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VIDEO CONFERENCIAS

Desde hace 40 000 años hasta la actualidad es mucha la de utilizar interfaces graficas, las imágenes no solo pueden considerarse como el medio de comunicación mas efectivo, pero contiene una mayor cantidad de información cuando se le compara con las palabras escritas y las ideas conceptuales entonces la mente retiene las imágenes mucho mejor que las palabras conceptos abstractos o números.
Cuando hablamos cara a cara con otra persona obtenemos bastante información de las expresiones faciales mas que de sus palabras o calidad de voz combinadas, por loe se cree el rostro humano es una importante fuente de información.
Los psicólogos han determinado que cuando hablamos cara a cara, solo el 7 % de lo que es comunicado es transferido por el significado de las palabras, el 38% proviene de cómo se dicen las palabras, eso de la al 55% restante de la comunicación tomar la forma de señales visuales.
Hablando ahora en el área de las comunicaciones LA VIDEOCONFERENCIA ofrece hoy en día una solución accesible a la necesidad de comunicación como sistema que permite transmitir y recibir la información visual y sonora entre puntos o zonas diferentes evitando así los gastos y perdidas de tiempo que implica el traslado físico de la persona, todo esto a costos cada vez mas bajos y con señales de mejor calidad. Estas ventajas hacen a la videoconferencia el segmento de mayor crecimiento en el área de las telecomunicaciones.
Su uso es aun muy limitado en el campo de la educación en nuestro país pero con la proliferación de redes de comunicación el uso de este sistema se hará cada vez más común, sobre todo en el sector y de forma particular en los servicios de educación a distancia y quizá porque no en el área laboral.
Y Será así por que se trata de un sistema que no requiere grandes conocimientos técnicos para su manipulación ya que su manejo es simple, transparente y por que su costo empieza a ser accesible. Hace solo unos años un equipo de videoconferencia costaba millones en estos momentos la inversión para disponer de un equipo básico es mucho mas accesible.
El interés en la comunicación utilizando video ha crecido con la disponibilidad de la televisión comercial iniciada en 1940. Los adultos de hoy han crecido utilizando al televisor como un medio de información y de entretenimiento, se han acostumbrado a tener un acceso visual a los eventos mundiales mas relevantes en el momento en que estos ocurren, convirtiéndonos en comunicadores visuales.
Una videoconferencia se puede definir como la interacción en el tiempo real entre dos o más participantes remotos que intercambian señales de audio y video. Aunque el termino suene un poco ambiguo, en general lo utilizamos para referirnos a la interacción comunicativa basada en la imagen en movimiento y el sonido de dos o mas personas distantes físicamente , pero coincidentes en el tiempo, y que utilizan recursos tecnológicos diversos, los satélites de comunicaciones. La fibra óptica, las microondas, las redes informáticas, las líneas telefónicas, etc. Todos estos son canales habitualmente asociados a la videoconferencia. Las cámaras y reproductores de video, micrófonos, ordenadores etc. suelen ser utilizados para producir y decodificar la señal de una videoconferencia entre lugares remotos. Sin embargo en los últimos tiempos y con el advenimiento de las redes informáticas cada día se habla más de videoconferencia de escritorio, que es aquella que puede realizarse desde dos ordenadores interconectados por una red telemática, un par de cámaras y micrófonos de bajo costo y el software adecuado. Además aunque no necesariamente, en la videoconferencia de escritorio puede utilizarse otras herramientas de apoyo, como pizarras electrónicas, editores de texto de red etc.

Ventajas de la videoconferencia

• Aumenta la comunicación creando un sentido de presencia de la otra persona físicamente distante.
• Nos facilita la percepción de elementos no verbales de la comunicación como las expresiones del rostro, y los gestos del comunicante, mejorando el contexto de la comunicación.
• Permite incluir información audiovisual complementaria en la comunicación (como videoclips o imágenes estáticas)
• Facilita la comprensión del entorno y la situación de los otros participantes

Incluso en el caso de conferencias o lecciones (según su uso) facilita la comprensión al centrar la atención de los asistentes en el discurso y al posibilitar al instructor “mostrar” aquello de lo que esta hablando.
Para realizar una videoconferencia es necesario digitalizar audio y video y transmitir a distancia con rapidez, a ser posible en tiempo real o con retardos mínimos que no entorpezcan la fluidez de la conversación.

Clasificación de la videoconferencia

En videoconferencia se tienen básicamente los siguientes sistemas: videoconferencia para grupo y la videoconferencia de escritorio.

Videoconferencia para grupo

Los sistemas de videoconferencia para grupo emplean básicamente componentes audiovisuales de alta calidad, codecs sofisticados y equipo de interfaz que crean un ambiente propio para una sala con varios participantes. Ejemplo de estos sistemas son el de la educación a distancia que pueden ser fácilmente adecuados con diseños propios en los que existen una lista grande de herramientas interactivas que pueden ser integradas al sistema como los son: diapositivas de 35mm, todo tipo de graficas en computadora entre otros.

Videoconferencia de escritorio

Los sistemas de escritorio emplean usualmente computadoras (Pentium preferentemente) con tarjetas de expansión, cámaras, sistemas de audio y software de Windows que en conjunto permiten que se pueda realizar la videoconferencia, algunos requerimientos para los transmisores de video son una conexión a una red digital conmutada.
El beneficio esencial que presenta el reunir personas ubicadas en diferentes lugares geográficos para que puedan compartir ideas, conocimientos, información para dar soluciones a problemas y planear estrategias de negocios utilizando técnicas audiovisuales .
Esta tecnología ha pasado de los antiguos y todavía vigentes equipos grupales bajo la norma H.320 para enlaces dedicados o del tipo ISDN, hacia los más sofisticados, compactos y baratos sistemas que cumplen con la especificación H.323 de la ITU, esto es, la comunicación a través de redes de datos conmutadas por paquetes, popularmente conocidas como redes IP.
Sin embargo, ni la norma H.320 ni la H.323 definen los elementos que permiten garantizar la calidad de servicio (QoS) de la aplicación de videoconferencia. Dicho de otra manera: asumen que el enlace empleado para intercambiar audio y video tiene alguna forma de garantizar que la información llegue íntegra y a tiempo, pero no es algo que dependa del equipo terminal de videoconferencia; bajo estas condiciones, en un enlace dedicado (fracciones de T1 o E1) o ISDN no hay mayor complejidad, ya que ningún otro sistema, de videoconferencia u otra aplicación, puede interferir o compartir el canal.
Debido a que las redes conmutadas por paquetes utilizan los sistemas H.323, la calidad del servicio se convierte en un serio reto por vencer. Un equipo de videoconferencia H.323 es, para el resto de la red (otros equipos como computadoras, switches, concentradores y ruteadores) idéntico a cualquier sistema: envía y recibe paquetes de datos con el protocolo TCP/IP.
Para un ruteador, por ejemplo, una serie de paquetes dirigidos a un equipo de videoconferencia, tiene la misma prioridad de tránsito que los paquetes correspondientes a una aplicación que está descargando la computadora en la oficina adyacente a la sala de videoconferencia. Un ejemplo claro ocurre cuando un equipo de videoconferencia inicia una sesión a las 6 de la mañana (cuando la red local tiene poco uso y el consumo del enlace a Internet también es reducido), y conforme avanza el tiempo la calidad de la conexión se degrada, llegando en ocasiones a perderse por completo (digamos a las 11 de la mañana, hora pico en la mayoría de las redes por la cantidad de consultas a correo electrónico y otros servicios de información).
Dado que el común de las redes de datos operan bajo los principios de “mejor esfuerzo” y “primero en llegar, primero en atender”, esto es, que no hay una distinción intrínseca de las prioridades en los paquetes enviados o recibidos por los nodos que las constituyen, la aplicación de la videoconferencia, por naturaleza dependiente del tiempo real y de que alguien le garantice la calidad de servicio y tránsito en la red, padece las consecuencias.
Existen, por tanto, varios problemas o retos a vencer para el uso de videoconferencia en redes locales e Internet como son:

El ancho de banda

El ancho de banda, tan solicitado por todas las aplicaciones, es crítico en la videoconferencia. Significa que haya suficiente espacio o capacidad de emisión y recepción de tal forma, que los paquetes lleguen a su destino sin problemas. Mientras que con el uso de enlaces dedicados o ISDN el ancho de banda necesario puede oscilar entre 128 y 384 Kbps, la videoconferencia sobre IP puede usar eso, más al menos un 20% extra correspondiente a los datos de control de la sesión.
Las videoconferencias de alta calidad, comunes en las redes de alto desempeño como Internet 2, pueden consumir hasta 2 o 3 Mbps, mientras que videoconferencias con usos especializados y calidad de televisión de alta definición requieren de 10 a 20 Mbps de ancho de banda por sitio. Sin embargo, una gran ventaja de la videoconferencia por IP es que usa de forma dinámica el ancho de banda, así al inicio de la sesión se necesitará la cantidad nominal de bits por segundo, monto que irá disminuyendo conforme transcurra ésta dependiendo del movimiento en el video y las muestras de audio que se digitalicen (dicho de otra forma: si un sitio en la videoconferencia no habla y cancela sus cámaras, el ancho de banda empleado puede ser tan bajo como sólo el 20% de bits por segundo del monto inicial que permite mantener la conexión).

La pérdida de paquetes

La pérdida de paquetes significa que los elementos de la comunicación, los paquetes de datos, no llegan a su destino. El problema puede tener su origen en el ancho de banda a través de toda la ruta (un usuario con un excelente enlace a Internet experimenta fallas hacia un destino que emplea un módem a 56 Kbps, lo que convierte esto en un problema de “última milla”) o bien, en errores de transmisión, cuyo origen más común corresponde a que alguna parte del enlace es del tipo inalámbrico, ya sea por microondas, satélite o redes locales del tipo 802.11x. Sin embargo, el problema a veces aparece en redes por cable de cobre o fibra óptica. Los efectos son sesiones de videoconferencia con video entrecortado, chasquidos de audio, video estático e, inclusive, la pérdida de la comunicación.

La latencia

La latencia es el tiempo transcurrido entre un evento y el instante en el que el sitio remoto lo escucha u observa, y puede ser inducida por el proceso de codificación y decodificación de los equipos de videoconferencia, los sistemas intermedios en la red y la distancia que deben recorrer los paquetes para arribar al destino. Es poco lo que se puede hacer para resolver un asunto de latencia, a menos que se trabaje de cerca con los proveedores de acceso a la red o se forme parte de una red de alto desempeño. Mientras que un enlace intercontinental de fibra óptica puede tener una latencia de 90 o 100 milisegundos (ms); otro donde se empleen transmisiones satelitales, alcanza los 200 ms.
El efecto de una latencia muy alta es lo que se conoce como la comunicación “cambio y fuera” o de “walkie-talkie”. Dado que los paquetes de datos tardan en llegar, las personas que participan en una sesión interactiva no tienen noción exacta de cuándo el sitio remoto dejó de hablar, y la persona que acaba de dar su mensaje percibe que no le responden lo rápido que debería ser y, en ocasiones, asume que el enlace se ha caído. Para latencias de 50 ms el efecto es casi imperceptible, pero arriba de 150 ms ya los usuarios lo detectan, o al menos hay que hacerlo de su conocimiento. Adicionalmente, puede presentarse la falta de sincronía entre el movimiento de los labios del ponente y la voz. Algunos equipos terminales tratan de compensar esto con bancos de memoria que almacenan los datos que arriban primero, para sincronizarlos con los de latencia más alta.

El jitter

El jitter es la variación aleatoria de la latencia, cuyo origen puede estar en el mismo equipo terminal (aplicaciones en una PC que compiten por el uso de la red), en el tráfico que temporalmente reduce las capacidades de la red a lo largo de toda la ruta, o con cambios en el camino que siguen los paquetes (saltando de un ruteador a otro). Estos cambios aleatorios son los que provocan que los paquetes lleguen en un orden distinto al que fueron emitidos. Para compensar dicha situación, los sistemas de videoconferencia emplean memorias temporales que permiten presentar al usuario el audio y video cuando se posee un grupo de paquetes en orden. En consecuencia, el jitter incrementa la latencia y sus efectos.

Las políticas de seguridad de las redes

Las políticas de seguridad derivan de firewalls y dispositivos para la traducción de direcciones (NATs), empleados para proteger a los sistemas en una red contra ataques externos, o ampliar la cantidad de equipos que pueden acceder a los servicios cuando el número de direcciones IP es limitado, respectivamente.
En el caso de los firewalls, cuya función básica es restringir los puertos libres para las conexiones de los sistemas desde y hacia el exterior de la red local, su principal conflicto con H.323 reside en que esta última norma usa de forma dinámica los puertos de TCP/IP. Mientras que servicios como páginas Web, FTP, correo electrónico y sesiones remotas (telnet) emplean puertos específicos; H.323 selecciona cualquiera disponible en el sistema terminal, que seguramente estará bloqueado a la comunicación externa por parte del firewall.
Los equipos de videoconferencia ubicados detrás de un dispositivo NAT presentan problemas, dado que H.323 requiere de direcciones IP públicas y homologadas para establecer y sostener la llamada. Debido a que el aparato NAT crea una dirección IP privada para el sistema de videoconferencia, los equipos remotos difícilmente pueden localizar al equipo local, pues el aparato NAT es quien posee la dirección IP pública.
El vídeo decente requiere muchos de la anchura de banda, que significa una cierta forma de conexión de banda ancha. Hasta hace poco tiempo, el usuario medio no tenía acceso a de banda ancha.
Poco entender cómo los trabajos de la tecnología son la mejor manera de ilustrar la desventaja de la videoconferencia. La mayoría de videoconferencias ocurre sobre un ISDN o una red IP-BASADA en un punto para señalar llamada entre dos máquinas o una llamada de múltiples puntos entre tres o más puntos finales video.
Las llamadas del ISDN se hacen generalmente en un índice de datos de 64K, de 128K o de 384K bit/sec usando el protocolo H.320. La anchura de banda más alta utilizó calidad de la llamada de los medios mejor. El ISDN utiliza la red de teléfono cambiada pública y no el Internet. La desventaja de la tecnología es que una tiene que ser situado por lo menos 18.000 pies de una oficina local del teléfono. Si la distancia es más futura, requerir el equipo adicional y líneas especializadas conduce encima del coste.
La comunicación IP-BASADA utiliza una conexión estándar de Ethernet y el protocolo H.323 para las puntos finales que conectan a una red. Está llegando a ser más el estándar para la videoconferencia. Las velocidades de la conexión pueden ir tan arriba como 768K bit/sec. En el pasado, era un mundo de marcado manual. No mucha gente tenía acceso a la tecnología del IP.
Ahora, por supuesto, el IP es relativamente barato y las conexiones de Ethernet se pueden encontrar en la mayoría de los ajustes corporativos. Todavía tiene sus problemas cuando está utilizada con videoconferencia. La congestión de red se está convirtiendo en una edición importante. Los expertos aconsejan planear sus videoconferencias temprano en el día en que el Internet se aprieta lo más menos posible. Alternativamente, usted puede emplear a un encargado de puerta.
Los porteros pueden ser utilizados para reservar y para instalar llamadas de conferencia. Estos servicios tienen espinas dorsales de la red dedicadas al tráfico de la videoconferencia, reduciendo al mínimo las interrupciones potenciales y mantienen calidad individual de la llamada alta. Tenga presente que las conexiones dañadas pueden crear imágenes nerviosas, llamadas caídas, retrasa y otros problemas en la videoconferencia. Esto es particularmente verdad para las conferencias sobre el Internet público.
Los cortafuegos son cruciales a cualquier sistema de las compañías. Los cortafuegos corporativos pueden bloquear el tráfico de la videoconferencia que sale en o la red local. Antes de que cualquier videoconferencia pueda ocurrir, un puerto se debe encontrar para permitir que la conexión ocurra.
Otra desventaja de la comunicación video es el coste. Una conexión entre los participantes de la conferencia es solamente parte de la ecuación. El punto final de la videoconferencia puede también tener un impacto en la calidad total de la llamada.
Se cuesta implicado en el servicio también. Los abastecedores de servicio tienen espinas dorsales de la red dedicadas al tráfico de la videoconferencia, reduciendo al mínimo las interrupciones potenciales. Usar un abastecedor de servicio y líneas dedicadas puede prever una conexión mejor y una experiencia total, pero puede ser costoso si la videoconferencia se utiliza solamente sobre una base limitada.

MULTIMETROS ANALOGICOS (EN INGLES)

Analog multimeters, although older than the commonly preferred digital multimeter, do come with several unique advantages. Although both digital and analog multimeters measure varying units, such as voltage, current, and resistance, they display their readings in distinctly different ways.

Analog multimeters can sometimes be difficult to read because they display data as a needle moving along a scale—this can be a benefit because the display of increased voltage (or resistance and so forth) is tangible, but can be hard for those unfamiliar with the scale. Like their digital counterparts, analog multimeters can measure a range of different electrical outputs, such as voltage, current, and resistance—as done with digital multimeters, a function must be selected and a corresponding range must be set. However, the way analog multimeters operate is fundamentally different than how digital multimeters operate.

Analog multimeters do take some energy from the circuit they are testing, whereas digital multimeters operate independent of circuit energy. In order to give an accurate reading analog multimeters need a high level of sensitivity—otherwise, the results may be skewed. When testing for resistance, the multimeter can rely on battery power.

Ranges for typical analog multimeter use varies with each application: For DC voltage, 0.5 V, 2.5V, 10V, 50V, 250V, 1000V are all standard range settings. For AC voltage, 10V, 50V, 250V, and 1000V are standard settings. Current is measured in amperes, with standard DC settings of 2.5, 25, and 250 amperes. AC current is hardly ever measured. Resistance, measured in ohms, has standard settings around 20, 200, 2000, 20,000, and 200,000 ohms. When not in use, leaving the multimeter around 10V is not a bad idea, because misusing the multimeter at this level is not likely to cause much damage. 

Generally speaking, analog meter resistance should be ten times the circuit resistance to ensure accurate readings. A high sensitivity is necessary to prevent upsetting the test circuit. When it comes to price, a quality analog multimeter will cost about the same as a digital multimeter. Analog meters have several different options for displaying data: commonly a galvanometer registers movement, though sometimes a simulated pointer or bar graph is used instead. However, the width of the pointer and subsequent vibration can alter the resolution of a reading. Other common errors occur as a result of a user’s inability to read the results properly, and resistance readings tend be to especially difficult because the resistance circuit tends to cause heavy scale compression. These problems aside, however, analog meters can measure with three to five percent accuracy. Additionally, due to the galvanometer, they are often better than digital multimeters at determining the rate of change of  a measurement reading. Some digital multimeters will even include a special bar graph display to strengthen this feature.

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ETHERNET

Historia de las redes Ethernet

En 1972 comenzó el desarrollo de una tecnología de redes conocida como Ethernet Experimental- El sistema Ethernet desarrollado, conocido en ese entonces como red ALTO ALOHA, fue la primera red de área local (LAN) para computadoras personales (PCs). Esta red funcionó por primera vez en mayo de 1973 a una velocidad de 2.94Mb/s.
Las especificaciones formales de Ethernet de 10 Mb/s fueron desarrolladas en conjunto por las corporaciones Xerox, Digital (DEC) e Intel, y se publicó en el año 1980. Estas especificaciones son conocidas como el estándar DEC-Intel-Xerox (DIX), el libro azul de Ethernet. Este documento hizo de Ethernet experimental operando a 10 Mb/s un estándar abierto.
La tecnología Ethernet fue adoptada para su estandarización por el comité de redes locales (LAN) de la IEEE como IEEE 802.3. El estándar IEEE 802.3 fue publicado por primera vez en 1985.
El estándar IEEE 802.3 provee un sistema tipo Ethernet basado, pero no idéntico, al estándar DIX original. El nombre correcto para esta tecnología es IEEE 802.3 CSMA/CD, pero casi siempre es referido como Ethernet.
IEEE 802.3 Ethernet fue adoptado por la organización internacional de estandarización (ISO), haciendo de el un estándar de redes internacional.
Ethernet continuó evolucionando en respuesta a los cambios en tecnología y necesidades de los usuarios. Desde 1985, el estándar IEEE 802.3 se actualizó para incluir nuevas tecnologías. Por ejemplo, el estándar 10BASE-T fue aprobado en 1990, el estándar 100BASE-T fue aprobado en 1995 y Gigabit Ethernet sobre fibra fue aprobado en 1998.
Ethernet es una tecnología de redes ampliamente aceptada con conexiones disponibles para PCs, estaciones de trabajo científicas y de alta desempeño, mini computadoras y sistemas mainframe.
La arquitectura Ethernet provee detección de errores pero no corrección de los mismos. Tampoco posee una unidad de control central, todos los mensajes son transmitidos a través de la red a cada dispositivo conectado. Cada dispositivo es responsable de reconocer su propia dirección y aceptar los mensajes dirigidos a ella. El acceso al canal de comunicación es controlado individualmente por cada dispositivo utilizando un método de acceso probabilístico conocido como disputa (contention).

Objetivos de Ethernet

Los objetivos principales de Ethernet son consistentes con los que se han convertido en los requerimientos básicos para el desarrollo y uso de redes LAN.
Los objetivos originales de Ethernet son:

Simplicidad

• Las características que puedan complicar el diseño de la red sin hacer una contribución substancial para alcanzar otros objetivos se han excluido.

Bajo Costo

• Las mejoras tecnológicas van a continuar reduciendo el costo global de los dispositivos de conexión.

Compatibilidad

• Todas las implementaciones de Ethernet deberán ser capaces de intercambiar datos a nivel de capa de enlace de datos. Para eliminar la posibilidad de variaciones incompatibles de Ethernet, la especificación evita características opcionales.

Direccionamiento flexible

• El mecanismo de direccionamiento debe proveer la capacidad de dirigir datos a un único dispositivo, a un grupo de dispositivos, o alternativamente, difundir (broadcast) el mensaje a todos los dispositivos conectados a la red.

Equidad

• Todos los dispositivos conectados deben tener el mismo acceso a la red.

Progreso

• Ningún dispositivo conectado a la red, operando de acuerdo al protocolo Etheret, debe ser capaz de prevenir la operación de otros dispositivos.
• Alta velocidad
• La red debe operar eficientemente a una tasa de datos de 10 Mb/s.

Bajo retardo

• En cualquier nivel de tráfico de la red, debe presentarse el mínimo tiempo de retardo posible en la transferencia de datos.

Estabilidad

• La red debe ser estable bajo todas las condiciones de carga. Los mensajes entregados deben mantener un porcentaje constante de la totalidad del tráfico de la red.

Mantenimiento

• El diseño de Ethernet debe simplificar el mantenimiento de la red, operaciones y planeamiento.

Arquitectura en capas

• El diseño Ethernet debe ser especificado en término de capas de forma de separar las operaciones lógicas de los protocolos de capa de enlace de las especificaciones de comunicaciones físicas del canal de comunicación.Si bien IEEE 802.3 y Ethernet son similares, no son idénticos. Las diferencias entre ellos son lo suficientemente significantes como para hacerlos incompatibles entres si.
  Todas las versiones de Ethernet son similares en que comparten la misma arquitectura de acceso al medio múltiple con detección de errores, CSMA/CD (carrier sense multiple access with collision detection). Sin embargo, el estándar IEEE 802.3 ha evolucionado en el tiempo de forma que ahora soporta múltiples medios en la capa física, incluyendo cable coaxil de 50 Ω y 75 Ω, cable par trenzado sin blindaje (Unshielded Twisted Pair o UTP), cable par trenzado con blindaje (Shielded Twisted Pair o STP) y fibra óptica. Otras diferencias entre los dos incluyen la velocidad de transmisión, el método de señalamiento y la longitud máxima del cableado.
  

  Formato de la trama

  La diferencia más significativa entre la tecnología Ethernet original y el estándar IEEE 802.3 es la diferencia entre los formatos de sus tramas. Esta diferencia es lo suficientemente significativa como para hacer a las dos versiones incompatibles.
  
  
  Una de las diferencias entre el formato de las dos tramas está en el preámbulo. El propósito del preámbulo es anunciar la trama y permitir a todos los receptores en la red sincronizarse a si mismos a la trama entrante. El preámbulo en Ethernet tiene una longitud de 8 bytes pero en IEEE 802.3 la longitud del mismo es de 7 bytes, en este último el octavo byte se convierte en el comienzo del delimitador de la trama.
  La segunda diferencia entre el formato de las tramas es en el campo tipo de trama que se encuentra en la trama Ethernet. Un campo tipo es usado para especificar al protocolo que es transportado en la trama. Esto posibilita que muchos protocolos puedan ser transportados en la trama. El campo tipo fue reemplazado en el estándar IEEE 802.3 por un campo longitud de trama, el cual es utilizado para indicar el numero de bytes que se encuentran en el campo da datos.
  La tercera diferencia entre los formatos de ambas tramas se encuentra en los campos de dirección, tanto de destino como de origen. Mientras que el formato de IEEE 802.3 permite el uso tanto de direcciones de 2 como de 6 bytes, el estándar Ethernet permite solo direcciones de 6 Bytes.
  El formato de trama que predomina actualmente en los ambientes Ethernet es el de IEEE 802.3, pero la tecnología de red continua siendo referenciada como Ethernet.
  

  Características de Ethernet

  Las siguientes son algunas de las características que definen a Ethernet:
  Las especificaciones Ethernet (IEEE 802.3) también han sido adoptadas por ISO y se encuentran en el estándar internacional 8802-3.
  Ethernet esta basado en la lógica de la topología bus. Originalmente, el bus era una única longitud de cable a la cual los dispositivos de red estaban conectados. En las implementaciones actuales, el bus se ha miniaturizado y puesto en un hub (concentrador) al cuál las estaciones, servidores y otros dispositivos son conectados.
  Ethernet usa un método de acceso al medio por disputa (contention). Las transmisiones son difundidas en el canal compartido para ser escuchadas por todos los dispositivos conectados, solo el dispositivo de destino previsto va a aceptar la transmisión. Este tipo de acceso es conocido como CSMA/CD.
  Ethernet ha evolucionado para operar sobre una variedad de medios, cable coaxial, par trenzado y fibra óptica, a múltiples tasas de transferencia. Todas las implementaciones son interoperables, lo que simplifica el proceso de migración a nuevas versiones de Ethernet.
  Múltiples segmentos de Ethernet pueden ser conectados para formar una gran red LAN Ethernet utilizando repetidores. La correcta operación de una LAN Ethernet depende en que los segmentos del medio sean construidos de acuerdo a las reglas para ese tipo de medio. Redes LAN complejas construidas con múltiples tipos de medio deben ser diseñadas de acuerdo a las pautas de configuración para multisegmentos provistas en el estándar Ethernet. Las reglas incluyen límites en el número total de segmentos y repetidores que pueden ser utilizados en la construcción de una LAN.
  Ethernet fue diseñado para ser expandido fácilmente. El uso de dispositivos de interconexión tales como bridges (puente), routers (ruteadores), y switches (conmutadores) permiten que redes LAN individuales se conecten entre si. Cada LAN continúa operando en forma independiente pero es capaz de comunicarse fácilmente con las otras LAN conectadas.
  

  Definición de CSMA/CD

  El estándar IEEE 802.3 especifica el método de control del medio (MAC) denominado CSMA/CD por las siglas en ingles de acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisiones (carrier sense multiple access with collision detection). CSMA/CD opera de la siguiente manera:
  

  1. Una estación que tiene un mensaje para enviar escucha al medio para ver si otra estación está transmitiendo un mensaje.
  2. Si el medio esta tranquilo (ninguna otra estación esta transmitiendo), se envía la transmisión.
  3. Cuando dos o más estaciones tienen mensajes para enviar, es posible que transmitan casi en el mismo instante, resultando en una colisión en la red.
  4. Cuando se produce una colisión, todas las estaciones receptoras ignoran la transmisión confusa.
  5. Si un dispositivo de transmisión detecta una colisión, envía una señal de expansión para notificar a todos los dispositivos conectados que ha ocurrido una colisión.
  6. Las estaciones transmisoras detienen sus transmisiones tan pronto como detectan la colisión.
  7. Cada una de las estaciones transmisoras espera un periodo de tiempo aleatorio e intenta transmitir otra vez.

  Detección de portadora

  La detección de portadora es utilizada para escuchar al medio (la portadora) para ver si se encuentra libre. Si la portadora se encuentra libre, los datos son pasados a la capa física para su transmisión. Si la portadora está ocupada, se monitorea hasta que se libere.
  

  Detección de colisiones

  Luego de comenzar la transmisión, continúa el monitoreo del medio de transmisión. Cuando dos señales colisionan, sus mensajes se mezclan y se vuelven ilegibles. Si esto ocurre, las estaciones afectadas detienen su transmisión y envían una señal de expansión. La señal de expansión de colisión asegura que todas las demás estaciones de la red se enteren de que ha ocurrido una colisión.
  

  Funciones de CSMA/CD

  El estándar CSMA/CD de la IEEE define un modelo hecho de hasta seis funciones. Tres de estas funciones están relacionadas con el envió de datos y las otras tres de la recepción de datos. Las funciones de recepción funcionan en paralelo con las de envio.
  

  Encapsulado/Desencapsulado de datos

  La función de encapsulación y desencapsulación de datos es llevada a cabo por la subcapa MAC. Este proceso es responsable de las funciones de direccionamiento y del chequeo de errores.
  

  Encapsulado

  El encapsulado es realizado por la estación emisora. El encapsulado es el acto de agregar información, direcciones y bytes para el control de errores, al comienzo y al final de la unidad de datos transmitidos. Esto es realizado luego que los datos son recibidos por la subcapa de control de enlace lógico (LLC). La información añadida es necesaria para realizar las siguientes tareas:
  Sincronizar la estación receptora con la señal.
  Indicar el comienzo y el fin de la trama.
  Identificar las direcciones tanto de la estación emisora como la receptora.
  Detectar errores en la transmisión.
  

  Desencapsulado

  El desencapsulado es realizado por la estación receptora. Cuando es recibida una trama, la estación receptora es responsable de realizar las siguientes tareas:
  

  • Reconocer la dirección de destino y determinar si coincide con su propia dirección.
  • Realizar la verificación de errores.
  • Remover la información de control que fue añadida por la función de encapsulado de datos en la estación emisora.

  Administración de acceso al medio

  La función de administración de acceso al medio es realizada por la subcapa MAC.
  En la estación emisora, la función de administración de acceso al medio es responsable de determinar si el canal de comunicación se encuentra disponible. Si el canal se encuentra disponible puede iniciarse la transmisión de datos.
  Adicionalote, la función de administración es responsable de determinar que acción deberá tomarse en caso de detectarse una colisión y cuando intentará retransmitir.
  En la estación receptora la función de administración de acceso al medio es responsable de realizar las comprobaciones de validación en la trama antes de pasarla a la función de desencapsulado.
  

  Codificación/decodificación de datos

  La función de codificación/decodificación es realizada en la capa física. Esta función es responsable de obtener la forma eléctrica u óptica de los datos que se van a transmitir en el medio.
  La codificación de datos es realizada por la estación emisora. Esta es responsable de traducir los bits a sus correspondientes señales eléctricas u ópticas para ser trasladadas a través del medio. Adicionalmente, esta función es responsable de escuchar el medio y notificar al la función de administración de acceso al medio si el medio se encuentra libre, ocupado o se ha detectado una colisión.
  La decodificación de datos es realizada en la estación receptora. Esta es responsable de la traducción de las señales eléctricas u ópticas nuevamente en un flujo de bits.
  

  Trama de transmisión CSMA/CD

  Se defina a una trama de transmisión como el grupo de bits en un formato particular con un indicador de señal de comienzo de la trama.
  El formato de la trama permite a los equipos de red reconocer el significado y propósito de algunos bits especificos en la trama. Una trama es generalmente una unidad lógica de transmisión conteniendo información de control para el chequeo de errores y para el direccionamiento.
  El formato de la trama CSMA/CD (IEEE 8023.3) se encuentra a continuación:
  

  

  Los componentes de la trama CSMA/CD son responsables de las siguientes tareas:
  

  • El preámbulo es responsable de proveer sincronización entre los dispositivos emisor y receptor.
  • El delimitador de inicio de trama indica el comienzo de una trama de datos.
  • El delimitador de inicio de trama esta formado de la siguiente secuencia de 8 bits, 10101011
  • Cada campo de dirección, dirección de origen y dirección de destino, puede tener una longitud tanto de 2 bytes como de 6 bytes. Ambas direcciones, origen y destino, deben tener la misma longitud en todos los dispositivos de una red dada.
    El campo dirección de destino específica la estación o estaciones a las cuales están dirigidos los datos. Una dirección que referencia a un grupo de estaciones es conocida como dirección de grupo de multicast, o dirección de grupo de multidifusión. Una dirección que referencia a todas las estaciones de una red es conocida como dirección de difusión.
    La dirección de origen identifica a la estación que está haciendo la transmisión.
  • El campo longitud indica la longitud del campo de datos que se encuentra a continuación. Es necesaria para determinar la longitud del campo de datos en los casos que se utiliza un campo pad (campo de relleno).
  • El campo información contiene realmente los datos transmitidos. Es de longitud variable, por lo que puede tener cualquier longitud entre 0 y 1500 bytes.
  • Un campo pad o campo de relleno es usado para asegurar que la trama alcance la longitud mínima requerida. Una trama debe contener mínimo un número de bytes para que las estaciones puedan detectar las colisiones con precisión.
  • Una secuencia de chequeo de trama es utilizada como mecanismo de control de errores.
    Cuando el dispositivo emisor ensambla la trama, realiza un cálculo en los bits de la trama. El algoritmo usado para realizar este cálculo siempre genera como salida un valor de 4 bytes. El dispositivo emisor almacena este valor en el campo de chequeo de secuencia de la trama.
    Cuando el receptor recibe la trama, realiza el mismo cálculo y compara el resultado con el del campo de chequeo de secuencia de la trama. Si los dos valores coinciden, la transmisión se asume como correcta. Si los dos valores son diferentes, el dispositivo de destino solicita una retransmisión de la trama.

    Tipos de ethernet

    Existen una gran variedad de implementaciones de IEEE 802.3. Para distinguir entre ellas, se ha desarrollado una notación. Esta notación especifica tres características de la implementación.
    

    • La tasa de transferencia de datos en Mb/s
    • El método de señalamiento utilizado
    • La máxima longitud de segmento de cable en cientos de metros del tipo de medio.

    Algunos tipos de estas implementaciones de IEEE 802.3 y sus características se detallan a continuación:
    

    Ethernet

    1BASE-5

    El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 1Mb/s sobre cable par trenzado a una distancia máxima de 250m.
    

    10BASE-5

    Es el estándar IEEE para Ethernet en banda base a 10Mb/s sobre cable coaxial de 50 Ω troncal y AUI (attachment unit interface) de cable par trenzado a una distancia máxima de 500m.
    

    10BASE-2

    El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 10MB/s sobre cable coaxial delgado de 50 Ω con una distancia máxima de 185m.
    

    10BROAD-36

    El estándar IEEE para Ethernet en banda ancha a 10Mb/s sobre cable coaxial de banda ancha de 75 Ω con una distancia máxima de 3600m.
    

    10BASE-T

    El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 10 Mb/s sobre cable par trenzado sin blindaje (Unshielded Twisted Pair o UTP) siguiendo una topología de cableado horizontal en forma de estrella, con una distancia máxima de 100m desde una estación a un hub.
    

    10BASE-F

    El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 10Mb/s sobre fibra óptica con una distancia máxima de 2.000 metros (2Km).
    

    Fast Ethernet

    100BASE-TX

    El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 100Mb/s sobre dos pares (cada uno de los pares de categoría 5 o superior) de cable UTP o dos pares de cable STP.
    

    100BASE-T4

    El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 100Mb/s sobre 4 pares de cable UTP de categoría 3 (o superior).
    

    100BASE-FX

    Es el estándar IEEE para Ethernet en banda base a 100Mb/s sobre un sistema de cableado de dos fibras ópticas de 62.5/125 μm.
    

    100BASE-T2

    El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 100Mb/s sobre 2 pares de categoría 3 (o superior) de cable UTP.
    

    Gigabit Ethernet

    1000BASE-SX

    El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 1000Mb/s (1Gb/s) sobre 2 fibras multimodo (50/125 μm o 62.5/125 μm) de cableado de fibra óptica.
    

    1000BASE-LX

    El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 1000Mb/s (1Gb/s) sobre 2 fibras monomodo o multimodo (50/125 μm or 62.5/125 μm) de cableado de fibra óptica.
    

    1000BASE-CX

    El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 1000Mb/s (1Gb/s) sobre cableado de cobre blindado balanceado de 150 Ω. Este es un cable especial con una longitud máxima de 25m.
    

    1000BASE-T

    El estándar IEEE para Ethernet en banda base a 1000Mb/s (1Gb/s) sobre 4 pares de categoría 5 o superior de cable UTP, con una distancia máxima de cableado de 100m
    

    Principios de operación de Ethernet

    Cada dispositivo equipado con Ethernet opera en forma independiente del resto de los dispositivos de la red, las redes Ethernet no hacen uso de un dispositivo central de control. Todos los dispositivos son conectados a un canal de comunicaciones de señales compartidas.
    Las señales Ethernet son transmitidas en serie, se transmite un bit a la vez. Las transmisiones se realizan a través del canal de señales compartidas donde todos los dispositivos conectados pueden escuchar la transmisión.
    Antes de comenzar una transmisión, un dispositivo escucha el canal de transmisión para ver si se encuentra libre de transmisiones. Si el canal se encuentra libre, el dispositivo puede transmitir sus datos en la forma de una trama Ethernet.
    Después de que es transmitida una trama, todos los dispositivos de la red compiten por la siguiente oportunidad de transmitir una trama. La disputa por la oportunidad de transmitir entre los dispositivos es pareja, para asegurar que el acceso al canal de comunicaciones sea justo, ningún dispositivo puede bloquear a otros dispositivos.
    El acceso al canal de comunicaciones compartido es determinado por la subcapa MAC. Este control de acceso al medio es conocido como CSMA/CS.
    

    Direccionamiento

    Los campos de direcciones en una trama Ethernet llevan direcciones de 48 bits, tanto para la dirección de destino como la de origen. El estándar IEEE administra parte del campo de las direcciones mediante el control de la asignación un identificador de 24 bits conocido como OUI (Organizationally Unique Identifier, identificador único de organización).
    A cada organización que desee construir interfaces de red (NIC) Ethernet, se le asigna un OUI de 24 bits único, el cual es utilizado como los primeros 24 bits de la dirección de 48 bits del NIC. La dirección de 48 bits es referida como dirección física, dirección de hardware, o dirección MAC.
    El uso de direcciones únicas preasignadas, simplifica el montaje y crecimiento de una red Ethernet.
    La topología lógica de una red determina como las señales son transferidas en la red. La topología lógica de una red Ethernet provee un único canal de comunicaciones que transporta señales de todos los dispositivos conectados. Esta topología lógica puede ser diferente de la topología física o de la disposición real del medio. Por ejemplo, si los segmentos del medio de una red Ethernet se encuentran conectados físicamente siguiendo una topología estrella, la topología lógica continua siendo la de un único canal de comunicaciones que transporta señales de todos los dispositivos conectados.
    Múltiples segmentos Ethernet pueden ser interconectados utilizando repetidores para formar una red LAN más grande. Cada segmento de medio es parte del sistema de señales completo. Este sistema de segmentos interconectados nunca es conectado en forma de bucle, es decir, cada segmento debe tener dos extremos.
    

    

    La señal generada por un dispositivo es puesta en el segmento de medio al cual esta conectado. La señal es repetida en todos los otros segmentos conectado de forma que sea escuchada por todos las demás estaciones. Sin importar cual se ala topología física, solo existe un canal de señales para entregar tramas a través de todos los segmentos a todos los dispositivos conectados.
    

    Tiempo de señales

    Para que el método de control de acceso al medio funcione correctamente, todas las interfaces de red Ethernet deben poder responder a las señales dentro de una cantidad de tiempo especificada. El tiempo de la señal está basado en la cantidad de tiempo que le toma a una señal ir de un extremo de la red al otro y regresar (Round Trip Time).
    El límite del Round Trip Time debe alcanzar a pesar de que combinación de segmentote de medio se utilicen en la construcción de la red. Las pautas de configuración proveen las reglas para la combinación de segmentos con repetidores de forma que el tiempo de las señales se mantenga. Si estas reglas no son seguidas, las estaciones podrían no llegar a escuchar las transmisiones a tiempo y las señales de estas estaciones pondrían interferirse entre si, causando colisiones tardías y congestionamiento en la red.
    Los segmentos del medio deben ser construidos de acuerdo a las pautas de configuración para el tipo de medio elegido y la velocidad de transmisión de la red (las redes de mayor velocidad exigen un tamaño de red de menor). Las redes locales Ethernet construidas por múltiples tipos de medios deben ser diseñadas siguiendo las pautas para configuraciones multisegmento de el estándar Ethernet.
    

    Topologías Ethernet

    Introducción

    Las redes ethernet a menudo están formadas por múltiples segmentos individuales interconectados por repetidores. Los segmentos están interconectados entre si siguiendo lo que se denomina un patrón de árbol sin raíz. Cada segmento Ethernet es una rama individual de la red completa.
    Se considera sin raíz ya que los segmentos interconectados pueden crecen en cualquier dirección.
    Los segmentos Ethernet individuales pueden utilizar diferentes medios. Históricamente cada tipo de medio requiere de una disposición de física de cable diferente. Actualmente la topología física recomendada para las instalaciones es la topología estrella como se especifica en ANSI/TIA/EIA-568-A. La utilización de una topología estrella ha hecho permitido limitar las interrupciones en la red causadas por problemas de cableado.
    

    Topología Bus

    Cuando se utiliza cable coaxial delgado, la topología física de la red puede ser únicamente una topología bus. En este diseño, todos los dispositivos son conectados a un único tramo de cable. Este cable provee un camino para las señales eléctricas que es común para todos los dispositivos conectados y transporta todas las transmisiones entre los dispositivos.
    Un problema asociado con el diseño bus de cableado es que una falla en cualquier parte del cable coaxial delgado va a interrumpir el camino eléctrico. Como resultado, la operación de todos los dispositivos conectados será interrumpida.
    Los dispositivos conectados a un segmento de cable coaxial delgado siguen una topología conocida como cadena tipo margarita. En esta topología, un cable coaxial delgado conectado a un conector T BNC en un dispositivo es conectado a otro conector T en el siguiente dispositivo y así sucesivamente. Los conectores T que se encuentran en los extremos opuestos del segmento son terminales.
    En una topología cadena tipo margarita, si cualquier cable coaxial delgado es removido incorrectamente del conector T, todo el segmento queda no funcional para todos los dispositivos conectados. Si el conector T es removido de la interfaz de red Ethernet, el segmento continúa funcionando, ya que la continuidad del cable coaxial no ha sido interrumpida.
    También es posible tener segmentos punto a punto en un ambiente de cable coaxial delgado. Utilizando un repetidor multipuerto se puede conectar un segmento en forma directa a un dispositivo. Esto limita el número de dispositivos que pueden ser afectados por el daño a un cable específico.
    

    Topología Estrella

    Los segmentos de par trenzado y de fibra óptica son dispuestos en una topología física estrella. En esta topología, los dispositivos individuales son conectados a un concentrador o hub central, formando un segmento. Las señales de cada dispositivo conectado son enviadas al hub y luego difundidas a todos los otros dispositivos conectados. Este diseño permite a Ethernet operar lógicamente como un bus, pero físicamente el bus solo existe en el hub.
    Una topología estrella simplifica la administración de la red y la resolución de problemas ya que cada tramo de cable conecta solo dos dispositivos, una a cada extremo del cable. Si un dispositivo no puede comunicarse exitosamente con en la red, puede ser movido físicamente a otra ubicación para establecer si la falla reside en el cableado o en el dispositivo. Este tipo de aislamiento es mucho más difícil en las topologías bus o cadena tipo margarita.
    

    Ethernet 10BASE-T

    La migración a UTP comenzó con la formalización de Ethernet 10BASE-T en 1990. Esta es la extensión IEEE 802.3i del estándar Ethernet que especifica el uso de UTP como medio.
    Ethernet 10BASE-T es el primer estándar para redes locales (LAN) que considera las recomendaciones hechas en un sistema de cableado estándar. Las especificaciones de 10BASE-T para cableado son las mismas que las de cableado estructurado ANSI/TIA/EIA-568-A. Por ejemplo, 10BASE-T está diseñado para operar sobre un cable de longitud máxima de extremo a extremo de 100m, la distancia recomendada para enlace horizontal en el documento ANSI/TIA/EIA-568-A.
    La especificación de 10BASE-T es compatible con las versiones anteriores del estándar IEEE 802.3. Algunas de estas características de compatibilidad incluyen:
    Las interfaces de red Ethernet existentes pueden utilizarse con instalaciones de 10BASE-T mediante el uso de un transceptor 10BASE-T conectado al puerto AUI.
    Los enlaces de par trenzado pueden ser añadidos al de cable coaxial troncal utilizando repetidores que soporten tanto cable coaxial como par trenzado.
    En 10BASE-T el trenseptor es construido en la interfaz de red. El cable coaxial troncal es reemplazado con un hub repetidor, generalmente referido como hub 10BASE-T. Cada dispositivo de red es conectado a través de un enlace UTP a un puerto del gub.
    La especificación 10BASE-T incluye una característica de testeo de cable conocida como test de integridad del enlace. Este monitoreo es realizado desde un punto central y prueba los cables de par trenzado en búsqueda de cables abiertos (cortados) y cortocircuitos (contactos eléctricos no intencionales entre cables).
    

    Cable UTP

    Se utiliza cable UTP para conectar las estaciones al hub 10BASE-T. El cable UTP que se utilice debe tener características de transmisión de categoría 3 o superior.
    

    NIC (Interfaz de red)

    El punto de conexión en una interfaz de red (NIC) 10BASE-T es un conector modular de ocho posiciones.
    Hub 10BASE-T (repetidor)
    Los hubs 10BASE-T también son llamados concentradores o repetidores multipuerto. Cada puerto en el hub provee un punto de conexión para un cable UTP a un dispositivo de RED. Algunos modelos también proveen conexiones para cable coaxial o fibra óptica para enlaces a otros segmentos Ethernet.
    Los repetidores son una parte integral de cualquier red 10BASE-T cuando más de dos DTEs van a ser conectadas.
    Si bien la apariencia física de una red Ethernet es la de una estrella, lógicamente continúa operando en una topología bus lineal. Este bus lineal es miniaturizado y contenido dentro del hub 10BASE-T.
    El estándar Ethernet define a los segmentos 10BASE-T como segmentos de enlace. Un segmento de enlace es un canal de comunicación punto a punto que conecta dos MDIs. Para cumplir con la especificación IEEE 802.3, un segmento de enlace debe tener solo dos dispositivos conectados a él, uno a cada extremo. Típicamente, una red 10BASE-T utiliza repetidores multipuerto (hubs) para proveer las conexiones entre un gran numero de segmentos de enlace con todos los dispositivos comunicándose a través del hub.
    Ethernet 10BASE-T usa cableado de clasificación categoría 3 o superior. Se utilizan dos pares, uno para la transmisión de señales y el otro para la recepción de señales. Las colisiones son detectadas y retransmitidas a los dispositivos por el hub, el cual es un dispositivo activo (con energía).
    Algunas consideraciones que se deben tener cuando se diseña una red Ethernet 10BASE-T basada en UTP se listan a continuación:
    La longitud total de un cable desde un hub a un dispositivo no debe exceder los 100m. Aunque longitudes de cable mayores pueden funcionar bajo ciertas condiciones, el objeto del diseño es limitar las longitudes de los segmentos de enlace a 100m.
    Dos hubs pueden ser separados como máximo 100m.
    En teoría a una red 10BASE-T pueden ser conectados hasta 1024 dispositivos.
    

    Cable cruzado (Crossover)

    Para conectar dos MAUs UTP con un segmento de enlace, los pines de transmisión de uno de los conectores modulares de 8 posiciones deben ser conectados a los pines receptores del otro conector y viceversa. Esto se conoce como cable cruzado o crossover y puede lograrse de dos manera.
    Puede ser construirse un cable cruzado especial en el cual los pines de transmisión de uno de los extremos se encuentren físicamente conectados a los pines de recepción del otro extremo del cable. Esta es una posible solución cuando se conectan dos dispositivos con un solo segmento. Sin embargo, no es una solución práctica para cablear varios segmentos. El uso de cables cruzados no es recomendado por el estándar Ethernet.
    El estándar recomienda que los cruces de señales se hagan internamente dentro del puerto del hub. Esto permite utilizar cables rectos para conectar los dispositivos. Por lo tanto, no es necesario asegurar que los alambres en los cables estén correctamente cruzados. Cuando un cruce se realiza dentro del puerto del hub, el estándar requiere que el puerto sea marcado con una “X”. Este cruce convierte un MDI en un MDI-X.
    

    Cables patch/línea de par trenzado

    Los cables patch o de línea de 10BASE-T deben utilizar cable par trenzado. No utilizar cables patch de par trenzado, o utilizar cables patch de par trenzado mal construidos, puede resultar en la aparición de colisiones fantasma. Estas colisiones fantasmas son el resultado de un crosstalk excesivo. Las colisiones en un ambiente 10BASE-T son detectadas por la ocurrencia simultaneas de señales en los pares de transmisión o recepción. Altos niveles de crosstalk pueden imitar esta ocurrencia simultánea de señales y activar erróneamente el circuito de detección de colisiones.
    El problema de las colisiones fantasmas puede ser evitado con la utilización de cables match de par trenzado que cumplan con los requerimientos de
    TIA y de 10BASE-T.
    

    Prueba de integridad de enlace

    Una de las funciones de la MAU 10BASE-T es monitorear la actividad del camino de recepción de datos. Esto asegura que el enlace está funcionando correctamente. Además, durante periodos de no actividad, los MAUs se envían entre si una señal de testeo de enlace para verificar la integridad.
    La mayoría de los vendedores de productos 10BASE-T incluyen luces de enlace en sus MAUs. Cuando un enlace de segmento es conectado a dos de dichos MAUs y las luces de enlace en ambos se encienden, esto indica que el segmento esta conectado correctamente. Sin embargo esto no garantiza que la transmisión sobre el segmento sea posible.
    

    Ethernet 10BASE-F

    Ethernet 10BASE-F utiliza fibra óptica como medio y pulsos de luz en vez de señales de corriente eléctrica.
    Un sistema Ethernet de fibra óptica es generalmente implementado como un segmento de enlace. Hay dos especificaciones de fibra óptica comúnmente usadas para segmentos de enlace, el enlace entre repetidores de fibra óptica original (fiber optic inter-repeater link, FOIRL) y 10BASE-FL.
    La especificación FOIRL original fue introducida a principios de 1980s. Su propósito era proveer un enlace entre dos repetidores que pudieran estar separados por una distancia de hasta 1000m. Con el tiempo, varios vendedores adoptaron FOIRL para enlazar dispositivos de red directamente a puertos de fibra óptica en los repetidores hub. Sin embargo el estándar FOIRL no describe específicamente una conexión entre un repetidor y un DTE, los vendedores han fabricado FOIRL MAUs, que permiten este tipo de conexión.
    10BASE-F es una actualización del conjunto de estándares para Ethernet en fibra óptica. Estos estándares permiten conexiones de fibra óptica entre dispositivos de red y repetidores. La especificación de 10BASE-F define tres tipos de segmento que se describen a continuación.
    

    10BASE-FL

    10BASE-FL, también conocido como Fiber Link Ethernet o enlace de fibra óptica ethernet y fue introducido por primera vez en 1993. La especificación 10BASE-FL reemplaza a FOIRL y está diseñada para interoperar con el equipamiento FOIRL existente.
    Un segmento 10BASE-FL puede ser utilizado entre dos dispositivos de res, dos repetidores, o entre un repetidor y un dispositivo de red. Si solo se utilizan componentes 10BASE-FL, un segmento puede tener una longitud de hasta 2000m. Si los componentes 10BASE-FL se mezclan con componentes FOIRL, la longitud máxima de un segmento continua siendo la máxima para un segmento FOIRL, es decir 1000m.
    10BASE-FL es la parte con más implementaciones de la especificación 10BASE-F.
    

    10BASE-FB

    La especificación 10BASE-FB describe un segmento troncal o backbone de fibra óptica. 10BASE-FB incrementa el número total de repetidores que pueden ser utilizados en un solo dominio de colisiones de Ethernet a 10 Mb/s.
    Los enlaces 10BASE-FB son típicamente utilizados para interconectar repetidores en un sistema backbone de cadena tipo margarita que puede extenderse por largas distancias. Los enlaces individuales en la cadena pueden ser de hasta 2000 m de longitud.
    

    10BASE-FP

    También conocido como sistema de fibra pasivo, 10BASE-FP provee especificaciones para enlaces entre múltiples dispositivos sobre un canal de transmisión de fibra óptica sin la utilización de repetidores activos (con energía).
    Un segmento de 10BASE-FP puede tener una longitud de hasta 500m y un solo conector estrella coupler puede enlazar hasta 33 dispositivos.
    

    Cable de fibra óptica

    Un segmento típico de enlace de fibra es un cable de fibra óptica multimodo 62.5/125 μm. Cada enlace requiere de dos fibras ópticas, una para la transmisión de datos y otro para la recepción de datos. La fibra óptica es utilizada en forma similar al cable UTP en un ambiente 10BASE-T. 10BASE-FL es compatible con la tecnología FOIRL anterior, que utiliza el mismo tipo de cable.
    

    Conectores

    El conector más frecuentemente usado en 10BASE-FL es generalmente llamado conector tipo ST.
    Hub de fibra óptica
    El rol de un hub en 10BASE-FL es similar al del hub en 10BASE-T. Actúa como un dispositivo repetidor que recibe transmisiones de un segmento de enlace y repite la señal a todos los otros segmentos conectados.
    

    MAU de Fibra óptica MAU (FOMAU)

    El FOMAU conecta el DTE al hub utilizado dos fibras ópticas. El FOMAU puede ser un dispositivo externo. En dicho caso, el FOMAU es conectado a la interfaz de red (NIC) Ethernet utilizando un cable estándar de cobre, como un cable AUI. El FOMAU convierte las señales eléctricas de los NIC en pulsos luminosos y viceversa.
    

    Reglas de configuración de 10BASE-FL

    Los segmentos tanto de 10BASE-FL como de FOIRL están definidos en el estándar ethernet como segmentos enlace, canales punto a punto conectando dos MDI.
    En 10BASE-FL, es utilizado un cable de fibra óptica de dos fibras en una forma similar a UTP en 10BASE-T. Una fibra es usada para transmisión y el otro para la recepción. En lugar de un hub 10BASE-T, se utiliza un hub 10BASE-FL. La red también sigue una topología física en forma de estrella con todos los dispositivos conectados directamente al hub.
    A continuación se detallan algunas consideraciones a tenerse en cuenta al diseñas una red Ethernet 10BASE-FL.
    Se recomienda el uso de fibra óptica multimodo de 62.5/125 μm para conectar los dispositivos de red a los hubs.
    La distancia máxima entre el NIC de un dispositivo y el puerto de un hub 10BASE-FL es de 2000m.
    

    Prueba de integridad de enlace en 10BASE-FL

    Los MAU tanto 10BASE-FL como de FOIRL monitorean el nivel de intensidad de la luz en un segmento de fibra óptica para comprobar la integridad de el enlace. Si el nivel de intensidad cae por debajo de un límite aceptable para una transferencia confiable, el MAU lo detecta y cierra el enlace.
    Una luz de enlace opcional puede estar incluida en el MAU para proveer un indicador visual del estado de integridad del enlace. Cuando la luz está encendida, indica que el segmento se encuentra conectado correctamente y que las perdidas ópticas se encuentran dentro de los límites aceptables.
    

    Repetidores de fibra óptica

    Con la utilización de fibra óptica, el tamaño total del dominio de colisiones puede ser expandido considerablemente.
    Hay dos especificaciones que describen el rol de la fibra óptica en este tipo de instalaciones:
    

    FOIRL (fiber optic inter-repeater link o enlace entre repetidores de fibra óptica)

    Es la especificación original para segmentos Ethernet de enlace con fibra óptica. FOIRL cumple con límite tradicional de cuatro repetidores y especifica una distancia máxima entre repetidores de 1000m.
    

    10BASE-FL

    La especificación de enlace de fibra reemplaza a FOIRL. Permite una distancia de 2000m entre repetidores o entre una interfaz de red de fibra óptica y su correspondiente puerto del hub.
    En todos los casos donde se utilizan repetidores para expandir el tamaño de un único dominio de colisión, el factor limitante es la cantidad de tráfico generado en la red resultante. Sin embargo es teóricamente posible conectar cientos de dispositivos en una sola red LAN Ethernet utilizando repetidores multipuerto, esto generalmente resulta en una red congestionada con muchas colisiones y subsecuentemente retrasos en las colisiones.
    Una detección normal de colisiones resulta en la retransmisión de la trama. Sin embargo, la colisiones tardías (colisiones que son detectadas tarde en la transmisión de una trama ethernet), resultan en perdida de tramas. Esta perdida de tramas debe ser detectada antes de poder retransmitir la trama. Este tipo de retransmisión es más lenta y va a degradar el rendimiento de la red. Dicha situación puede ser evitada limitando el área del dominio de colisiones con bridges, routers, o switches.
    

    Fast Ethernet

    Fast Ethernet, también conocido como 10BASE-T, fue desarrollado en respuesta a la necesidad de una red LAN compatible con Ethernet con mayor tasa de transferencia que pudiera operar sobre el cableado UTP. 100BASE-T fue desarrollado por la IEEE802.3 y es totalmente compatible con 10BASE-T. Las especificaciones de 100BASE-T se encuentran en el estándar IEEE802.3u.
    En 100BASE-T, los parámetros de tiempo se incrementan por un factor de diez para alcanzar un incremento de 10 veces de la tasa de transferencia. Sin embargo, el resto del mecanismo de CSMA/CD no se modifica. La diferencia en el nivel de rendimiento es atribuido a cuan frecuentemente son transmitidas las tramas. El formato de la trama, la longitud, el control de errores, y la administración de información son prácticamente idénticas a las que se encuentran en 10BASE-T. Esto permite una mejora en el rendimiento utilizando tecnología familiar.
    No obstante, hay algunos cambios en 100BASE-T entre los que se incluyen:
    

    • Funciones de control de errores adicionales
    • No hay soporte para ningún tipo de medio de cable coaxial.
    • Soporte para auto negociación. Esta es la técnica que permite que dispositivos 10BASE-T y 100BASE-T se reconozcan entre si y que automáticamente cambien a una tasa de transferencia aceptada por ambos.

    Fast Ethernet especifica cuatro tipos de transceptores, 100BASE-T2, 100BASE-T4, 100BASE-TX, y 100BASE-FX. Los cuatro son similares con respecto a los requerimientos de componentes, modo de operación y topología. Todos operan dentro de las limitaciones de distancias de cableado especificadas por los estándares ANSI/TIA/EIA-568-A y ISO/IEC 11801 para cableado.
    
    Tres de los tipos de transceptores, types—100BASE-T4, 100BASE-TX, y 100BASE-FX están definidos en el suplemento IEEE 802.3u publicado en 1995. 100BASE-T2 está definido en el suplemento IEEE 802.3y publicado en 1997.
    100BASE-T4, 100BASE-TX, y 100BASE-FX son las versiones más ampliamente adoptadas de Fast Ethernet.
    

    100BASE-T4

    Los segmentos de tipo T4 operan sobre UTP categoría 3 o superior. Para permitir que se utilice UTP categoría 3, el esquema de señalamiento utiliza cuatro pares de cables. Los cuatro pares son utilizados en paralelo, lo que reduce el ancho de banda de señales requerido para cada par. Esto se traduce en requerimientos de circuitos para recuperación de datos más simples y un sistema más robusto.
    

    100BASE-T2

    En 1995, se formó el grupo de trabajo de la IEEE 802.3y para estudiar la posibilidad de transmitir 100Mb/s sobre dos pares de UTP categoría 3. En 1997 se finalizó el estándar 100BASE-T2.
    El nuevo transceptor funciona sobre todos los tipos de medio UTP actualmente utilizados para 100BASE-T4 y 100BASE-TX. Si bien es posible alcanzar una tasa de datos de 100Mb/s sobre dos cables UTP categoría 3, esto es al costo de sofisticadas técnicas de señalamiento digital. Los transceptores de 100BASE-T2 requieren de la cancelación del nearend crosstalk (NEXT) y de ecualización digital adaptativa para realizar su función.
    

    100BASE-X

    El estándar 100BASE-FX engloba a 100BASE-TX y 100BASE-FX. Ambos utilizan los estándares para medios físicos desarrollados por ANSI para FDDI. El estándar X combina los estándares Ethernet y FDDI. Utiliza el método de control de acceso al medio CSMA/CD de Ethernet y el tipo de transceptor de FDDI.
    100BASE-X contiene dos tipos de transceptores, par trenzado de cobre y fibra óptica multimodo. El Tipo de segmento TX opera sobre dos pares de par trenzado de grado para datos, es decir UTP categoría 5 o superior o STP-A 150 W. El tipo de segmento FX opera sobre dos fibras ópticas multimodo 62.5/125 μm.
    100BASE-X no provee un mecanismo para de puente entre Ethernet y las redes FDDI.
    La técnica de señalamiento en 100BASE-X transmite datos sobre dos vías de señales, una en cada dirección. Cada vía de señales provee una tasa transferencia de datos completa de 100Mb/s.
    La arquitectura 100BASE-X preserva la naturaleza full duplex del canal de comunicación subyacente. Cualquier transceptor 100BASE-X puede ser usado para transmisiones full duplex.

DESECACION DE MATERIALES PLASTICOS

Deshumidificación de plásticos

Secado de polímeros termoplásticos

Deshunidificador - cristalizador de PET

Procesar muchos materiales con exceso de humedad puede dar lugar a diversos defectos en la producción de las piezas terminadas. Estos defectos pueden ser tanto visuales como también funcionales. En inyección los principales defectos son rechupes, marcas de fisuras en la superficie, degradación del material, baja viscosidad de fusión entre otros. Y en la extrusión también puede llegar a ocurrir que los perfiles tengan la superficie rugosa y ondulada además de los defectos de degradación y baja viscosidad de fusión.

Podemos separar los polímeros en dos grupos definidos: los que son hi­groscópicos y los que no.
Los no higroscópicos como el polietileno, polipropileno, poliestireno, PVC, pueden acumular humedad solamente sobre la superficie del material si son expuestos en condiciones de alta humedad.
En cambio, los materiales higroscópicos como el nylon, ABS, PET, policarbonato, tienen mucha afinidad por el agua, por lo tanto absorben la humedad dentro de su estructura molecular.

El proceso de secado de los materiales se realiza mediante el flujo continuo de aire seco caliente, en silos denominados deshumidificadores. El aire es secado mediante tamices moleculares

Diagrama de flujo de aire de secado

Descripción del proceso

Los gránulos de la resina a secar ingresan por la parte superior del silo (1). Son comunes los sistemas de carga mediante vacío.
El aire seco proveniente del tamiz molecular (6) y calentado en el calentador (7) ingresa por el cono difusor en la parte inferior del silo (2), arrastrando la humedad de la superficie de los gránulos de resina. El aire húmedo sale por la parte superior del silo (3), pasa por un filtro (4) para eliminar partículas finas de resina que podrían dañar el material adsorbente del tamiz molecular (6). Como la temperatura del aire proveniente del silo es elevado, es necesario bajar su temperatura mediante un intercambiador de calor (5) para optimizar la adsorción de humedad del aire por parte del tamiz molecular. Puede existir un segundo filtro de aire (12) posterior al enfriador para garantizar la eliminación de material fino. El flujo de aire del proceso es generado por un soplante o turbina.
El material secante de los tamices se agota, es decir, se saturan de agua que adsorben del aire es necesario regenerarlos (recuperar su capacidad secante) luego del uso prolongado. Es por ello que se les hace circular aire exterior filtrado (8) y calentado (10) mediante un soplante (9) con el fin de eliminar el agua retenida durante el proceso de secado.
Agotada la capacidad secante del tamiz molecular (6) en proceso, las válvulas de cuatro vías cambian el recorrido del aire, pasando el tamiz agotado a estado de regeneración, y el otro tamiz (11), ya regenerado, pasa a cumplir las funciones de secado del aire.
Este es un proceso continuo por lo que en todo momento hay un tamiz molecular en uso y otro en estado de regeneración.
Existen varios sensores que se distribuyen a lo largo del circuito de secado que dan datos útiles sobre la eficiencia de secado, como ser: sensor de punto de rocío a la salida del tamiz molecular, termómetros a la entrada y salida de aire al silo, etc.

Eficiencia del secado

Para poder quitar con eficiencia la humedad existen cuatro parámetros fundamentales a tener en cuenta a la hora de secar cada material. Estos son: la temperatura, el punto de rocío, el tiempo y el flujo de aire.

Para poder entender la importancia del secado en el procesamiento de ma­teriales poliméricos se explicará la influencia de cada uno de los parámetros antes mencionados.
Temperatura: en polímeros higroscópicos las moléculas de agua son conducidas dentro de las cadenas del polímero. El aumento de la temperatu­ra debilita la unión entre las cadenas y las moléculas de agua. Por encima de cierta temperatura, dependiendo del material, las moléculas de agua se mueven libremente.
Punto de rocío: la temperatura del punto de rocío es la temperatura a
la cual ocurre la condensación del agua. El punto de rocío provoca un aumen­to de la presión de vapor en el interior del polímero. Este aumento provoca la
disminución de la humedad en el material.
Tiempo: la deshumidificadón del material recién comienza cuando se alcanza la temperatura correcta pero no es instantánea; la humedad tarda un tiempo en migrar del interior del polímero hada la superficie para luego salir completamente de la superficie del material.
Flujo de aire: el aire transfiere el calor y elimina la humedad de la su­perficie del polímero. Si el flujo de aire no es suficiente el material no llegará a calentarse a la temperatura necesaria durante el tiempo de residencia en la tolva con lo cual el polímero quedará con cierta humedad. En cambio, si el flujo es excesivo el material no logrará enfriar lo suficiente el aire que retorna. Esto no es deseado porque se reduce la capacidad del desecante, aumenta el punto de rocío y puede llegar a dañar al soplador.
Pellets de menor tamaño secarán más rápido por tener una mayor relación superficie/volumen. La humedad del interior tarda menos en salir al exterior de cada partícula de material.
Además, al tener menor tamaño, el aire entre los pellets es menor, con lo cual se reduce el flujo de la corriente de aire para el secado disminuyendo la capacidad de deshumidificación si no se tiene en cuenta el tamaño.
Por otro lado, los pellets de mayor tamaño requieren más tiempo de permanencia en la tolva de secado ya que la humedad tarda más en salir a la superficie. Y para el secado, la corriente de aire necesaria es menor al poseer más espacio libre entre partículas del material.
Para el proceso que se realiza debe saberse si el material a utilizar requie­re de deshumidificadón y, si es así, se deberá contar con el equipo adecuado pa­ra poder realizar dicho tratamiento. Por ejemplo: una humedad elevada en el material a inyectar puede generar inconveniente en las piezas terminadas, pues presentan una fragilidad elevada. Estos inconvenientes en las piezas se pueden hacer manifiesto en corto o largo plazo

CROMADOS DE PLASTICOS

Cromado de Plástico

Introducción
Los recubrimientos de cromo por baños electrolíticos se utilizan como capas protectoras contra la corrosión y como acabado decorativo. En general, estos recubrimientos se realizan en baños químicos formulados con cromo hexavalente. En el caso de los plásticos el recubrimiento tiene fines puramente decorativos. Es un proceso muy utilizado en piezas plásticas para automóviles.

Espejos retrovisores

Artículos decorativos varios

Grifería

Considerando que los plásticos no son conductores de la electricidad, requieren ser sometidos a procesos complejos de pretratamiento para poder recibir los recubrimientos técnicos que les confieren las propiedades. Esta preparación es compleja y contempla el uso de productos de alta toxicidad y difícil control.
Los plásticos que comúnmente se croman son el ABS y PC-ABS.
Para que la deposición de cromo sea correcta y se obtenga el color y brillo deseado, se pueden aplicar previamente sobre el artículo plástico capas sucesivas de níquel semibrillante y níquel brillante. Además, dependiendo de los artículos a tratar, se debe aplicar una capa promotora de adherencia de cobre. La introducción de las capas metálicas intermedias aumenta las posibilidades de la corrosión de la pieza con el mínimo defecto de la capa final de cromo.

Existen distintos métodos de cromado, a continuación se describe uno de ellos

Descripción del proceso

La pieza plástica a cromar primeramente se limpia para eliminar suciedad, gratitud o polvo que pueda tener adherida a la superficie. La limpieza se realiza mediante disolventes orgánicos para eliminar óxidos y partículas de la superficie con el mínimo ataque, preferiblemente en baños de etanol en lavadoras de ultrasonidos durante un periodo de tiempo comprendido entre 5 y 20 minutos.

La pieza ya limpia de grasas, se sumerge en una cuba conteniendo solución de ácido crómico (al 20 - 30 %) a unos 80ºC. Al hacerlo se “disuelve” uno de los componentes de estos plásticos, generando microporos en la superficie de la pieza.

Luego de lavada la pieza con agua, se sumerge en una solución de cloruro de paladio al 1% y a 70ºC para activar el plástico, es decir, hacerlo conductor de la electricidad y posteriormente se seca mediante secadores de aire caliente.

En el siguiente paso, se sumerge la pieza, sujeta a un conductor de cobre para el paso de la corriente (cátodo), en un baño de cobrizado por inmersión, (que consta aproximadamente de 1 parte de sulfato de cobre, 2 de tartrato de potasio y sodio, 2 de soda cáustica y 1 de formalina, formaldehído en solución acuosa, al 37%). Este baño se usa a 70ºC.

Existen métodos en que se utiliza sulfato de cobre en presencia de cianuro de sodio o potasio a 32-38ºC con corrientes de 2A por dm², pero requiere de cuidados especiales debido a la toxicidad de los gases emanados.

Al sumergir el plástico “activado” con paladio, sale el paladio de los poros de la superficie y entra cobre, saliendo la pieza con una delgada capa de cobre, que se puede engrosar en un baño electrolítico tradicional. Sobre esta segunda capa de cobre se puede niquelar, cromar, platear, broncear, etc.

Esquema de cuba electrolítica

Prácticamente, todo el cromado actual se efectúa, mediante una solución de acido crómico que contiene una pequeña pero bien determinada proporción de sulfato, acido sulfúrico generalmente, al que se añade a veces cierta cantidad de sulfato sódico. Las concentraciones absolutas de acido crómico y sulfato en el baño, son de importancia secundaria con relación al factor principal, que es la relación de acido crómico a sulfato. Esta relación es mejor mantenerla alrededor de 100:1, y dentro de los límites de 200:1 y 50:1, relaciones de concentraciones límites entre las cuales se efectúa el depósito.

Otra formulación típica para el cromado decorativo a temperatura ambiente es la de J. Hyner, la cual puede ser aplicada sobre diferentes metales de base. Este baño consta fundamentalmente de anhídrido crómico, fluorosilico de sodio y sulfato de sodio. El tiempo de electrodeposicion es de 6 a 10 minutos.
Para el cromado decorativo, es suficiente aplicar un espesor de 0,25 μm.

LA SOLUCIÓN ELECTROLÍTICA: El acido crómico es un acido fuerte y se suministra para dedicarlo al cromado, en forma de escamas rojo oscuras; debe estar absolutamente libre de un exceso de acido sulfúrico o sulfato a causa del peligroso efecto de la concentración de estos catalizadores ácidos sobre la manera de trabajar de la solución.
Necesaria es la agitación constante para garantizar homogenización de la temperatura y soluciones.

REACCIONES ANÓDICAS Y CATÓDICAS: En el curso de la electrolisis, parte del contenido de cromo hexavalente de la solución es reducido en el cátodo a la forma trivalente; aunque en el ánodo tiene lugar cierto grado de oxidación, este no es de ningún modo completo, por lo que durante el funcionamiento normal se acumulan en la solución compuestos de cromo trivalente, esto es, sulfato de cromo,

y dicromato crómico. Aunque parte se pierde por "arrastre", no debe permitirse que su concentración llegue a ser excesiva, puesto que los compuestos de cromo trivalente tienen el efecto de estrechar los límites de las condiciones de trabajo de la solución de cromado brillante y de disminuir su conductibilidad. Por otra parte, una moderada concentración de cromo trivalente parece incrementar algo el poder de penetración de la solución.

Si fuese necesario reducir el contenido en sulfato, esto se efectúa mejor por adición de hidróxido bárico octohidratado.

TEMPERATURA: Debido a la extrema dureza de los depósitos de cromo y de la natural dificultad de pulirlos, es mejor, si es posible, producir los recubrimientos brillantes directamente a partir de la solución. En general los límites de las condiciones del recubrimiento brillante son función de la temperatura y de la intensidad de corriente; se necesitan temperaturas más altas cuanto mayor es la intensidad de corriente.
Los depósitos brillantes no pueden obtenerse fácilmente a temperaturas por debajo de unos 27ºC o a intensidades de corriente menores de 4,3 amperios por dm².
El Control de temperatura de la solución dentro de un rango estrecho es necesario debido a la marcada influencia de la temperatura en la tasa de deposición y la calidad de depósito. Un aumento de 2ºC en la temperatura de la solución significa, por ejemplo, puede causar una reducción del 5% o más de espesor promedio de cromo, lo que exige un ajuste considerable, ya sea en tiempo o de chapado densidad de corriente. La temperatura de la solución debe mantenerse, suele ser controlado automáticamente. El control manual es poco práctico para una operación de producción.

RENDIMIENTO E INTENSIDAD DE CORRIENTE: La eficacia catódica o rendimiento de una solución de cromado, aun bajo las mejores condiciones, es muy baja. Es más alta cuando el baño trabaja en frío, y pueden obtenerse entonces rendimientos del 35 al 40 %. No obstante, los depósitos obtenidos en estas condiciones son de aspecto garrapiñado y duros. Dentro de los límites del recubrimiento brillante, esto es, a temperaturas de unos 38 a 43° C, el rendimiento es mucho mas bajo y no excede usualmente del 10 al 15 %.

En la práctica, se utilizan más comúnmente intensidades de corriente de 11 a 21 amperios por dm²; los voltajes que se necesitan usualmente son de 5 a 8 voltios con las soluciones de baja densidad, o 4 a 6 voltios con las soluciones más conductoras de mayor densidad.
Para la electrólisis del cromo es conveniente emplear corriente continua filtrada. No es conveniente emplear corriente rectificada de media onda sin filtrar ya que el los momentos en que la tensión es nula el ácido crómico ataca al cromo pasivandolo. Al pasivarse aumenta la resistencia eléctrica del cromo y se disminuye la adherencia de las capas subsiguientes. De igual manera no se deben dejar las piezas a cromar inmersas en el electrolito sin corriente y cuando se sumerjan por primera vez deberán llevar la corriente conectada.

PODER DE PENETRACIÓN: El poder de penetración de las soluciones de cromado es muy bajo, y en algunos casos pueden ser necesarios ánodos auxiliares en forma de tiras de plomo o alambres para facilitar el recubrimiento de las superficies recónditas. A causa del bajo rendimiento catódico de la solución, se desprenden grandes cantidades de gas, y si los objetos que se tratan contienen agujeros, la corriente de burbujas de gas liberado puede impedir en gran manera la formación del depósito sobre la superficie próxima a ellas. Por esta razón, es mejor tapar estos agujeros durante el cromado.
Además, desgraciadamente, el poder de penetración es reducido por las elevadas temperaturas necesarias para el recubrimiento brillante; las soluciones frías que dan depósitos mates tienen mejor poder de penetración. Para una temperatura determinada, se consigue un aumento del poder de penetración elevando la densidad de corriente, y por esto es conveniente trabajar a las mayores densidades de corriente posibles dentro de los límites de cromado brillante si se trata de obtener una mejor "penetración". Se ha comprobado también que las soluciones de baja densidad tienen mejor poder de penetración que las de mayor densidad, y que una elevada proporción de sulfato tiende a aumentar el poder de penetración.

ENJUAGUE: Después del cromado, es corriente dar dos lavados fríos, seguidos de otro en una cuba de neutralización alcalina que contiene una solución diluida de carbonato sódico, y, finalmente, después de un ulterior lavado en una cuba de agua caliente, se procede al secado.

BAÑOS AUTORREGULABLES: Baños más modernos utilizan una combinación de componentes, de iones sulfato, fluoruro y silicofluoruro. Estos tipos de baños, poseen la cualidad de autorregularse, ya que los iones mencionados funcionan como agentes catalíticos dentro de la solución.
La autorregulación se obtiene adicionando las sustancias catalizadores como una sal soluble de los iones deseados, donde la constante de solubilidad mantiene el control de la concentración. Esto se puede lograr mediante la utilización de iones sulfato, fluoruro o con una sal compleja de ambos. Para los baños no regulables, el control de la solución debe hacerse mediante análisis químicos periódicos.
Es importante hacer notar que se obtienen depósitos mejores y de mayor cobertura a bajas temperaturas, pero en esas condiciones, se deberá trabajar con menor densidad de corriente para prevenir el "quemado". La velocidad de depósito es proporcionalmente más lenta, debiendo estar el objeto a cromar mayor tiempo en proceso dentro del baño, para la obtención de un espesor equivalente.

ANODOS. Los ánodos se fabrican en plomo o mejor en una aleación de plomo-antimonio. También se pueden realizar en grafito. Es conveniente aunque no imprescindible que el ánodo tenga al menos diez veces más superficie que la de la pieza a recubrir, Para el recubrimiento en cromo duro, cuanto mas cerca este el ánodo del cátodo mas uniforme es la distribución del cromo. En ese caso se recomienda que ambos estén separados entre 2 y 3 cm. Un ánodo que este trabajando bien debe tener un color grisáceo de oxido de plomo. Si el ánodo tiene un color amarillento es que se ha formado una capa de cromato de plomo debido a que hay poca intensidad de corriente. Conviene sacar los ánodos del electrolito cuando no este en operación. También existen bolsas anódicas en donde se coloca la pieza a cromar y se sumerge en la cuba electrolítica.

Anodos de platino

Saca anódica

GANCHOS. GANCHERAS. CANASTOS Y BASTIDORES. Estos sistemas se utilizan con frecuencia para sujetar y mantener las piezas dentro del electrolito. Son usualmente utilizados cuando se deben procesar grandes lotes de piezas con el mismo formato.
Existen diferencias de diseño y construcción, las cuales deberán ajustarse al formato y tamaño de las piezas, y a la producción que se deba obtener de ellas.
Básicamente, las gancheras estan confeccionadas en diversos metales, los que se recubren con una pintura aislante y resistente a los productos químicos utilizados en las soluciones galvánicas. Por lo general, los bastidores son utilizados en procesos anódicos o catódicos indistintamente.
En los procesos anódicos, se prefiere la utilización de soportes de titanio, ya que si bien es mas costoso que cualquier otro material, resulta inatacable con los productos químicos. Además, pueden utilizarse como ganchos para ánodos, ya que este material, si bien no posee gran conductividad, no se ataca con los productos químicos accionando electroliticamente, o si lo hace, es en forma mínima e imperceptible

Ganchos de cobre

CUBAS ELECTROLITICAS. Son los depósitos que contienen las soluciones galvánicas, las cuales son preparadas por lo general en las mismas. Estas tinas pueden estar confeccionadas en PVC, PRFV, hierro recubierto con fibra de vidrio, hierro esmaltado, etc., dependiendo mucho de la capacidad y del tipo de solución acida o alcalina a contener. Por lo general cuentan con calefactores y/o enfriadores para mantener los parámetros de temperatura establecidos. Cuentan con sistemas de agitación, como así también poseen porta electrodos, bastidores y gancheras.

Cuba electrolítica

Parámetros para baños para cromo decorativo.
Acido crómico 200 a 300 gr/ litro
Acido sulfúrico 1 a 3 gr /litro
Temperatura de trabajo de 36.5 a 45 ºC

Densidad de corriente de 6 a 12 A/dm²

Ensayos sobre piezas cromadas

Para demostrar la excelente adherencia del recubrimiento así obtenido, así como la excelente protección frente a la corrosión química de los artículos recubiertos según el procedimiento descrito previamente, se realizan ensayos según la guía estándar D6577-00a para ensayos de recubrimientos industriales protectores. Los ensayos a destacar son los siguientes:
A) Ensayo de adherencia según el estándar ASTM D3359-02 referente a la medida de la adherencia mediante cinta adhesiva.
Dicha prueba consiste en la aplicación de una cinta adhesiva sobre la superficie de la pieza, con inspección microscópica posterior de la zona de la pieza sometida al ensayo. La capa debe aparecer inalterada conservando una superficie lisa y brillante.
B) Ensayo de resistencia a la cámara salina (ASTM B-117).
Tras someter las piezas recubiertas a una atmósfera salina al 5% de cloruro sódico a una temperatura de 35ºC, se someten a un examen visual y, posteriormente, a la prueba de adherencia. La capa debe aparecer inalterada. A este ensayo también se lo denomina CASS.
C) Ensayo de resistencia a la humedad (ASTM D2247).
En esta prueba, las piezas recubiertas se sumergen en agua a 38ºC. No se debe ver afectada la capa de cromo.

Otros ensayos:

Prueba del espesor de recubrimiento mediante uso de productos químicos o microscopios.
Prueba de resistencia del cromado a variaciones de calor - frío.
Pruebas de resistencia al sulfato. Consistente en someter a la superficie de plástico galvanizado, a una solución de 10% de sulfato de magnesio a 60ºC.
Prueba de resistencia al impacto repetido, mediante instrumental (gravelómetro) que hace impactar piedras o grava sobre el revestimiento de cromo de pieza denominado “stone chip test”.

Piedras

Gravelómetro

Innovaciones en el proceso de cromado

El cromo hexavalente (Cr (VI)) es el material más utilizado por la mayoría de empresas dedicadas al metalizado, concretamente al cromado. Una de las grandes desventajas que presenta este material es su potencial cancerígeno.
Se está desarrollando un nuevo proceso basado en una tecnología de auto-ensamblaje molecular (SAM self assembly molecular) mediante el uso de nanopartículas, lo que permitirá evitar el uso de este material.
El principal objetivo es desarrollar un proceso de cromado integrado de superficies plásticas de bajo costo y medioambientalmente sostenible, eliminando el uso de ácido crómico, catalizadores de paladio y depósitos electroquímicos de níquel.
El proyecto persigue también reducir el tiempo y número de tanques (de cromado y enjuague) necesarios en el proceso (esto implica una reducción en el consumo de agua y residuos); y ofrecer flexibilidad en el tipo de materiales plásticos a utilizar. El nuevo sistema de cromado se podría aplicar a ABS, PP, PET y PVC.
Otra de las finalidades es incrementar la estabilidad del proceso comparado con el clásico proceso de metalización química y mantener la calidad de los resultados.


Actualmente, esta alternativa presenta varias limitaciones tales como a) baja resistencia a la corrosión del recubrimiento, b) acabados de baja calidad, c) formación de cromo hexavalente durante el proceso por oxidación anódica.