Estructuras en sólidos

En este módulo se discutirá sobre la disposición que adoptan los átomos y/o iones en el estado sólido.

Se introducirá el concepto de cristalinidad y no cristalinidad; y en los sólidos cristalinos se hablará del concepto de celda unidad y se presentarán las estructuras cristalinas más frecuentes en metales, polimeros y cerámicos.

Cristalinidad y celda unidad
Los materiales sólidos se pueden clasificar según la regularidad con que se situán los átomos o iones. 

En un material cristalino, los átomos se sitúan en una disposición repetitiva o periódica a lo largo de muchas distancias atómicas; es decir, existe un orden de largo alcance con un patrón tridimensional que el material adquiere cuando solidifica. Los metales, muchas cerámicas y ciertos polímeros adquieren estructura cristalinas en condiciones normales de solidificación. 

El orden de largo alcance no existe en los materiales que no cristalizan. Estos materiales son los denominados no cristalinos  o amorfos.

El orden atómico de los sólidos cristalinos indica que grupos de átomos forman un patrón que se repite en el espacio. Al describir esta estructura conviene dividirla en las pequeñas entidades que se repiten.

Una celda unidad es la unidad tridimensional de repetición o patrón que adoptan los átomos o iones en la estructura cristalina. La celda unidad de la mayoría de las estructuras cristalinas son paralepípedos o prismas con tres conjuntos de caras paralelas.

Propiedades de los sólidos cristalinos
Algunas propiedades de los sólidos cristalinos dependen de la estructura cristalina del material; es decir, de la ordenación espacial de átomos, iones y moléculas.

Existen un elevado número de estructuras cristalinas diferentes que tienen, todas ellas, orden atómico de largo alcance. Estas estructuras varían desde las relativamente simples a las excesivamente complejas de los materiales cerámicos y poliméricos. 

Al describir la estructura cristalina se consideran los átomos (o iones) como esfera sólidas de diámetros bien definidos. El el denominado modelo atómico de esferas rígidas, en el cual las esferas representan átomos macizos en contacto.

Estructuras cristalinas de los metales
El enlace atómico de este grupo de materiales es metálico y de naturaleza no direccional. Por consiguiente, no hay restricciones en cuanto al número y posición de átomos vecinos más próximos; lo cual conduce, para la mayoría de los metales a estructuras cristalinas con gran número de vecinos muy próximos y densamente empaquetados. Utilizando el modelo de esferas rígidas mentado a la descripción de los metales, cada esfera representa un catión en la estructura cristalina.

Tabla 1. Radios atómicos y estructuras cristalinas de algunos metales 

La tabla 1 indica el radio atómico para algunos metales. La mayoría de los metales más corrientes cristaliza en una de las tres estructuras cristalinas siguientes: cúbica centrada en las cara, cúbica centrada en el cuerpo y hexagonal compacta.

• Estructura cristalina cúbica centrada en las caras

Los átomos se localizan en los vértice y en los centros de todas las caras del cubo que representa la celda unidad. Cristalizan en esta estructura el cobre, aluminio, plata y oro.

Imagen 1. Estructura cristalina cúbica centrada en las caras: (a) representación de la celda unidad mediante esferas rígidas, (b) celda unidad representada mediante esferas reducidas.

• Estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo

Algunos metales que adquieren esta estructura en el proceso de solidificación son: Fe(a), Cr, Ni, Mo, Ti (b), K, Na, Zr.

• Estructura cristalina hexagonal compacta

Algunos metales que adquieren esta estructura en el proceso de solidificación son: Mg, Co, Zr, Ti (a), Be, Zn y Cd.

Imagen 2. Estructuras cristalinas (a) Hexagonal compacta, (b) Cúbica centrada en el cuerpo.

Impurezas sólidas. La mayoría de los metales más familiares no son altamente puros, sino aleaciones en las cuales se añaden intencionadamente átomos extraños para conseguir un metal de características específicas. Corrientemente los metales se alean para conseguir resistencia mecánica y resistencia a la corrosión.

Adicionando átomos de impurezas a un metal se forma una disolución sólida y/o una nueva segunda fase, dependiendo del tipo de impureza, de su concentración y de la temperatura de la aleación.

Disoluciones sólidas. Una disolución sólida se forma cuando, al adicionar átomos de soluto a un material disolvente, la estructura cristalina se mantiene y no se forma ninguna otra nueva estructura.

Una disolución sólida también es composicionalmente homogénea; los átomos de impurezas se dispersan libre y uniformemente dentro del sólido.

En las disoluciones sólidas aparecen defectos puntuales, debido a las impurezas, de dos tipos: sustitucionales e intersticiales.

Imagen 3. Defectos puntuales en sólidos del tipo sustitucional.

En las disoluciones sólida con defectos puntuales del tipo sustitucional, los átomos de impurezas o soluto reemplazan o sustituyen a los átomos del disolvente. 

Existen varias condiciones entre átomos de disolvente y de soluto que determinan el grado de solubilidad. Una condición es el factor tamaño: cantidades apreciables de soluto pueden acomodarse en un disolvente sólido sólo si la diferencia entre los radios atómicos de ambos tipos de átomos es menor del +-15%. 

En otros términos: si los átomos del soluto crean grandes distensiones en la red, aparece una nueva fase. Otra condición es el denominado factor electroquímico. Cuanto más electropositivo es un elemento y más electronegativo el otro, mayor es la probabilidad de que formen un compuesto intermetálico, o una disolución sólida sustitucional. Además, influye la valencia relativa de los dos tipos de átomos. En igualdad de condiciones, un metal de valencia mayor tiene más tendencia a solubilizar que un metal de valencia inferior. El requisito final para la completa solubilidad en estado sólido es que ambos tipos de elementos tengan la misma estructura cristalina.

Imagen 4. Defectos puntuales en sólidos del tipo intersticial.

En las disoluciones sólidas con defectos puntuales del tipo intersticial, los átomos de impurezas llenan los vacíos o los intersticios atómicos del disolvente. Las posiciones intersticiales son relativamente pequeñas en los materiales metálicos que tienen factores de empaquetamiento relativamente elevados. Por consiguiente, los diámetros atómicos de las impurezas intersticiales deben ser considerablemente menores que los del disolvente.

El carbono forma disoluciones intersticiales al adicionarse al hierro; la concentración máxima de carbono es de un 2%. 

Imagen 5. Defectos de plano en sólidos del tipo límite de grano.

Otros defectos en sólidos que aparecen en estructuras cristalinas son los denominados defectos de línea o disolocaciones que pueden ser de diversos tipos: de arista, helicoidales, etc. En las disoluciones sólidas, fruto de las impurezas, también aparecen defectos en plano, tales como límites de grano, maclas o apilamientos.

Estructuras cristalinas de cerámicos

Estructuras cristalinas de polímeros

Esta sección se irá ampliando gradualmente a lo largo de las próximas semanas.

Gracias por dedicar tu tiempo a la lectura de esta entrada; si detectas cualquier error y deseas informarnos, estaremos encantados de recibir tú comunicación.

Procesabilidad de materiales

Se explicarán los distintos procesos mecánicos a los que pueden ser sometidos los materiales, las consecuencias que éstos producen en su estructura y por ende en las propiedades y, finalmente, en otro apartado específico, los tratamientos térmicos existentes y que se combinan con los procesos de conformación, entre otros. para obtener un producto (del material escogido) con las propiedades finales deseadas y que habitualmente acaba por ser la parte integrante de un conjunto (pieza).

Aún haciendo esta diferenciación entre técnicas de procesado y tratamientos térmicos, pensemos, que por ejemplo, en un proceso de laminado en caliente estamos sometiendo el material a ambos procesos de forma simultánea, como en el conformado en gradiente.

Desde el punto de vista atómico, la deformación plástica corresponde a la rotura de los enlaces entre los átomos vecinos más próximos y a la reformación de éstos con nuevos vecinos, ya que un gran número de átomos o moléculas se mueven respecto a otros; al eliminar la tensión no vuelven a sus posiciones originales. 

El mecanismo de esta deformación es diferente para materiales cristalinos y amorfos. En los materiales cristalinos, la deformación tiene lugar mediante un proceso denominado deslizamiento, en el cual está involucrado el movimiento de las dislocaciones. La deformación plástica en los sólidos no cristalinos ocurre por un mecanismo de flujo viscoso. 

A. Procesabilidad de metales

Ordinariamente, la ductilidad es sacrificada cuando una aleación es endurecida. La capacidad de un metal para deformarse plásticamente depende de la capacidad de las dislocaciones para moverse. Virtualmente todas las técnicas de refuerzo (o sea, de endurecimiento) se basan en este simple principio: “la restricción y el impedimento del movimiento de las dislocaciones convierte el material en más duro y resistente”.

1. Endurecimiento por deformación. El endurecimiento por deformación es un fenómeno por el cual un metal dúctil se hace más duro y resistente a medida que es deformado plásticamente. 

• Recuperación, recristalización y crecimiento del grano. Las estructuras y propiedades modificadas por la deformación plástica se pueden recuperar mediante tratamientos térmicos apropiados. Estos fenómenos de restauración resultan de distintos procesos que ocurren a temperaturas elevadas, recuperación y recristalización, después de los cuales puede ocurrir el crecimiento del grano. 

• Recuperación. Al aumentar la difusividad atómica a temperaturas elevadas las dislocaciones se mueven, también se produce alguna reducción en el número de dislocaciones, y las configuraciones de dislocaciones tienden a adoptar bajas energías de deformación en la red. 

• Las propiedades físicas tales como conductividades eléctricas y térmicas se recuperan hasta valores similares a los estados predeformados. 

• Recristalización. Aún después de la recuperación, los granos están todavía en un estado de alta energía de deformación. La recristalización es la formación de un nuevo conjunto de granos equiaxiales libres de deformación que tienen baja densidad de dislocaciones, lo cual es una característica del material antes de ser deformado, proceso en el que tiene lugar difusión de corto alcance. 

• También, durante la recristalización, las propiedades que fueron modificadas durante el proceso de trabajo en frío son restauradas a sus valores previos a la deformación. La recristalización es un proceso cuya extensión depende tanto del tiempo como de la temperatura. 

• Crecimiento del grano. Después de que ha terminado la recristalización, los granos libre de deformación continúan creciendo si la muestra metálica es dejada a la temperatura elevada, fenómeno que se denomina crecimiento del grano. 

• El crecimiento del grano se produce por la migración de los límites de grano. El movimiento del límite de grano es justamente la difusión de corto alcance de los átomos de un lado a otro del límite de grano.

B. Procesabilidad de polímeros

Cuando hablamos de procesabilidad de polímeros hemos de distinguir entre termoplásticos, termoestables y elastómeros.

B.1. Termoplásticos

• Polietileno.
• Poloprileno.                                                                   
• PVC(Cloruro de Polivinilo)
• Acrílicos.
• Nailon.
• Polietileno.

B.2. Termoestables

• Baquelita(Resinas Fenólicas).
• Melamina(Formaldehído).
• Poliéster.

B.3. Elastómeros

C. Procesabilidad de cerámicos

Esta sección se irá ampliando gradualmente a lo largo de las próximas semanas.

Gracias por dedicar tu tiempo a la lectura de esta entrada; si detectas cualquier error y deseas informarnos, estaremos encantados de recibir tú comunicación.

Tratamientos térmicos

Los tratamientos térmicos aquí mentados se aplican sobre metales para alterar sus estructuras cristalinas y así modificar sus propiedades, principalmente las mecánicas. Están basados en los cambios estructurales que se producen por la difusión de átomos, favorecida por la temperatura y, que tiene lugar a nivel molecular.

Dentro de los tratamientos térmicos se engloban todos aquellos procesos donde un material se calienta (sin llegar a fusión) y se enfría en un solo paso o secuencialmente, con tal de mejorar o recuperar, por ejemplo tras un proceso de trabajo mecánico, sus propiedades, fundamentalmente mecánicas, a través de cambios en su estructura cristalina, producidos tal y como se ha indicado, por difusión atómica favorecida con la temperatura.

Difusión

La difusión se rige por la 1ª Ley de Fick y es la responsable última de las alteraciones que se observan en las propiedades del material.

Imagen 1. Difusión en estado sólido.

J = -D (Dc/Dx)

Ecuación 1. 1ª Ley de Fick para calcular la velocidad de difusión atómica.

J: densidad de flujo

D: difusividad o coeficiente de difusión 

Dc/Dx: gradiente de concentración

D = D0 e –(Q/RT)

Ecuación 2. Efecto de la temperatura sobre el coeficiente de difusión.

La variación del coeficiente de difusión con la temperatura es característico de cada material; en la imagen 1 podemos ver los coeficientes de difusión de diversos metales.

Imagen 2. Efecto de la temperatura sobre el coeficiente de difusión de diversos elementos en metales.

Algunas aplicaciones industriales de la difusión en sólidos son:

• Endurecimiento de superfícies. 
• Cementación.
• Nitruración.
• Sinterizado. 
• Preparación de semiconductores extrínsecos.

Imagen 3. Tipología de piezas sobre las que se aplican tratamientos térmicos para endurecimiento de superfícies.

Imagen 4. Proceso de sinterizado de metales.

Tratamientos térmicos

A. Recocido. El término recocido se refiere al tratamiento térmico de un material expuesto a elevada temperatura durante un período de tiempo y, luego, enfriado lentamente. Corrientemente el recocido se lleva a cabo para (1) eliminar tensiones; (2) incrementar la plasticidad, ductilidad y tenacidad y/o (3) producir una microestructura específica.

Todo proceso de recocido consta de tres etapas: (1) calentamiento a la temperatura prevista, (2) mantenimiento a esta temperatura y (3) enfriamiento, generalmente hasta temperatura ambiente. El tiempo es un parámetro importante en estos procedimientos.

El tiempo de recocido debe ser suficientemente largo para permitir la necesaria reacción de transformación. La temperatura de recocido también es importante; el recocido se acelera al aumentar la temperatura, ya que representa un proceso de difusión.

Un proceso de recocido es un tratamiento térmico utilizado para eliminar los efectos del trabajo en frío, para ablandar y ductilizar el metal agrio. Durante su aplicación tienen lugar fenómenos de recuperación y de recristalización. Generalmente se prefiere una microestructura de grano fino; por tanto, el tratamiento térmico suele terminar antes de que ocurra un crecimiento de grano apreciable.

La oxidación superficial se puede prevenir minimizando la temperatura de recocido (siempre superior a la temperatura de recristalización) u operando en atmósfera no oxidante.

A pesar de que el apartado está dedicado al tratamientos térmicos en metales, éstos también se pueden aplicar a otra tipología de materiales pero con restricciones debido a las propiedades intrínsecas de los mismos.

B. Normalización. Los aceros que se han deformado plásticamente, por ejemplo por laminación, constan de granos de perlita (y como máximo de una fase proeutectoide). Estos granos son relativamente y de forma irregular, pero de tamaño muy variable; por ello, se les aplica un tratamiento térmico denominado normalizado para afinarlos y producir una distribución de tamaños más uniforme. 

Los aceros perlíticos de grano fino son más tenaces que lo de grano grande. El normalizado se realiza calentando 55 a 85 ºC por encima de la temperatura crítica superior, que, naturalmente, depende de la composición. Después del tiempo suficiente para conseguir la completa transformación a austenita (procedimiento de austenización) el tratamiento termina enfriando al aire.

Imagen 5. Curvas de transformación de tratamientos térmicos.

C. Temple. El temple es un tratamiento térmico de enfriado rápido que produce el endurecimiento del acero; en contraposición el material se torna más frágil.

D. Revenido. El revenido, al igual que el temple, la normalización y el recocido, es un tratamiento térmico que permite controlar la dureza y fragilidad de los aceros; habitualmente se procede a aplicar un proceso de recocido para compensar la fragilidad que se produce en el material cuando se somete a un temple.

E. Endurecimiento por precipitación. La resistencia y la dureza de algunas aleaciones metálicas pueden aumentar por la formación de partículas extremadamente pequeñas y uniformemente dispersas de una segunda fase dentro de la original fase matriz. Esto se puede conseguir mediante un apropiado tratamiento térmico denominado endurecimiento por precipitación porque las pequeñas partículas de la nueva fase de denominan “precipitados”. Este procedimiento también se denomina “endurecimiento por envejecimiento” porque el endurecimiento se desarrolla con el tiempo, como en las aleaciones envejecidas.

Tal y como hemos visto, los tratamientos térmicos nos permiten modular las propiedades de los materiales 


Esta sección se irá ampliando gradualmente a lo largo de las próximas semanas.

Gracias por dedicar tu tiempo a la lectura de esta entrada; si detectas cualquier error y deseas informarnos, estaremos encantados de recibir tu comunicación.

Materiales poliméricos

Los materiales poliméricos están formados por moléculas orgánicas gigantes, denominadas polímeros, que tienen pesos moleculares de entre 104 y 106 g/mol. Estas moléculas están unidas entre ellas por enlaces secundarios formando cadenas y/o redes tridimensionales. Estos enlaces secundarios incluyen puentes de hidrógeno y/o dipolos y se basan en atracción electroestática con energías de enlace de 10 KJ/mol.

A su vez, las moléculas orgánicas están formadas por átomos de carbono unidos entre si mediante enlace covalente.

Los polímeros poseen una serie de características moleculares de diversa tipología que permite clasificarlos según sus:

• Propiedades químicas fruto de la composición y distribución atómica dentro de la molécula.
• Tamaño o peso molecular.
• Forma de la molécula.
• Recta.
• Otras formas.

Imagen 1. Formas que puede adquirir una molécula de polímero: (a) recta, (b) otras formas.

• Estructura 
• Lineal 
• Ramificada
• Entrecruzada
• Reticulada

               Imagen 2. Estructuras que puede adquirir una molécula de polímero.

Gracias por dedicar tu tiempo a la lectura de esta entrada; si detectas cualquier error y deseas informarnos, estaremos encantados de recibir tu comunicación.

Materiales cerámicos

Los materiales cerámicos están formados por átomos de elementos no metálicos y metálicos de la tabla periódica y forman estructuras donde sus átomos están unidos mediante enlace covalente y/o enlace iónico.  Los materiales cerámicos se pueden clasificar en tradicionales y técnicos.

Gracias por dedicar tu tiempo a la lectura de esta entrada; si detectas cualquier error y deseas informarnos, estaremos encantados de recibir tu comunicación.

Materiales metálicos

Los materiales metálicos están formados por átomos de elementos metálicos de la tabla periódica, que se unen mediante el conocido como enlace metálico. En el enlace metálico se produce una deslocalización de los electrones de los átomos que forman parte de la estructura en lo que se conoce como la teoría del mar de electrones. Esta deslocalización de electrones es la razón por la cual los metales poseen propiedades de conductividad eléctrica, entre otras. Más adelante explicaremos un modelo que trata de explicar la conductividad eléctrica de materiales metálicos sólidos conductores y semiconductores, conocida como modelo de bandas. Los materiales metálicos se pueden clasificar en férreos y no férrreos.

Corrosión en metales

Para valorar la corrosividad de un material metálico, se hace necesario el conocer las causas que la inducen y, los mecanismos que se producen durante el fenómeno, a fin de establecer vías o procesos para controlar la corrosión que afecta a tantas y tantas infraestructuras.

Aunque pueda parecer que la corrosión en metales siempre es un fenómeno a evitar, lo cierto es que no siempre es así, ya que por ejemplo, el aluminio que tan habitualmente utilizamos en múltiples aplicaciones diarias, como las latas de refresco u otros elementos de packaging, requieren de tratamientos de oxidación controlada o pasivación para la formación de una capa o lámina superficial para proteger el material.

Los potenciales de electródo estándard a 25 ºC, en concreto lo potenciales de reducción, se emplean como valores de referencia para establecer, a priori, el comportamiento de los diversos metales.

• Corrosión húmeda

M à M2+ + 2e

½ O2 + H2O + 2e  à 2 OH-  

• Corrosión seca

M  + ½ O2 à MO

Gracias por dedicar tu tiempo a la lectura de esta entrada; si detectas cualquier error y deseas informarnos, estaremos encantados de recibir tu comunicación.

9. Funciones de control de aplicaciones

Las funciones de control de aplicaciones sirven para controlar mediante programación aplicaciones .vi integradas en labview, ya sea en el equipo local o en red.

Imagen 1. Algunas estructuras de funciones de control de aplicaciones en el diagrama de bloques.

Las estructuras de funciones de control de aplicaciones usa el denominado reference number que es un identificador único, para designar objetos, tales como archivos, dispositivos o conexiones de red.

Cuando abres una fila, un dispositivo o una conexión de red, labview crea un código de referencia o refnum asociado con cada uno de los objetos indicados. Todas las operaciones que se realizan sobre estos elementos usan esta referencia para identificar cada uno de ellos de forma inequívoca.

En módulos anteriores, como en el de funciones de archivo I/O, ya pudimos ver está característica en el ejemplo de creación, registro y cierre de archivos (ver imagen 2). Los "wires" señalados transfieren el refnum de una estructura a otra para identificar inequívocamente el archivo sobre el cual se está trabajado. La metodología empleada para referenciar archivos, dispositivos o conexiones de red en cualquier otro tipo de estructura sigue el mismo patrón que el indicado en este apartado.

Imagen 2. Ejemplo de estructura de función de archivo I/O donde se emplean reference number.

Tal y como podemos ver en la imagen 3, los datos que envíamos a la estructura Write Delimited Spreadsheet.vi tienen configuración de matriz con formato de número DBL (double-precision floating-point numeric, ver módulo Labview).

Imagen 3. Ejemplo de estructura de función de archivo I/O donde se emplean reference number.

Podemos combinar cualquiera de estas estructuras con la mayoría de estructuras vistas en el módulo de funciones de matriz para trabajar los datos antes de entrarlos en Write Delimited Spreedsheet.vi.

Gracias por dedicar tu tiempo a la lectura de esta entrada; si detectas cualquier error y deseas informarnos, estaremos encantados de recibir tu comunicación.

8. Funciones de onda

Es muy habitual encontrarse con señales de tipo onda cuando se trabaja con sistemas cíclicos o bien cuando se estudian fenómenos de la naturaleza. Es por ello, que resulta de gran importancia disponer de herramientas que nos permitan extraer información de esta fuente de datos.

Las funciones de onda sirven como su nombre indica para trabajar con funciones de onda y extraer de los inputs correspondientes información relativa a propiedades del señal.

Imagen 1. Estructuras de funciones de onda en el diagrama de bloques.

Por ejemplo, la estructura Get Waveform Components permite, recuperar magnitudes como la amplitud de la señal de onda sinusoidal.

Imagen 2. Estructura Get Waveform Components en el diagrama de bloques.

La entrada de señal podría provenir de un dispositivo externo y a través de una tarjeta de adquisición de datos incorporarse en el sistema para su tratamiento.

Para poder visualizar como funciona la estructura indicada y a falta de disponer de un señal externo, labVIEW dispone de la posibilidad de generar nosotros mismos una función de tipo sinusoidal; se trata de la estructura Formula Waveform.vi que nos permite introducir la fórmula que rige el comportamiento de nuestra onda. (*)1

Imagen 3. Estructura Get Waveform Components con una estructura de Formula Waveform.vi en el diagrama de bloques.

Si pulsamos dos veces sobre la estructura Formula Waveform.vi podremos acceder al panel de control correspondiente donde poder programar los parámetros deseados de nuestra función de onda. 

Imagen 4.  Estructura Formula Waveform.vi  en el panel de control.

Imagen 5.  Estructura Get Waveform Components con una estructura de Formula Waveform.vi en el panel de control.

Otras estructuras, como la de Analog to Digital.vi nos permiten convertir el señal analógico en digital (ver imagen 6). (*)1

Imagen 6. Estructura de conversión de señal analógico a digital en el diagrama de bloques. 

Imagen 7. Estructura de conversión de señal analógico a digital en el panel de control. 

Tal y como se ha remarcado en otros módulos, las distintas funciones tienen estructuras análogas que realizan el mismo tipo de operaciones, cambiando únicamente la tipología de datos que procesan.

Por ejemplo, la estructura Index Waveform Array.vi , es análoga a la estructura Index Array de las funciones de cadena. (*)1

Imagen 8. Estructura Index Waveform Array. avi en el diagrama de bloques. 

Imagen 9. Estructura Index Waveform Array. avi en el panel de control. 

(*)1 Aunque nos hemos referido a estas como estructura, lo cierto es que se trata de aplicaciones completas, formadas a su vez por diversas estructuras de diversa tipología de funciones.

Gracias por dedicar tu tiempo a la lectura de esta entrada; si detectas cualquier error y deseas informarnos, estaremos encantados de recibir tu comunicación.

7. Funciones de archivo I/O

Las funciones de archivo I/O sirven para las siguientes tareas:

• Abrir y cerrar archivos.
• Leer y escribir en archivos.
• Crear directorios y archivos donde especifiques a través del control de directorio.
• Recuperar información de directorio.
• Escribir cadenas de números, matrices y clusters en archivos.

Algunas estructuras de funciones I/O son las que se muestran en la siguiente imagen.

Imagen 1. Estructuras habituales de funciones de archivo I/O (view as icon).

Algunas de las estructuras de las funciones de archivo I/O (File Input/Output) son muy similares en su funcionamiento a otras anteriormente explicadas desde el punto de vista de que lo que hacen es aglutinar toda la información introducida y procesarla, a posteriori está información puede ser almacenada en un archivo que podremos guardar en la dirección indicada a través del controlador file path.

Veamos algunos ejemplos.

(1) La estructura Write Delimited Spreadsheet.vi nos permite crear archivos y almacenar en ellos la información de la cuál se nutre (ver imagen 2).

Imagen 2. Estructuras Write Delimited Spreadsheet.vi en el diagrama de bloques (view as icon).

Imagen 3. Estructura reducida de Write Delimited Spreadsheet.vi en el diagrama de bloques.

Observemos ahora lo que aparece en el correspondiente panel de control (ver imagen 4) y probemos como se introducen los datos para posteriormente visualizar el modo en que éstos quedan registrados; alterando los valores podremos visualizar el modelo de comportamiento de la estructura. Por ejemplo, si activamos el controlador booleana append to file? (new fileF) entonces la estructura irá añadiendo filas al archivo, en este caso almacenado sin extensión y posteriormente abierto como un archivo de texto (ver imagen 5).

Imagen 4. Estructuras reducida de Write Delimited Spreadsheet.vi en el panel de control.

Imagen 5. Archivo creado abierto como texto.

(2) La estructura Open/Create/Replace File permite, como su nombre indica, abrir, crear y reemplazar archivos.

Imagen 6. Estructuras Open/Create/Replace File en el diagrama de bloques.

Imagen 7. Estructuras Open/Create/Replace File en el panel de control.

(3) La estructura Format Into File permite dar formato a diferentes inputs y transferirlos a un archivo.

Imagen 8. Estructuras básica de Format into File en el diagrama de bloques (view as icon).

Imagen 9. Estructuras básica de Format into File en el panel de control.

Tal y como se ha indicado, esta estructura permite combinar diversidad de inputs en un solo archivo, y para poder visualizarlo basta con seleccionar la estructura en el diagrama de bloques y manteniendo el botón izquierdo pulsado arrastrar la estructura hacía abajo o hacer click sobre la esquina izquierda de la estructura con el botón derecho (sobre el input existente) y una vez abierto el menú seleccionar Add Parameter (ver imagen 10).

Imagen 10. Estructuras ampliada de Format into File en el diagrama de bloques.

En la casilla format string es donde debes escribir el formato de los inputs ; para saber como codificar el formato puedes acudir a esta práctica guía de NI.

También puedes hacer click con el botón derecho sobre la estructura y seleccionar Edit Format String, donde visualizarás todas las opciones posibles.

Imagen 11. Menú de selección Edit Format String.

(3) Otras estructuras ampliamente utilizadas cuando nuestro software debe registrar los datos generados en nuestro sistema, y que se emplean conjuntamente con las estructuras indicadas en el punto (1), son las siguientes:Write to Text File y Close File.

Imagen 12. Estructuras de archivo I/O combinadas en el diagrama de bloques.

Imagen 13. Estructuras de archivo I/O combinadas en el panel de control.

El archivo generado se almacena en la dirección indicada en el controlador file path (dialog if empty) del panel de control y se almacenarán los datos generados, en este caso, un número aleatorio y la hora en ms (ver funciones de tiempo y diálogo) que han sido combinados con una estructura Merge Signals y posteriormente filtradas por una estructura Build Table par ser enviadas a la estructura Write Delimited Spreadsheet.vi.

Imagen 14. Archivo generado con la estructuctura indicada en la imagen 12.

Gracias por dedicar tu tiempo a la lectura de esta entrada; si detectas cualquier error y deseas informarnos, estaremos encantados de recibir tu comunicación.