican los componentes necesarios para el proyecto.
Tabla 1 - Lista de componentes:
1 - Placa de circuito impreso de 5 x 5 cm, una cara
1 - Circuito integrado uA555 o equivalente
2 - Resistencias de 470 ohmios
2 - Resistencia de 1 K ohmio
1 - Capacitor de 0.22 uF de poliéster
1 - Capacitor de 0.1 uF cerámico
1 - Transistor de NPN mediana potencia BD135 o similar
1 - LED indicador
1 - Tweeter
1 - Jack de voltaje para chasis
1 - Fuente externa de 9 voltios (puede usarse la de un teléfono inalámbrico o similar)
Observe que la señal del circuito integrado 555 llega directamente a un transistor excitador, en cuyo colector encontramos precisamente el "transductor ultrasónico". Este último, es un tweeter pequeño.
El circuito se alimenta con una fuente de 9 VDC. Y se incluye un LED, que sirve para indicar si el aparato está encendido.
En la figura 4 se muestra la placa de circuito impreso que puede fabricar en una placa fenólica de 5 x 5 centímetros.
Por la sencillez y pocos componentes electrónicos utilizados, el circuito también puede ser ensamblado sobre una placa de circuito impreso (PCB) de tipo universal para prototipos.
El costo global de los componentes señalados es de menos de 10 dólares; así que se trata de un proyecto muy económico.
Ahora bien, la tina en sí consiste en una charola, bandeja o asadera para horno, de acero inoxidable (normalmente se consigue por menos de 5 dólares); pero debe tener un tamaño adecuado, para que quepan en ella la mayoría de las placas de circuito impreso más comunes; esto incluye a las de computadoras portátiles y a las de televisores de pantalla plana (figura 5).
Los accesorios
Una vez que haya construido el circuito electrónico, deberá pegar el tweeter en la parte inferior de la bandeja o charola; tiene que quedar firmemente adherido a ella. Si la charola es grande, conviene colocar dos tweeters; así, la vibración se repartirá de forma más pareja en todo el recipiente (figura 5).
El gabinete
Sólo nos falta construir un gabinete para la tina; podemos hacerlo de madera, triplay o aglomerado con una abertura para el conector de la entrada de voltaje y otra para el LED de encendido.
También puede emplear una caja plástica del tamaño apropiado.
¿Cómo se usa la tina de limpieza ultrasónica?
Ahora que ya tiene su tina de limpieza, utilícela de la siguiente manera:
- Con un paño suave humedecido con agua corriente, limpie el interior de la tina.
- Coloque en el fondo de la tina la placa que desea limpiar. Vacíe en ella el líquido limpiador especial; puede ser limpiador de pino transparente, pero NO del lechoso (figura 6). No llene la tina; ponga apenas el suficiente líquido para cubrir la placa.
- Encienda la tina, y déjela en operación durante 5 a 10 minutos. Esto depende de qué tan sucia esté la placa.
- Al terminar el ciclo, revise su placa. Y si lo considera necesario, repita el procedimiento.
- Una vez que la placa esté bien limpia, sáquela de la tina y enjuáguela con agua corriente para eliminar la mayor parte de los rastros del líquido limpiador.
- Para eliminar de la placa los restos que le hayan quedado del líquido limpiador (y que pueden afectar el funcionamiento de algunos circuitos muy delicados), vacíe y limpie la tina y vuelva a colocar la placa en el fondo. En lugar de líquido limpiador, esta vez ponga agua desmineralizada de la que se utiliza en las planchas de vapor o en baterías (figura 6).
Ya sabe que no debe llenar la tina, sino poner apenas la cantidad suficiente de agua desmineralizada para cubrir la placa.
Encienda la tina, y déjela en operación durante 5 a 10 minutos.
- Saque la placa, y deje que le escurra el agua. Y luego, para que quede lo más seca posible, utilice una pistola de aire caliente o un secador de cabello.
- Monte la placa en el aparato, y pruébela. En muchos casos, con esto se soluciona el problema y el equipo vuelve a funcionar bien (siempre y cuando, el líquido derramado no haya dañado algún circuito).
Algunos técnicos, todavía le dan un tercer "baño" a la placa de circuito impreso; utilizan alcohol isopropílico, supuestamente para eliminar los depósitos que pudiera haber dejado el agua. Esto es necesario, sólo si se usa agua corriente para la segunda limpieza; pero si se usa agua desmineralizada, ésta no deja ningún residuo (así que la tercera limpieza ya sale sobrando).
Comentarios finales
Como ha podido ver, construir una tina de limpieza ultrasónica no tiene nada de extraordinario. De hecho, no exagero al decir que es un proyecto que puede llevarse a cabo en una tarde, si ya se tienen a la mano los elementos necesarios para su construcción.
Entonces, ¿qué espera? ¡Manos a la obra! Verá que pronto comienza a encontrar múltiples aplicaciones para su tina de limpieza ultrasónica.
Ing. Leopoldo Parra Reynada
Revista Electrónica y Servicio
|
Transformador
aislador
Que es un transformador aislador, cual es su propósito y como implementar
uno con material reciclado de equipos en desuso.
Medidor de resistencias bajas
Sencillo y útil dispositivo que permite medir resistencias de valores muy
bajos con una resolución de hasta centésimas de Ohm.
Foro de Comunidad Electrónicos
Lugar donde solicitar ayuda, preguntar, compartir experiencias e información sobre reparación de TV, Audio, Video, Hardware, Electrónica Automotriz y otros.
Circuitos y proyectos electrónicos
Guía de sitios para encontrar proyectos electrónicos para todo tipo de aplicaciones.
• Shopping de Electrónica
• Foro de Comunidad Electrónicos
• Proyectos para Electrónicos
• Notas y Artículos Técnicos
• Guía de Foros de Electrónica
• Grupo en Facebook
• Buscador general
• Buscador de datasheets
• Buscador de manuales
• Sitios de Electrónica
• Humor Electrónico
• Cursos y Eventos
• Noticias
• Videos
• Blog
• Colaboradores
• Mapa del sitio
• Contacto