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Estudios

Un mundo de superficies inteligentes

18 octubre 2018

Dentro de la Comunidad Industrias del Futuro de la Estrategia RIS3CAT, investigadores del Departamento de Ingeniería Industrial de IQS, expertos reconocidos en el campo de las superficies inteligentes, participan en el proyecto PLASTFUN en la simulación y reproducción de micro y nano estructuras en el proceso de inyección de plásticos.

Un ejemplo de recubrimiento hidrofóbico

En los últimos años, el mundo de los materiales, y más concretamente de las superficies de los mismos, ha experimentado grandes avances tecnológicos. Por ejemplo, la fabricación de piezas plásticas ha incorporado complementos de láminas decorativas mediante el uso de diversas técnicas, reduciendo así la necesidad de manipulación posterior y aumentando el valor de las propias piezas. Se trata, por ejemplo, de láminas decorativas con acabado metálico (interior de automóviles), o láminas decorativas para etiquetaje de envases, integradas en el propio envase.

Otro ejemplo es el desarrollo de micro y nano estructuras que permiten modificar la tribología de la superficie de los materiales y proporcionarles propiedades hidrofóbicas, hidrofílicas, adherentes, deslizantes, creación de caminos lumínicos, etc. Estas tecnologías tienen gran aplicación en la industria de inyección de plásticos.

Dentro de la Comunidad Industrias del Futuro de la estrategia RIS3CAT, surge el proyecto PLASTFUN, con el objetivo principal de establecer las técnicas y los métodos necesarios para la aplicación industrial de los circuitos electrónicos impresos y de las nanotexturas en piezas de plástico inyectadas. Al mismo tiempo, pretende coordinar los recursos para establecer una línea piloto de fabricación de piezas plásticas con superficies funcionalizadas, que permita a las empresas del territorio desarrollar nuevos productos con estas tecnologías y adquirir el conocimiento necesario para su producción rentable. PLASTFUN está cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

Bajo la coordinación de los profesores de IQS Dr. Andrés Garcia y Dr. Jose J. Molins, investigadores del Departamento de Ingeniería Industrial del Centro Universitario, expertos reconocidos en el campo de las superficies inteligentes, participan en este proyecto en la simulación y reproducción de micro y nano estructuras en el proceso de inyección de plásticos, para obtener las condiciones ideales del mismo.

Así mismo, la spin-off Flubetech, dirigida por el también profesor de IQS Dr. Carles Colominas y participante en el proyecto, aportará su experiencia en el recubrimiento de moldes para la preparación de las superficies.

Concretamente, los retos que sumen los participantes de IQS, por lo que se refiere a la nanotexturización de piezas plásticas para nanograbado de moldes, son:

  • Tratamientos superficiales necesarios para dar durabilidad al grabado de molde.
  • Diseño de las micro / nano texturas apropiadas para las funcionalidades previstas y que se puedan fabricar con las limitaciones del láser de femtosegundos.
  • Traspaso de esta textura en plano a una zona 3D, mapeo de la superficie, análisis de las fronteras entre fragmentos y adaptación de la textura a posibles deformaciones.
  • Encontrar los parámetros de mecanización, tanto ópticos como mecánicos, adecuados a cada textura y funcionalidad.
  • Encontrar las condiciones de trabajo necesarias para copiar correctamente la superficie, utilizando un software de simulación específico.

Junto con IQS, participan otros Centros de Investigación, Universidades y Empresas del sector. Algunos de ellos, como el ICN2, el CNM y la empresa Flubetech (spin-off de IQS en sus inicios), todos ellos participantes en el actual PLASTFUN, ya acompañaron al grupo de IQS en un estudio previo, recogido en el proyecto europeo  AIM4NP, Automated In-line Metrology for Nanoscale Production, precursor del actual, donde ya se desarrollaron simulaciones de nanosuperficies para la inyección de plásticos.

  

Comunidad RIS3CAT INDUSTRIAS DEL FUTURO.

La Estrategia de Investigación e Innovación para la Especialización Inteligente de Catalunya (RIS3CAT) es la respuesta a la exigencia de la Comisión Europea para que los estados y las regiones elaboren estrategias que se ajusten a su potencial de innovación.

La Comunidad Industrias del Futuro surge como fruto de un análisis de los retos y oportunidades existentes dentro del ámbito sectorial de Sistemas Industriales. Recoge como objetivo prioritario dentro de su estrategia la generación de un “Polo de Innovación Líder en Fabricación y Edificación Sostenible”. Y bajo este marco, ha establecido cuatro ámbitos estratégicos (Planta, Procesos, Operario y Producto Eficientes y Sostenibles) y cuatro ejes tecnológicos de actuación prioritarios (Digitalización industrial, Procesos avanzados, Eficiencia energética y Robótica colaborativa), donde ubicar e impulsar sus actividades específicas.