ES2272661T3 - Sistema de encendido pirotecnico y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Sistema de encendido pirotécnico con un puente de encendido de metal, puente sobre el que se ha aplicado una capa reactiva esencialmente de un metal inflamable (6, 6'') o de un metal (6, 6'') que libera energía durante la aleación con el metal (7) del puente de encendido, caracterizado porque la capa reactiva ha sido aplicada en forma de raya (6) o en forma de islas (6'') y el puente se ha ajustado en una zona libre de la capa reactiva.
Description
Sistema de encendido pirotécnico y procedimiento
para su fabricación.
La presente invención se refiere a un sistema de
encendido pirotécnico de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1.
Por la figura 4 de la EP 609605 A, se conoce un
puente de encendido sobre el que se encuentra impreso o pintado el
material pirotécnico. Como material pirotécnico queremos mencionar
concretamente el estifnato de plomo. La ventaja del material
pirotécnico en el puente de encendido consiste en que el suministro
de energía es mayor que la energía eléctrica absorbida. Con ayuda
de esta energía adicional se puede vencer sin problemas una
distancia entre el puente de encendido y el cebo.
La desventaja consiste aquí en que un material
orgánico de este tipo, como se ha previsto según la EP 609605 A, no
es muy estable desde el punto de vista mecánico y térmico y no
siempre queda garantizado el contacto entre la capa impresa y el
hilo eléctrico.
También se conocen puentes de encendido (véanse
WO 98/34081 A, DE 3124420 A, WO 02/21067 A) donde la capa reactiva
se compone principalmente de un metal inflamable o de un metal que
libera energía al producirse la aleación con el metal del puente de
encendido.
Por lo tanto, aquí se aplica un metal sobre el
puente de encendido y ningún compuesto orgánico, lo que da como
resultado una mayor estabilidad mecánica. También es posible aquí
que el metal reaccione con oxígeno y libere de esta forma energía.
Sin embargo, también es posible que el metal reaccione con el metal
del puente de encendido: cuando se calienta el puente de encendido
se funde el metal aplicado y forma con el metal del puente de
encendido una aleación; con una elección adecuada de los metales
también se libera una energía considerable.
El puente de encendido puede estar estructurado
aquí según la AT 405591 B.
Los puentes de encendido se ajustan con
frecuencia con un láser, es decir, se reduce su ancho para que la
resistencia eléctrica tenga exactamente el valor predeterminado. Sin
embargo, aquí molesta la capa reactiva.
El objetivo de la presente invención consiste en
diseñar un puente de encendido según el preámbulo de la
reivindicación 1 de manera que se pueda ajustar con facilidad.
Este objetivo se alcanza según la invención de
acuerdo con la reivindicación 1. Con ello se producen ventajas
técnicas de procedimiento y en cuanto al coste, en comparación con
una aplicación plana según ya se conoce. Si la capa reactiva ha
sido aplicada en forma de raya o en forma de islas, el ajuste se
puede realizar en una zona libre de la capa reactiva, lo que
facilita el ajuste.
De preferencia, entre el puente de encendido y
la capa reactiva se ha previsto una delgada capa aislante
eléctricamente, por ejemplo de un óxido o nitruro de la capa
reactiva. Así se impide que la capa reactiva modifique la
resistencia eléctrica del puente de encendido. Naturalmente, la capa
de aislamiento eléctrico ha de ser lo suficientemente delgada para
que la resistencia térmica quede lo suficientemente reducida.
Es conveniente que el metal inflamable sea
circonio. El efecto reforzante del encendido se basa aquí en que el
circonio metálico se quema con una considerable liberación de
energía al sobrepasarse la temperatura de inflamación debido al
puente de encendido. En lugar de circonio también se puede utilizar
titanio, hafnio, niobio, tantalio, aluminio o níquel.
Con especial preferencia, el metal del puente de
encendido consiste, esencialmente, en oro y/o paladio y el metal
inflamable en níquel, en caso dado con un intensificador del
encendido.
La precipitación de una capa de níquel sobre el
metal base de Au(Pd) puede realizarse favorablemente de
manera electroquímica en utilidad múltiple; también existen
procedimientos sin corriente. Por electrólisis de dispersión se
puede incorporar cualquier polvo de metal, en este caso metales
intensificadores del encendido como, por ejemplo, Zr, Hf, Ta, Nb.
De preferencia, el tamaño de grano es de aproximadamente 1\mum.
Una ventaja especial de la capa compuesta sobre la base de Au/Ni
consiste en que los dos metales prácticamente no se pueden mezclar
hasta aproximadamente los 200º, debido a lo cual se asegura una
larga vida útil del sistema.
La fabricación de un sistema de encendido
pirotécnico con una capa compuesta de puente de encendido/metal
inflamable también se puede realizar imprimiendo en primer lugar una
resina, que contiene el metal correspondiente, sobre el metal base,
dejando secar la resina y después sinterizando el metal y obteniendo
así una capa compuesta. El metal aplicado puede existir aquí en
forma metálica o también como compuesto metálico (por ejemplo
resinato en la resina). La impresión puede realizarse de manera
económica por medio de serigrafía. Mediante la correspondiente
elección de la atmósfera durante la sinterización es posible generar
una capa del óxido o bien nitruro del metal inflamable como se
requiere para el aislamiento eléctrico. Sobre la misma se aplica,
entonces, la capa de intensificación del encendido. Debido a la
tecnología utilizada (serigrafía y sinterización) queda establecido
en todos los casos el contacto térmico entre el puente de encendido
y el metal inflamable.
Naturalmente, este tipo de aplicación no es el
único posible. Para los metales menos nobles, por ejemplo, también
se puede realizar la aplicación por vaporización o pulverización
catódica.
Otro tipo de ejecución preferido consiste en que
el metal del puente de encendido sea, esencialmente, platino o
metal del grupo del platino, y el metal reactivo, esencialmente,
aluminio.
Así, en este caso se ha aplicado un metal que
forma una aleación con el metal del puente de encendido bajo
liberación de una gran energía. El puente de encendido está hecho
aquí de metal noble. Esto es necesario debido a la larga vida útil
(15 años y más). El metal menos noble puede preverse encima o por
debajo del anterior.
Para fabricar un puente de encendido de este
tipo se prefiere, según la invención, el siguiente procedimiento:
en primer lugar se aplica el metal menos noble en forma de una
resina por medio de serigrafía sinterizando después en atmósfera
reducida, después se aplica el metal más noble en un proceso
electroquímico o por vaporación o pulverización catódica en forma
de una raya o en forma de islas, finalmente se ajusta el metal menos
noble en la zona fuera de la raya o bien de las islas del metal más
noble con el fin de alcanzar el valor de resistencia deseado.
El sustrato puede ser cerámico (esteatita,
Al_{2}O_{3}, ZrO_{2}). Aquí se puede prever una capa aislante
térmica. El sustrato puede ser también de acero, y en este caso ha
de preverse una capa aislante eléctrica y térmica (de forma análoga
a la conocida "metal board technology").
La presente invención se explica con más detalle
con ayuda de los dibujos adjuntos. Estos muestran:
La figura 1: un puente de encendido tradicional
ajustado.
La figura 2: un primer tipo de ejecución de un
puente de encendido según la invención.
La figura 3: un segundo tipo de ejecución de un
puente de encendido según la invención.
Las figuras 4 y 5: cada una, un corte parcial a
través de un tercer y cuarto tipo de ejecución de un puente de
encendido según la invención.
En ninguna de las figuras se han representado
los "pads" de contacto.
Como se puede ver en la figura 1, se ajusta el
puente de encendido 1 debido a que, en primer lugar, se introduce
el material conductivo eléctricamente por medio de un láser en
incisiones de dos líneas paralelas 2, 3. Así se producen dos pistas
exteriores y una pista central relativamente estrecha. Las dos
pistas exteriores se interrumpen, ahora, por incisiones adicionales
4, 5, de manera que solamente la pista central delgada sigue siendo
conductiva. Esta pista tiene, así, una resistencia relativamente
alta y se calienta en medida suficiente con flujo de corriente de
manera que se produce la ignición del cebo.
Como se puede ver en la figura 2, según la
presente invención se ha previsto un metal 6 sobre el metal 7 del
puente de encendido. El metal 6 puede ser circonio, el metal 7 una
aleación de oro-paladio. El metal 6 se ha aplicado
en forma de una raya, de manera que se pueden realizar sin
impedimento las incisiones durante el ajuste (en la figura 2
solamente se han representado la línea 3 y la incisión 5).
Según la figura 3 se ha dispuesto el metal 6'
sobre el metal 7 en forma de varias islas. La disposición y el
tamaño están representados aquí solamente a modo de ejemplo. También
aquí es fácilmente posible practicar incisiones 4, 5 durante el
ajuste.
Según la figura 4 se ha aplicado un metal 7 (por
ejemplo oro/paladio) sobre un metal 6" (por ejemplo níquel). En
el metal 6" se ha incorporado un intensificador de encendido 8 en
forma de circonio en polvo con un tamaño de grano de
aproximadamente 1 \mum.
Según la figura 5 se ha aplicado sobre el metal
7, además, una capa contra la corrosión 9, por ejemplo de oro. Esta
capa contra la corrosión puede aplicarse, por ejemplo, por medio de
carburación.
Claims (7)
1. Sistema de encendido pirotécnico con un
puente de encendido de metal, puente sobre el que se ha aplicado
una capa reactiva esencialmente de un metal inflamable (6, 6') o de
un metal (6, 6') que libera energía durante la aleación con el
metal (7) del puente de encendido, caracterizado porque la
capa reactiva ha sido aplicada en forma de raya (6) o en forma de
islas (6') y el puente se ha ajustado en una zona libre de la capa
reactiva.
2. Sistema de encendido pirotécnico según la
reivindicación 1, caracterizado porque entre el puente de
encendido y la capa reactiva se ha previsto una delgada capa de
aislamiento eléctrico, por ejemplo de un óxido o nitruro de la capa
reactiva.
3. Sistema de encendido pirotécnico según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el metal
inflamable (6, 6') es circonio.
4. Sistema de encendido pirotécnico según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el metal
inflamable (6, 6') es titanio, hafnio, niobio, tantalio, aluminio o
níquel.
5. Sistema de encendido pirotécnico según la
reivindicación 4, caracterizado porque el metal (7) del
puente de encendido es esencialmente oro y/o paladio y el metal
inflamable (6, 6', 6'') es níquel, en caso dado con un
intensificador de encendido (8).
6. Sistema de encendido pirotécnico según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el metal (7) del
puente de encendido se compone esencialmente de platino o metales
del grupo de platino y porque el metal reactivo (6, 6', 6'') se
compone esencialmente de aluminio.
7. Procedimiento para la producción de un
sistema de encendido pirotécnico según la reivindicación 1, 2 ó 6,
caracterizado porque en primer lugar se aplica el metal menos
noble en forma de una resina mediante serigrafía y después se
sinteriza en atmósfera reducida, después se aplica el metal más
noble en un proceso electroquímico o por vaporación o pulverización
catódica en forma de una raya (6) o en forma de islas (6') y porque,
finalmente, se ajusta el metal menos noble en la zona fuera de la
raya o bien de las islas del metal más noble con el fin de alcanzar
el valor de resistencia deseado.
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