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“Una manera de hacer Europa”
INFORME PÚBLICO DE RESULTADOS
Proyecto:
PROMECE: ACTIVIDADES PARA LA MEJORA DE LA COMPETITIVIDAD (Año 2015) Expediente IVACE: IMAMCG-IITT15 PROMECE
REALIZADO POR: AIMPLAS INSTITUTO TECNOLÓGICO DEL PLÁSTICO
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Objetivo.
PROMECE se ha desarrollado desde enero hasta diciembre de 2015 estando todas las acciones enmarcadas en el RIS3-CV para procurar el mayor impacto en las empresas de la Comunitat Valenciana.
Para ello se ha realizado una estructura de 5 acciones con 9 actividades tal y como puede observarse en la siguiente tabla:
Título Acción: 1- Líneas o proyectos de investigación y desarrollo tecnológico.
Actividad 1A: Grupos de trabajo AIMPLAS
Actividad 1B: Material biodegradable poly(hidroxi butirato) (PHB) y materiales similares
Actividad 1C: Metodologías innovadoras de dispersión de nanopartículas en materiales poliméricos | Determinación de emisión de partículas en procesos de preparación de nanocompuestos
Actividad 1D: Procesabilidad de materiales plásticos: oportunidades de I+D
Acción 2: Acciones de inteligencia competitiva
Actividad 2A: Plataforma control legislación y normativa técnica
Actividad 2B: Redefinición del sistema interno de Vigilancia Tecnológica
Acción 3: Redes y Plataformas
Actividad 3A: Participación en redes plataformas y asociaciones internacionales
Acción 4: Participación en comités de certificación y normalización
Actividad 4A: Certificación y normalización
Acción 5: Formación del personal técnico e investigador vinculado a actividades de I+D
Actividad 5A: AIMPLAS Formación del Personal Investigador
A continuación se ofrece un breve resumen de los resultados alcanzados para cada actividad:
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Título Acción 1: Líneas o proyectos de investigación y desarrollo tecnológico.
Fecha inicio Fecha fin
Actividad 1A: Grupos de trabajo AIMPLAS 01/01/2015 31/12/2015
Durante la anualidad 2015 dentro de la estrategia científico tecnológica de AIMPLAS han
tenido actividad seis grupos de trabajo:
Nanoestructuras carbonososas
Legislación
Extrusión reactiva
Descontaminación
Fabricación aditiva
Plásticos y medio acuático.
Estos grupos de trabajo han basado su actividad en una metodología basada en 7 tareas
organizadas.
Tarea I: Gestión Grupo de Trabajo. Tarea responsabilidad del coordinador/a.
Tarea II: Identificación de problemas tecnológicos relacionados con el GT a partir de las
necesidades del tejido empresarial.
Tarea III: Evaluación de recursos humanos y materiales. El resultado de la Tarea II
puede implicar la adquisición de nuevo equipamiento, formación de RRHH existentes e
incluso la contratación de perfiles profesionales no existentes en AIMPLAS, que
garanticen el resolver el problema tecnológico detectado en la tarea II.
Tarea IV: Gestión del Conocimiento científico-tecnológico. Subtareas:
o Seguimiento y discusión de bibliografía de interés.
o Elaboración de estados del arte.
o Elaboración de boletines de alerta informativa
Tarea V: Networking: búsqueda y localización de centros de excelencia para promover
partenariado en investigación y/o formación especializada (estancias de investigadores
y/o tecnólogos).
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Tarea VI: Difusión tecnológica. Incluye: divulgación en medios especializados y
generalistas, organización de eventos, etc.
Tarea VII: Proyectos I+D+I: Promoción de proyectos de I+D+I que ayuden a ampliar el
know-how de AIMPLAS en el área tecnológica del GT.
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Título Acción 1: Líneas o proyectos de investigación y desarrollo tecnológico Fecha inicio
01/01/2015
Fecha fin
31/12/2015 Actividad 1B: Material biodegradable poly(hidroxi butirato) (PHB) y materiales similares
Objetivos previstos:
Los biopolímeros, actualmente, son una alternativa a los tradicionales materiales
poliméricos de origen fósil debido a las ventajas que presentan desde un punto de vista
medioambiental (origen renovable y/o biodegradabilidad). Por esta cualidad están siendo
empleados en diferentes sectores.
Los polihidroxialcanoatos (PHA) son polímeros producidos por ciertos microorganismos
como material de reserva intracelular (carbono y energía). El PHA más conocido y usado es
el poli-3-hidroxibutirato (PHB), mostrando propiedades similares a las del polipropileno.
Una de sus principales propiedades es la biodegradabilidad por microorganismos
(bacterias, hongos y algas) mediante procesos aeróbicos y anaeróbicos, transformando el
polímero en oligómeros y monómeros solubles en agua, que son utilizados como nutrientes
por distintos tipos de células . De esta forma este biopolímero cuenta con la propiedad
fundamental de que será biodegradable y totalmente inocuo en el momento de su
descomposición.
El PHB presenta algunas limitaciones como rigidez, relativa fragilidad y dificultad para ser
procesado por moldeo por inyección. Para superarlas, es necesario aditivarlo y/o reforzarlo
mediante técnicas de compounding, generando composites. Estos generalmente son
procesados mediante extrusión, aunque en ocasiones se procesan con técnicas similares a
las utilizadas para el procesado de otros materiales plásticos o composites : moldeo por
compresión, moldeo por inyección, etc.
El objetivo de este proyecto es la generación de protocolos de trabajo, procesado y ensayos
para estos materiales para ampliar sus campos de aplicación en la industria.
Resultados conseguidos:
Entre los resultados obtenidos destacan:
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I. Generación de protocolos de trabajo, tanto para la formulación del PHB (mediante
compounding) y el procesado (moldeo por inyección y extrusión) como para
ensayos físico-mecánicos (tracción, Vicat, HDT), análisis térmico (DSC, TGA) y
ensayos reológicos, para uso interno de AIMPLAS.
Se definieron las condiciones idóneas de trabajo, que se resumen en el establecimiento de 5
protocolos:
Protocolo de formulación del PHB: donde se establece los nucleantes, plastificantes,
estabilizadores térmicos, Extensores de cadena, y antioxidantes.
Protocolo de obtención de muestras por inyección.
En este protocolo se resumieron las condiciones estándar del proceso de moldeo de
inyección para la obtención de probetas para ensayos.
Para maximizar las propiedades del PHB es importante permitir la cristalización del
material. Para ello, es imprescindible trabajar con temperaturas de molde elevadas.
Además, debido a que el PHB es sensible a la degradación por cizalla, es importante usar
velocidades de inyección más bajas y un perfil inverso de temperaturas.
Protocolo de ensayos mecánicos.
En este protocolo se definieron desde las dimensiones estandarizadas de las probetas en los
diferentes ensayos, las condiciones de acondicionamiento de las muestras, los estándares
bajo los cuáles se deben realizar los ensayos y las condiciones específicas de los mismos.
Una de las limitaciones detectadas al trabajar con PHB es que el acondicionamiento de las
muestras debe ser mayor que el que normalmente se especifica en las normas de ensayos
mecánicos más habituales, debido a que las propiedades del PHB cambian durante su
almacenamiento debido a un proceso de cristalización lento después del proceso de
inyección. Esto se ha demostrado en proyectos anteriores, donde se estableció un periodo
mínimo de acondicionamiento de 7 días.
Protocolo de ensayos reológicos.
La definición de las condiciones estándar de realización de ensayos reológicos resultó
complicada debido a que el PHB tiene unas propiedades reológicas peculiares y que hacen
que su comportamiento reológico sea muy diferente del de otros polímeros convencionales.
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Para la determinación de las propiedades reológicas se utiliza únicamente la técnica de
reología rotacional. El parámetro clave es la temperatura a la que se realizan los ensayos. Se
realizaron ensayos a varias temperaturas, intentando alcanzar una temperatura similar a la
que se registra durante el procesado.
Protocolo de ensayos térmicos.
Fundamentalmente, se realizan dos tipos de ensayos de caracterización térmica. El primero
es la calorimetría diferencial de barrido (DSC), en el que se estudian propiedades típicas del
material como la temperatura de fusión, el grado de cristalinidad y la temperatura de
cristalización.
Debido a que las propiedades del PHB dependen mucho del proceso de cristalización, fue
necesario definir las rampas adecuadas de calentamiento y enfriamiento para ensayos de
DSC con el objetivo de conseguir un criterio comparativo adecuado entre muestras.
El procedimiento o método definido para los ensayos de DSC fue el siguiente:
II. Identificación de nuevas ideas para generación de nuevas propuestas de proyecto a
corto/medio plazo donde se involucre a empresas del sector plástico y
biotecnológico.
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Título Acción 1: Líneas o proyectos de investigación y desarrollo tecnológico Fecha inicio
01/01/2015
Fecha fin
31/12/2015 Actividad 1C: Metodologías innovadoras de dispersión de nanopartículas en materiales poliméricos. Control de emisión de partículas
Objetivos previstos:
- Manipulación, y alimentación segura de sistemas nanoestructurados para su integración
en matrices termoplásticas.
- Mejora de las propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas de las nuevas metodologías
implementadas respecto a las tradicionales de preparación de nanocompuestos
termoplásticos.
-Implementación de metodologías de simulación del proceso de compounding (LUDOVIC®)
y de propiedades finales mediante elementos finitos (DIGIMAT®) tanto en metodologías
tradicionales como las innovaciones propuestas en el global del proyecto.
Resultados conseguidos
Condiciones de proceso óptimas y potenciales propiedades macroscópicas
alcanzables con las formulaciones definidas. El objetivo es determinar cuál es la
dispersión óptima de grafeno o nanotubos de carbono, según el caso, en la matriz de
PP para así, incrementar propiedades como la conductividad eléctrica, mecánicas u
otras. Se empleó una extrusora de doble husillo co-rotativa, con alimentador lateral.
Igualmente Se diseñaron dos tipos de configuración de husillo mediante el
programa de diseño LUDOVIC®, y se realizó un diseño de experimentos basados en
nanocompuestos de nanotubos de carbono y grafenos multicapa sobre matriz
polimérica de polipropileno (PP).
El análisis de la dispersión de nanotubos de carbono en la matriz polimérica se
realizó mediante diversas metodologías:
Microscopia óptica de transmisión.
Microscopia electrónica de barrido (SEM).
Microscopia electrónica de transmisión (TEM).
Reología dinámica.
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Propiedades Reológicas.
El comportamiento reológico de los nanocompuesto de NTC y GMC es
completamente opuesto.
Las propiedades reológicas de los nanocompuestos basados en NTC muestran una
mayor dispersión de los NTC. Se observa la formación de la red de NTC con estas
condiciones de procesado.
Sin embargo, en los nanocompuestos basados en GMC todas las muestras reducen la
viscosidad,
Propiedades Eléctricas.
Se observó un comportamiento eléctrico completamente diferente para los
nanocompuestos basados en NTC y GMC. El sistema PP/GMC muestra un
comportamiento aislante independientemente del grado de dispersión del
compuesto. Estos resultados se pueden atribuir a la menor relación de aspecto del
GMC con respecto a los NTC. Por lo tanto, la efectividad del GMC se vería afectada
por estos dos factores haciendo necesario el aumento del contenido de GMC para
obtener un comportamiento semiconductor.
Sin embargo, el sistema PP/NTC se comporta como un semiconductor en aquellas
muestras con altos factores de dispersión los cuales pudieron ser obtenidos con
unas condiciones de procesado que implican una energía mecánica específica.
Sistemas nanocompuestos con las mejores calidades de dispersión de
nanopartículas.
Se han desarrollado nanocompuestos basados en grafenos y nanotubos de carbono
sobre substrato de polipropileno. Las dispersiones se optimizaron obteniéndose
dispersiones de gran calidad, con propiedades eléctricas apreciables.
Mapa de riesgos en diferentes zonas de trabajo, reducción clara de riesgos al
emplear tecnologías de microencapsulación como método de transporte de
nanopartículas.
Se han realizado estudios de emisiones durante dos periodos de trabajo crítico: el
trasvase de los nanomateriales a las tolvas dosificadoras, y el propio proceso de
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extrusión/compounding. Se determinó en tiempo real la emisión de partículas
mediante dos sistemas: FMPS (Fast Mobility Particle Sizer) y CPC (Condensation
Particle Counter). El proceso de extrusión con grafeno y nanotubos de carbono
mostró un aumento en la concentración de partículas tomando muestras
directamente a la salida de la extrusora, así como pequeños incrementos en las
zonas adyacentes a los alimentadores de los nanomateriales. Se analizó el espacio
de trabajo durante un mes realizando nanocompuesto en una zona cerrada y
delimitada con diferentes elementos. Se dispusieron captadores en diferentes zonas
estratégicas que fueron analizados mediante microscopia electrónica de barrido
(SEM).
Fig. Esquema de la zona de trabajo con la localización de los captadores.
Conclusión:
Con el objetivo de mejorar la alimentación y la manipulación de los nanomateriales
se ha comenzado un estudio de vías de encapsulación con productos naturales para
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evitar el manejo de partículas submicrométricas, y su posterior dispersión en
matrices poliméricas.
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Título Acción 1: Líneas o proyectos de investigación y desarrollo tecnológico Fecha inicio
01/01/2015
Fecha fin
31/12/2015 Actividad 1D: Metodologías innovadoras de procesado de materiales poliméricos
Se han seleccionado 4 tecnologías de procesado que por su proyección a futuro e
implantación en la industria del Plástico de la Comunitat Valenciana. A continuación se hace
una breve reseña para cada metodología indicando qué aporta en el avance de la técnica
supone las tareas planificadas para 2015. Es importante señalar que el avance tecnológico
siempre se hace en referencia al punto de partida que del conocimiento se tiene en
AIMPLAS.
a) Co-inyección. Aunque se trata de un proceso de transformación conocido es
proceso poco convencional, con presencia muy limitada en el Sector Plástico. Las
ventajas de las tareas desarrolladas por AIMPLAS en este ámbito se centran en
aprovechar experiencias previas en esta metodología de procesado pero ampliando
el rango de materiales plásticos empleados y las funcionalidades de los mismos.
Así, las líneas de trabajo van orientadas a la formulación y compatibilización de
nuevos compuestos poliméricos para favorecer su uso en la co-inyección ampliando
el abanico de posibilidades que, desde un punto de vista funcional, se pueden
otorgar a las piezas y productos fabricados con esta tecnología. Así, opciones como
el uso de materiales reciclados o subestándar, la mejora de los mismos y/o la
incorporación de otras matrices termoplásticas a la estructura núcleo–piel que
presentan las piezas co-inyectadas, consiguiendo ventajas como propiedades
barrera, estructuras duro-blando, etc, puede contribuir a su incorporación en mayor
medida por parte de las industrias transformadoras del sector de inyección de
plásticos.
Avance tecnológico 2015:
Para 2015 los avances propuestos se centrarán en el uso de materiales con carga
natural para aplicaciones “barrera”. Se auguran buenas posibilidades para el uso de
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la co-inyección para la mejora de las propiedades barrera. A priori se plantea
trabajar con:
Materiales de origen natural.
Y el PVOH como alternativa al EVOH.
Resultados obtenidos:
Obtención de envases co-inyectados con propiedades barrera para
alimentos empleando como referencia a grados de alcohol polivinílico
(PVOH) como material barrera a oxígeno.
Estado del Arte materiales para mejorar propiedades barrera.
El alcohol polivinílico (PVOH) tiene excelentes propiedades frente al aceite, grasas
y disolventes. Es inodoro y no tóxico. Además tiene alta resistencia y flexibilidad, así
como alta propiedades de barrera para el oxígeno y los aromas. Sin embargo, estas
propiedades dependen de la humedad. Las buenas propiedades barrera del PVOH
no se verán afectadas por la humedad porque este material formara el núcleo del
envase co-inyectado, evitando así el contacto directo con el exterior.
Sus principales propiedades para envases son:
• Excepcional resistencia a la tracción y dureza.
• Gran barrera al oxígeno y a aromas/olores. Permeabilidad al vapor de agua.
• Resistencia al rayado y a la fisuración.
• Resistencia química a las grasas, aceites, disolventes y alimentos ácidos.
• Gran transparencia y capacidad de imprimación.
• Gran resistencia a la deformación por temperatura (posibilidad de ser usado
en hornos convencionales y microondas). Capaz de recibir diferentes
tratamientos de esterilización.
• Resistencia a las bajas temperaturas.
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• Reciclable e incinerable sin la producción de substancias perjudiciales.
Determinación del Estado de la Técnica en la fabricación de envases barrera por co-inyección.
El proceso de co-inyección, aplicado a las geometrías y características exigidas a un
producto destinado al envase supone unas dificultades añadidas frente al proceso
de co-inyección convencional.
Por ello es importante tener en cuenta tres factores clave del proceso:
- Los espesores finos utilizados en los envases.
- Optimización de la relación entre núcleo y capa superficial en el envase.
- Mejora en la adhesión entre las capas piel-núcleo que conformaran el futuro
envase.
A estas dificultades intrínsecas de la co-inyección hay que añadir la dificultad de
trasladar el proceso a moldes multicavidad, que pasa por un diseño mucho más
preciso del sistema de distribución de canal caliente para asegurar un llenado
homogéneo en todas las cavidades e idéntica transmisión de presiones y
velocidades de llenado a cada una de ellas. Se debe evitar la mezcla de materiales
durante la inyección, por lo que habría que asegurar el llenado correcto con el
sistema de canales calientes implementado en el molde.
Por ello se ha considerado indispensable realizar un estudio previo del estado del
arte actual en este campo, tanto a nivel de mejora de proceso, así como las mejoras
técnicas y de equipamiento que se pudiesen implementar para lograr los objetivos
de la acción planteada.
Selección final de los materiales y modificación de los mismos.
Se han seleccionado los grados comerciales concretos sobre los que se va a
desarrollar el proyecto tanto para el núcleo como para la piel, teniendo en cuenta
factores como:
• Propiedades barrera al oxigeno y al vapor de agua respectivamente.
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• Índice de fluidez (para permitir inyección de paredes finas).
• Compatibilidad y interrelación entre ellos (para controlar la interfase entre
material de piel y material de núcleo).
• Resistencia a la temperatura para el caso de envases que contengan
alimentos que deban ser pasteurizados, esterilizados o calentados mediante
microondas.
• Reología rotacional de las nuevas formulaciones de PVOH obtenidas.
Compatibilizantes y plastificantes para procesado.
De la información recogida en la etapa previa, se ha determinado que aditivos se ha
de incorporar a la estructura piel-núcleo del envase, para ser formulados con los
materiales termoplásticos base de cara a mejorar la adhesión del material de la piel
y del núcleo.
En el caso de combinaciones de polímeros Polipropileno/Alcohol polivinilico
(PVOH) se hace necesario el uso de agentes compatibilizantes.
Estos compuestos son polímeros compatibles con los dos plásticos que se desea
mezclar y actúan como puente entre ambos plásticos consiguiendo una buena
adhesión y unión entre ellos estabilizando la mezcla y mejorando las propiedades
sustancialmente. El uso de estos compatibilizantes dependerá de los dos tipos de
plásticos a mezclar.
Debido a que no se disponen de antecedentes de PP/PVOH, se decidió emplear
también los polímeros injertados de anhídrido maleico.
En el caso concreto del PVOH se han seleccionado los aditivos necesarios que
permitan mejorar su procesado por inyección sin reducir su barrera al oxígeno.
El procesado de los compuestos se llevó a cabo mediante los siguientes pasos:
1. Turbomezclador: El objetivo de esta tarea es incorporar la glicerina al polivinil
alcohol (PVOH) de forma que se obtiene un polvo suelto que puede ser
fácilmente incorporado en la extrusora. De esta manera reducimos el tiempo de
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residencia del material en la extrusora necesario para plastificar el polivinil
alcohol.
2. Obtención de granza en extrusora co-rotativa.
Caracterización reológica.
Una vez obtenidos los diferentes compounds, para determinar que compound es
más apto para el proceso de moldeo por inyección se hizo la reología de los mismos
para obtener la curva de flujo.
Para ello se utilizó un reómetro rotacional dinámico del fabricante TA-Instruments
modelo AR-G2
Co-inyección de prototipo de envase.
El objetivo principal de esta tarea es desarrollar y optimizar las muestras co-
inyectadas empleando los compounds obtenidos y los plásticos tradicionales
(material de la piel) y considerando las características finales que debe de cumplir.
Para la obtención de estos envases se ha procedido con las etapas de un proceso de
co-inyección secuencial.
El proceso de co-inyección secuencial consiste en tres etapas de inyección:
• En primer lugar se inyecta el material de la piel.
• Después se inyecta el material del núcleo. El material del núcleo empuja el
material de la piel para terminar de llenar la cavidad.
• Por último, se vuelve a inyectar el material de la piel con el fin de cerrar la
entrada y evitar el contacto del material del núcleo con el exterior.
Mediante el proceso de co-inyección se pretende obtener una estructura “piel-
núcleo” que debe cumplir los siguientes criterios:
• Envase de espesor fino.
• Óptima relación del espesor piel/núcleo. Una óptima relación de viscosidad
entre el núcleo y la piel debe evitar inestabilidades interfaciales, variaciones
de espesor en la estructura y ruptura del material de la piel.
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• Una buena unión entre material de piel y núcleo.
• Asegurar la penetrabilidad de la capa núcleo en la estructura final del envase,
para asegurar la mayor efectividad de la propiedad barrera que se persigue.
En esta Fase se ha empleado uno de los moldes de envase de los que dispone
AIMPLAS correspondiente a una geometría tipo bandeja y con un espesor de 1,5
mm. La Figura muestra el diseño de la pieza y la Figura 7 muestra el molde.
Figura . Diseño bandeja AIMPLAS
Figura . Molde para fabricación de bandejas.
Para estos ensayos, se ha hecho distintas pruebas con el fin de obtener un buen
envase. En primer lugar, se ajustaron tanto la temperatura de ambos cilindros como
la del plato de co-inyección, con el fin de evitar que un excesivo sobrecalentamiento
pudiera causar la degradación. También se ajustó la velocidad de giro del husillo
para evitar la degradación del material por cizallamiento, especialmente en el caso
del PVOH. La relación entre los perfiles de temperatura de inyección de ambas
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unidades es un parámetro importante, ya que esto controla la viscosidad de ambos
materiales y permite un llenado adecuado de la pieza.
El envase termoconformado se ha caracterizado para tener una referencia comercial
de uso general (que emplea la estructura PP/EVOH/PP) a efectos comparativos
respecto a las alternativas desarrollados con el PVOH.
Finalmente, se ha procedido con la caracterización mecánica del envase. En este
punto se ha determinado la resistencia a compresión y la resistencia a impacto por
caída libre.
A partir de los resultados de barrera al oxígeno obtenidos anteriormente, dado que
es una propiedad determinante para el producto final, se ha caracterizado la
muestra con mejores resultados de barrera al oxígeno (sin tener en cuenta la
muestra termoconformada).
b) Fabricación aditiva (FA). El campo de la FA es una tecnología relativamente
novedosa comparada con tecnologías más consolidadas pero que está
experimentando un crecimiento muy rápido en los últimos años asociado a una
liberación de la protección de patentes vigentes que ha promovido que más actores
entren en escena para abrir las posibilidades de la FA y sus potenciales aplicaciones.
AIMPLAS, aprovechando el amplio know-how desarrollado en el área de
formulación de materiales para tecnologías de fabricación convencionales pretende
sacar partido a ese conocimiento de materiales plásticos y aditivos para adaptarlos
a las peculiaridades de las tecnologías existentes de fabricación aditiva.
Si tenemos en cuenta que los grados comerciales de compuestos termoplásticos
disponibles en el mercado para las tecnologías convencionales se cuentan por varios
miles de referencias (con distintas características y propiedades especificas) y que
los materiales empleados para fabricación aditiva difícilmente llegan al centenar de
grados y compuestos podemos dimensionar el campo enorme de mejora que
AIMPLAS puede aportar por la vía de la incorporación y adaptación de nuevos
compuestos que puedan ser utilizados en la fabricación aditiva dando mayor campo
de potenciales aplicaciones a las existentes actualmente.
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Durante 2015 el avance tecnológico propuesto se centra inicialmente en dos líneas
de investigación en materiales que serán objeto de estudio:
I. Uso de materiales de procedencia natural como cargas en materiales base,
tales como el PLA.
II. Incorporación de cargas con propiedades conductoras de distinta naturales,
por ejemplo nanotubos de carbono (CNT), fibra de acero, grafeno, etc. y
sobre matrices termoplásticas convencionales (por ejemplo: ABS).
Resultados:
2015 se ha centrado en el inicio del estudio de las dos líneas mencionadas,
referentes al uso del PLA (desarrollo experimental) y el desarrollo de materiales con
propiedades conductoras para fabricación aditiva.
Estado del arte de las tecnologías de Fabricación aditiva.
Como tarea inicial, se ha procedido con el Estado del Arte de las tecnologías de
fabricación aditiva existentes en el mercado, así como una investigación acerca de
los grados comerciales de los materiales empleados, tipología de los mismos y otros
aspectos relevantes como la vigilancia de patentes y propiedad industrial que
envuelven a estas tecnologías.
Se recuperan y se identifican aquellos aspectos que están resultando de mayor
interés por parte del mercado en esta área de la I+D.
El objetivo es que las acciones desarrolladas por AIMPLAS en el marco de la
fabricación aditiva se alineen con las inquietudes del mercado dado que de esta
forma podremos garantizar un mayor potencial de aplicación final de las tareas
desarrolladas pro AIMPLAS.
Para la recuperación de las patentes se consideran estas áreas (CIP – código
internacional de patentes)
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B29C67/0051 • Rapid manufacturing and prototyping of 3D objects by
additive depositing, agglomerating or laminating of plastics
material, e.g. by stereolithography or selective laser sintering
B29C67/0055 • • using only liquids or viscous materials, e.g.
depositing a continuous bead of viscous material
B29C67/0059 • • • using individual droplets, e.g. from jetting
heads
B29C67/0062 • • • using layers of liquid which are selectively
solidified
B29C67/0066 • • • • by a concentrated source of energy, e.g. a
scanning laser or a focused light source
B29C67/007 • • • • by a source of energy not covered by
B29C67/0066 , e.g. by global irradiation
combined with a mask
B29C67/0074 • • using only solid materials e.g. laminating sheet
material precut to local cross sections of the 3D
object
B29C67/0077 • • • using layers of powder being selectively joined,
e.g. by selective laser sintering or melting
B29C67/0081 • • using a combination of solid and liquid materials,
e.g. a powder selectively bound by a liquid binder,
catalyst, inhibitor or energy absorber
B29C67/0085 • • Apparatus components, details or accessories
B29C67/0088 • • • for control or data processing, e.g. algorithms
B29C67/0092 • • • Support structures for the 3D object during
manufacture, e.g. using sacrificial material
B29C67/0096 • • • for cleaning or recycling
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Tabla 16. Patentes y temáticas.
B33 ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
B33Y ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF
THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE
DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE
LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR
SELECTIVE LASER SINTERING
B33Y10/00 Processes of additive manufacturing
B33Y30/00 Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or
accessories therefor
B33Y40/00 Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
B33Y50/00 Data acquisition or data processing for additive
manufacturing
B33Y70/00 Materials specially adapted for additive manufacturing
B33Y80/00 Products made by additive manufacturing
B33Y99/00 Subject matter not provided for in other groups of this
subclass
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La información recopilada muestra la actividad en esta área de fabricación surgida
de la “liberación” de la protección de las principales patentes que dominaban el
mercado.
Determinación de procesos, equipos y materiales comerciales existentes para definir
experimental y líneas prioritarias.
A partir de la información recuperada sobre patentes y tomando como referencia
las líneas marcadas por la Strategic Research Agenda (separadas en Retos y
Oportunidades) marcada para el Additive Manufacturing, se establecen las áreas de
interés.
Se han relacionado los puntos marcados en la Strategic Research Agenda (SRA)
establecidos como retos en FA en el medio-largo plazo, con proyectos, líneas de I+D
u otras actividades desarrolladas por AIMPLAS que pueden alinearse con estas
necesidades.
Puntos de la Strategic Research Agenda:.
Análisis SWOT de la Tecnología de FA (Relacionadas con la productividad).
Análisis SWOT de la Tecnología de FA (Relacionadas con la estabilidad del proceso).
Análisis SWOT de la Tecnología de FA (Relacionadas con materiales).
Análisis SWOT de la Tecnología de FA (Relacionadas con costes del proceso).
Análisis SWOT de la Tecnología de FA (Relacionadas con temas medioambientales).
Resultado: Identificación de 15 oportunidades en FA por sector de producto a desarrollar
por AIMPLAS (CONFIDENCIAL).
Experimental de fabricación aditiva mediante tecnología FDM.
Se definen, a partir de los datos de caracterización existentes en los materiales
termoplásticos comercializados para Fabricación aditiva, aquellos grados
termoplásticos convencionales que pueden ser susceptibles de ser utilizados en las
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tareas de formulación y aditivación para su adaptación a las características del
proceso de FDM.
En resumen, se pretende adaptar materiales a priori convencionales, para ser
empleados en tecnología de fabricación aditiva por deposición de hilo fundido.
Se han tenido en cuenta tanto materiales termoplásticos convencionales como
opciones existentes en el mercado especialmente formuladas para la fabricación
aditiva. Con ellos se pretende tener la mayor información inicial posible de las
características de los materiales que sea de utilidad en el posterior proceso de
formulación a llevar a cabo en AIMPLAS.
Formulación de materiales ara experimental de FA.
Se ha llevado a cabo un experimental de cara a la obtención de demostradores,
probetas de cara a evaluar su procesabilidad y su apariencia, que irá
intrínsecamente ligada al comportamiento mecánico de las mismas.
Este experimental se ha ejecutado empleando el equipo de reciente adquisición por
parte de AIMPLAS, la impresora FDM ULTIMAKER 2.
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Figura. Impresora FDM ULTIMAKER 2.
El experimental realizado en la impresión por deposición de hilo fundido se ha
realizado con la utilización del hilo reformulado por AIMPLAS a partir de un PLA
comercial.
A partir del experimental desarrollado se ha realizado la caracterización
comparativa a efectos de procesabilidad y acabado de las piezas obtenidas. Se han
fabricado piezas demostradores que al coincidir con la geometría de probetas
normalizadas, permitirán a futuro completar la comparativa evaluando propiedades
mecánicas como:
- Módulo de Flexión.
- Resistencia a Flexión.
- Resistencia a Impacto.
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Figura . Detalle de probetas ISO B fabricadas con hilo PLA de AIMPLAS.
Figura. Detalle de probetas ISO B fabricadas en fase de ajuste de parámetros para
experimental.
A partir de estas pruebas para caracterizar el procesado del PLA para fabricación
aditiva a partir del PLA formulado por AIMPLAS se pueden obtener las siguientes
conclusiones:
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- Incidencia de la viscosidad del material fundido y su grado de cristalinidad en su
posterior procesabilidad por FDM.
- Relativo a los parámetros propios del equipo de FDM observar que:
- Velocidades bajas de fabricación promueven una mayor adhesión entre
capas lo que redunda en una mayor “mojabilidad” entre las mismas y un
mejor “empaquetamiento” de la pieza final obtenida.
- La temperatura del soporte no tiene una influencia tan directa excepto en
los casos asociados a posterior alabeo de la pieza durante el enfriamiento. A
mayores temperaturas del lecho, mayor probabilidad de conseguir una
buena sujeción de la capa base y una menor posibilidad de pandeo en la pieza
final obtenida.
- Para compensar el uso de velocidades altas (de cara a una mayor
productividad durante el proceso de fabricación) se debe aumentar la
temperatura de fundido en el cabezal extrusor siempre que no comprometa
el comportamiento del material en el momento de la deposición del mismo
durante la construcción de las capas.
c) Tecnologías de Unión.
Objetivo: evaluación y desarrollo de un sistema de unión metal-polímero y
polímero-polímero alternativo, novedoso, económicamente viable y
medioambientalmente sostenible para la fabricación de componentes
multimateriales, disimilares y adaptables a aplicaciones en las que requiere
reducción en peso, altas prestaciones mecánicas, funcionalidades avanzadas,
flexibilidad en el diseño y posibilidad de desmantelamiento de la estructura
multicomponente.
Esta tecnología mejora la eficiencia en el diseño de materiales múltiples. La
fabricación de componentes con este enfoque multimaterial reduce importantes
costes, siendo este uno de los aspectos más importantes en sectores como es el de
Automoción. Durante 2015 se trabajó en aspectos relacionados con la sostenibilidad
a través del uso más eficiente de materiales de bajo costo, con propiedades
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específicas y funcionales, lo que resulta en menor huella de CO2. Adicionalmente, se
evaluarán las opciones de desmantelamiento de la estructura.
Resultados:
Estado del Arte. Viabilidad técnica.
En primer lugar se ha procedido a realizar un extenso estudio sobre todo lo referente a las
tecnologías de unión de materiales disimiles, centradas principalmente en las tecnologías
de unión mediante soldadura / térmicas.
Para ello se ha abordado una búsqueda bibliográfica que abarca las técnicas de unión
térmicas / por soldadura y los materiales sobre los que se puede aplicar, entre algunos
ejemplos de estas tecnologías emergentes evaluadas destacan la soldadura mediante láser,
soldadura mediante ultrasonidos, soldadura mediante microondas, soldadura por
radiofrecuencia y soldadura por fricción-agitación.
Tabla - Características de las tecnologías de soldadura emergentes
Método de soldadura
Tipo de calentamiento
Energía transferida
Ventajas y Limitaciones
Aplicaciones
Láser Electromagnético interno
(calentamiento lineal)
Energía electromagnética
Dependencia de la naturaleza del
material
Automóvil, componentes médicos
Vibración Mecánico interno
(calentamiento lineal)
Energía mecánica Alto coste y vida corta de las
herramientas de FSW
Automóvil
Microondas Electromagnético interno
(calentamiento volumétrico)
Energía electromagnética
Dependencia de las propiedades
dieléctricas del material
Films & Láminas, piezas moldeadas y productos
intermedios
Ultrasonidos Mecánico interno
(calentamiento lineal)
Energía mecánica Limitación en el tamaño de la
soldadura
Packaging, componentes de ordenadores , bienes
de consumo
Radiofrecuencia Electromagnético interno
(calentamiento lineal)
Energía electromagnética
Dependencia de las propiedades
dieléctricas del material
Blisters, packaging, aplicaciones médicas
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Se ha realizado un exhaustivo estudio sobre la viabilidad técnica de la incorporación de las
diferentes tecnología de unión de materiales disimiles al proceso de producción de los
componentes disimiles metal – polímero y/o polímero – polímero, teniendo en cuenta las
especificaciones de estos materiales.
Se ha realizado una evaluación del equipamiento utilizado actualmente para los procesos
de unión y/o otras finalidades y su adaptación al proceso de unión de materiales disimiles.
Los parámetros clave del proceso se ajustarán posteriormente en la fase de pruebas en
laboratorio y planta piloto.
También se han evaluado los posibles tratamientos previos que puedan realizarse para
adecuar la superficie a unir, siempre teniendo en cuenta evitar el uso de sustancias
peligrosas para el medioambiente.
Desarrollo a escala de laboratorio de uniones estructurales de materiales disimiles mediante
tecnologías de unión emergentes
Las pruebas preliminares en planta piloto para evaluar la tecnología de unión emergente de
microondas aplicada a materiales disimiles se han realizado en base a las siguientes
formulaciones:
a. EPDM+PRFV
b. PP con fibras naturales + PRFV
c. PRFV+metal
No se han observado adecuados resultados de estas pruebas preliminares, por lo que se
considera necesaria la modificación del equipamiento para controlar adecuadamente los
diferentes parámetros implicados en el proceso de unión.
En esta tarea se adecuará la tecnología de unión seleccionada a las características de unión
de los materiales disimiles. Para ello, se ha requerido de la modificación del equipamiento
de unión mediante soldadura / térmico disponible.
Los estudios iniciales se han realizado con la tecnología microondas, incluyendo un sistema
de control que nos permite adecuar la potencia de radiación microondas a la temperatura
del material seleccionado.
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Pruebas en planta piloto de la tecnología de unión mediante microondas.
Con el fin de optimizar la tecnología de unión de materiales disimiles mediante microondas
se han seleccionado muestras de polipropileno con diferentes porcentajes de nanotubos de
carbono (CNT), material con buenas propiedades de absorción de la radiación microondas.
Conclusiones
A través de las tareas realizadas se han llegado a las siguientes conclusiones:
- Es posible la utilización de algunas de la tecnologías de unión emergentes para su
aplicación en la unión de materiales disimiles, permitiendo reducción en peso (por
la eliminación de adhesivos y uso de materiales más ligeros), flexibilidad en el
diseño y obtención de funcionalidades avanzadas.
- Se obtienen adecuados resultados en términos de unión con la tecnología de unión
mediante microondas para polipropileno con diferentes grados de nanotubos de
carbono.
- Es necesaria la modificación de algunas de las tecnologías existentes en el mercado,
con el fin de adecuarlas a la unión de los materiales disimiles planteados en el
presente desarrollo.
- Adicionalmente, para el caso de la tecnología de unión mediante microondas, el tipo
de interacción en presencia del campo de microondas viene marcado por la
propiedad de pérdida dieléctrica del material a unir, por ello para futuros
desarrollos se requiere de un equipo de medición de propiedades dieléctricas.
d) Extrusión Reactiva.
La extrusión reactiva es un proceso de síntesis en continuo de polímeros, la gran
ventaja de dicho proceso radica en que la propia extrusora se transforma en un
reactor de polimerización evitando así pasos adicionales de post-procesado. Para
llevar a cabo dicho proceso es necesario que exista una cinética de reacción
favorable para que pueda completarse la reacción. Dentro del tipo de reacciones que
pueden llevase a cabo en base a la bibliografía actual se identifica la síntesis de
poliamidas como base para escalar esta tecnología a otros materiales.
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Para llevar a cabo la obtención de poliamidas mediante un proceso en continuo se
emplea una lactama cíclica que en presencia de un catalizador metálico y mediante
un proceso de polimerización por apertura de anillo se transforma en la poliamida
correspondiente. Dicha estrategia se emplea actualmente tanto en la producción de
poliamida a nivel industrial así como a nivel de laboratorio para obtener distintos
grados con propiedades mejoradas.
Resultados obtenidos
Revisión bibliográfica sobre las tecnologías:
REX:
La extrusión reactiva (REX) es un proceso que combina las operaciones de transferencia de
masa y calor con las reacciones químicas con el fin de modificar las propiedades de los
polímeros existentes o de producir otros nuevos.
La extrusión reactiva emplea una extrusora unificando el reactor químico con el equipo de
transformación. La extrusora proporciona una buena mezcla, una transferencia de calor
razonable y buena capacidad de bombeo para materiales altamente viscosos. Esto abre la
posibilidad de utilizarlos en reacciones de polimerización o modificación para materiales
macromoleculares sin el uso de grandes cantidades de disolventes, que aporta
innumerables ventajas desde el punto de vista medioambiental. Otro aspecto fundamental
es el tiempo de reacción, que en extrusión reactiva es de minutos mientras que la
producción por lotes en un reactor es necesario tiempos más largos de reacción. Finalmente,
para polímeros que incrementan su viscosidad a medida que la reacción avanza, es posible
mantener la cizalla generada gracias al grado de mezcla que aportan las extrusoras. Sin
embargo, es un proceso que es económicamente viable únicamente para reacciones de
cinética rápida.
En líneas generales las ventajas del proceso de extrusión reactiva son las siguientes:
• Es estable para reacciones de alta viscosidad garantizando un buen rendimiento del
proceso.
• Es un proceso continuo al contrario de la producción en reactor que es un proceso
discontinuo.
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• Es un proceso muy versátil que puede ajustarse a cada material mediante el diseño
del husillo y de las condiciones del proceso.
• No emplea disolventes o en muy pequeñas concentraciones por lo que se reducen
los costes por eliminación del disolvente.
• Es posible la eliminación de volátiles y producto no reaccionado mediante la
aplicación de venteos y vacío.
• Las cinéticas de reacción son superiores.
• Reducción en gasto de equipamiento y espacio ocupado.
• Tiene una buena capacidad de mezcla de aditivos y polímeros de diferente
viscosidad.
• Existe una separación entre la zona de reacción, fusión y desgasificación.
Las reacciones que pueden llevarse a cabo mediante REX pueden ser de un solo componente
o multicomponente. Las reacciones de un solo componente se producen a partir de un
monómero, un prepolímero, o bien componentes previamente mezclados y formando una
mezcla homogénea. Para este grupo de reacciones la temperatura y los fenómenos de
macromezclado juegan un papel importante.
Las reacciones multicomponente se producen entre componentes inmiscibles en la interfaz
de ambos, por lo que el mezclado a nivel micromolecular juega un papel importante. En la
reacción están involucrados fenómenos de difusión de ambas fases y pueden acumularse
subproductos de reacción en la interfase por lo que tanto el mezclado
micro/macromolecular juega un papel importante al igual que la temperatura.
Las reacciones estudiadas por extrusión reactiva son las siguientes:
• Compatibilización de polímero .
• Funcionalización de matrices poliméricas mediante la introducción de grupos
terminales, cadenas laterales o modificación de grupos funcionales existentes .
• Degradación controlada de polímeros mediante la reducción del peso molecular .
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• Polimerización en bloque mediante la preparación de polímeros de alto peso
molecular a partir de un monómero o prepolímero, o a partir de mezclas de
monómero/prepolímero .
• Formación de polímeros injertados a partir de reacción de polímero y monómero
• Espumación química .
• Polimerización a partir de monómeros .
Diseño de experimentos.
Para la realización de la reacción de polimerización se ha llevado a cabo un diseño
experimental a nivel de laboratorio para establecer las condiciones de procesado que
afectan a la reacción y avanzar de este modo en el desarrollo y la optimización de la
estrategia sintética.
Como parámetros de partida se seleccionan cuatro variables: temperatura, concentración
del catalizador, tiempo y velocidad (rpm) para estudiar la influencia de cada una de las
variables en el avance de la reacción. En la Tabla 5 aparecen recogidas las diferentes
condiciones empleadas.
Todas las reacciones de polimerización se han realizado empleando una extrusora cónica
con recirculación Haake Minilab.
A partir de las pruebas realizadas a nivel de laboratorio se obtienen las siguientes
conclusiones:
• La reacción requiere activación con catalizador.
• La conversión aumenta a medida que incrementamos el tiempo.
• La mayor eficacia de la reacción se obtiene con altas temperaturas.
• altas Concentraciones de catalizador no aumenta la conversión.
Además cabe destacar que existe un punto importante a nivel legal sobre el uso de
materiales plásticos que puedan entrar en contacto con alimentos. Existe un reglamente que
limita el uso de ciertas sustancias en la obtención de los materiales, en este sentido la
utilización de estaño requiere una verificación de los límites de migración específica de
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dicho metal. Además de esto la presencia de un residuo de estaño podría entrañar un riesgo
a largo plazo de ahí que se haya planteado además como vía de trabajo nueva el desarrollo
de catalizadores con metales no tóxicos.
Obtención de probetas de ensayo
Con las mejores condiciones de proceso optimiazadas se pudieron prepara probetas
mediante disolución empleando moldes de silicona. De este modo se pudo obtener un
demostradora para de este modo poder mostrar los avances en el desarrollo de nuevos
materiales dentro del marco del proyecto.
Caracterización de los diferentes prototipos fabricados.
Para poder evaluar la idoneidad de los materiales obtenidos se realizaron una serie de
estudios reológicos de aquellos copolímeros cuya polimerización había resultado
satisfactorio desde el punto de vista de rendimiento de la reacción.
En base a los resultados de las tres muestras representadas podemos concluir que desde el
punto de vista reológico así como desde del punto de vista de procesabilidad, sólo una
muestra presenta un mejor comportamiento. Sus mejores propiedades se deben a un mayor
grado de polimerización en la muestra, aumentando además el peso molecular.
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Título Acción 2: Acciones de inteligencia competitiva Fecha inicio
01/01/2015
Fecha fin
31/12/2015 Actividad 2A: Plataforma control legislación y normativa técnica
Objetivos:
Creación/mejora de una plataforma de difusión selectiva de información legislativa
y normativa, con el objeto de controlar y actualizar de forma ágil y sencilla los
aspectos específicos que son de obligado cumplimiento para la empresa y motor
para la innovación tecnológica e I+D.
Legislación para incentivos fiscales.
Optimización flujos de administración de la herramienta
Mejora de la usabilidad web
Resultados obtenidos
A.- Plataforma web: Actividades realizadas.
Para la creación de la nueva plataforma web de control de legislación y normativa,
se ha llevado a cabo las siguientes tareas:
1. Análisis de fallos y carencias en sistema inicial.
- Errores Técnicos:
Imposibilidad de acceder simultáneamente a la sección del
administrador y a la del usuario en un mismo navegador.
Utilización del nombre de la norma y la ley como clave primaria.
Diseño no adaptado a los diferentes dispositivos con acceso a
internet.
Duplicidad de requisitos de legislación y de normas por
imposibilidad de asignar a áreas estructuradas.
Imposibilidad de insertar nuevos usuarios de forma automática en
un mismo proceso.
- Errores Conceptuales:
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Los requisitos legales son asignados por cliente, sin tener en cuenta
la asociación con la ley referenciada.
Imposibilidad de buscar normas por código.
Imposibilidad de crear grupos de normas, así como grupos de
legislación personalizados para usuarios.
Imposibilidad de crear varios usuarios asociados a una misma
empresa y que compartan la misma información.
Los administradores de la plataforma tienen el mismo perfil, aunque
sus necesidades sean considerablemente distintas.
2. Definición de flujos de administración
Una vez realizado el análisis e identificados los principales puntos flacos de la
herramienta, se procedió a definir el modelo teórico del flujo de procesos de
administración de la herramienta, con la intención de clarificar de forma concisa
todas las acciones involucradas en el control de los requisitos legales y la normativa
de los usuarios.
Los procesos identificados son:
- Gestión de administradores: la gestión de los administradores permite la creación
de diferentes perfiles con la posibilidad de acceder a gestionar a los usuarios, la
normativa y la legislación existente en la plataforma.
- Gestión de empleados: la gestión de los empleados, está dividida en dos partes con
la intención de que varios empleados de una misma empresa, vean la misma
información pero que sí se desea asignar cualquier acción particular a un empleado,
no afecte a la totalidad de la empresa.
Inserción Datos Personales
• Usuario
• Contraseña
• Fecha Activación
Asignación de Permisos
• Acceso Usuarios
• Acceso Normativa
•Acceso Legislación
Administrador Creado/Editado
• Posibilidad de búsqueda de administradores
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Gestión de disposiciones legales: la gestión de las disposiciones legales, consta de la
inserción de los datos básicos de las leyes y su asignación a uno o varios grupos
temáticos/sectoriales.
-
Gestión de grupos temáticos: la gestión de los grupos temáticos consta de la
inserción de un título y una pequeña descripción, junto a la asociación a una
determinada rama, dentro de un árbol construido por bloques.
Inserción Empleados
• Datos personales.
• Inserción normativa específica
Inserción Empleados
• Asociar Empleados
• Asociar Clasificaciones
• Asociar Requisitos
• Asociar Leyes
Empresa Creada/Editada
• Posibilidad de búsqueda de empleados de forma individual.
Inserción Legislación
• Datos básicos de la Ley.
Asignación de Grupo/s Temáticos
• Asociar una ley a uno o a varios grupos temáticos
Legislación creada/editada
• Posibilidad de búsqueda de legislación y visualización de las mismas por temática.
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- Gestión de requisitos legales: la gestión de los requisitos legales viene definida por
la asignación de una empresa, una ley y la descripción de los mismos.
- Gestión de normativas técnicas: la gestión de las normativas técnicas, consta de la
inserción de los datos básicos de la norma, la asignación a los usuarios y el acceso al
detalle o al texto completo.
3. Definición de flujos de usuario
Inserción Grupo Temático
• Nombre y descripción.
Asignar Posición
• Nuego bloque temático.
• Asociar como subgrupo
Grupo Temático Creado/Editado
• Posibilidad de búsqueda de grupos y visualización de leyes y requisitos asociados.
Inserción Requisitos Legales
• Asignar empresa
• Asignar legislación asociada
• Insertar una descripción.
Requisito Legal Creado/Editado
• Posibilidad de búsqueda de requisitos legal y visualización de requisitos por grupo temático.
Inserción Normativa Técnica
• Datos básicos de cualquier norma técnica.
Asignar usuarios y/o accesos
• Asignar a uno o a varios usuarios.
• Asignar a cada usuario si visualizará el detalle de la norma o el acceso al texto completo.
Normativa Técnica Creada/Editada
• Posibilidad de visualización del historial.
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Al igual que el apartado anterior, se procedió a definir el modelo teórico de procesos
de interacción con la herramienta desde el punto de vista del usuario. La finalidad
de este modelo persigue ofrecer al usuario la capacidad de gestionar la normativa
técnica y los requisitos legales, de forma sencilla y fiable, proporcionando una
herramienta de referencia para el control de información crítica para la
organización.
4. Implementación en plataforma web
Tras la correcta definición de los modelos teóricos de interacción con la herramienta
y teniendo en cuenta los estándares de usabilidad RWD (Diseño Web Adaptativo),
se procedió al desarrollo de la plataforma web, utilizando MySql como sistema de
gestión de base de datos y php + javascript como lenguajes de programación
enfocados al desarrollo web.
El primer paso para acceder a la herramienta en la identificación de los credenciales
de acceso a la plataforma, para ello, la aplicación crea un usuario y una contraseña,
la cual es notificada a los usuarios y que posteriormente podrán modificarla cuantas
veces quieran.
El primer paso para acceder a la herramienta en la identificación de los credenciales
de acceso a la plataforma, para ello, la aplicación crea un usuario y una contraseña,
la cual es notificada a los usuarios y a los administradores del sistema.
PLATAFORMA AMDINISTRADOR
Una vez identificado como administrador de la herramienta, la herramienta nos
proporciona un conjunto de funciones que estarán disponibles mientras se navegue
por cualquier apartado y siempre que no se cierre sesión.
Estos apartados proporcionan todas aquellas funcionalidades que son necesarias
para realizar una correcta vigilancia y control de requisitos legales y normativa
técnica. A continuación se detallarán individualmente para conocer sus
características:
- Administradores: el perfil de superadministrador permite gestionar todos los
administradores de la herramienta, pudiendo indicar para cada uno de ellos los
permisos que disponen para interactuar con la misma.
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- Empleados: a través de los diferentes listados y opciones de gestión que
proporciona la herramienta, el administrador puede insertar/editar los empleados
asociados a la misma.
- Legislación: para cualquier tipo de disposición legal, la plataforma proporciona
diferentes formularios que permiten conocer los datos básicos de la disposición, su
histórico, los requisitos asociados y su clasificación dentro del grupo temático.
- Clasificaciones: todas las disposiciones y los requisitos legales, en la medida de lo
posible se encuentran clasificado en diferentes grupos temáticos, con la intención
de ayudar al usuario a encontrar y descubrir todo aquello que puede ser de su
interés dentro del sector correspondiente.
- Requisitos: en este apartado podemos gestionar una de las opciones que mayor
valor ofrece a los usuarios, proporcionar únicamente la información más relevante
de una ley y aquellos requisitos que les atañe directamente. La disminución
considerable del tiempo destinado a la lectura y análisis de las disposiciones legales,
proporciona al usuario certidumbre y optimización de recursos, que pueden ser
destinados a otras actividades. Todo requisito lleva asociado está asociado a una
disposición general y puede estar asignado a uno o varios usuarios y a uno o varios
grupos temáticos.
- Normativa: esta funcionalidad está destinada a gestionar todas aquellas
normativas técnicas que puedan ser de interés para el usuario, si bien es cierto que
no son de obligado cumplimiento oficial (salgo mención explícita), para muchas
entidades es vital para proporcionar un estatus de calidad, cumplimiento de
requisitos técnicos con clientes/proveedores o como diferenciación con sus
respectivos competidores. Toda norma técnica lleva asociado unos datos básicos y
un historial de modificaciones y puede ser asociada a los usuarios de la herramienta.
PLATAFORMA USUARIO
La plataforma enfocada al usuario final, tiene como objetivo proporcionar todos
aquellos requisitos legales y normativa técnica que atañe directa o indirectamente
a su actividad. El valor principal de la herramienta es ofrecer toda esta información
de forma periódica y veraz, eliminando una cantidad de tiempo considerable al
usuario en búsqueda y análisis de disposiciones legales y normativa.
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- Datos Personalizados: los usuarios de la plataforma disponen de la posibilidad de
gestionar sus datos personales, así como su contraseña, para disponer de la mayor
versatilidad posible y no depender de la administración de la herramienta.
- Normativa: la plataforma permite al usuario poder visualizar todas aquellas
normativas técnicas que ha considerado que son de utilidad, para ello la
herramienta proporciona diferentes listados y filtros que ayuden al usuario a
encontrar aquello que busca.
- Legislación: para los aspectos relacionados con las disposiciones y requisitos
legales, el sistema proporciona una seria de listados predefinidos con un mayor
interés, pero también existe la posibilidad de hacer una búsqueda determinada con
diferentes filtros. El usuario puede ver el detalle de una disposición legal con sus
datos básicos, historial de modificaciones, los requisitos legales y la clasificación
temática. Además, la navegación por grupo temático permite hallar la información
de forma sencilla e intuitiva.
5. Validación herramienta
A la hora de realizar la validación de la herramienta se han definido un conjunto de
acciones con la finalidad de perseguir su eficacia y eficiencia. Como medida de
validación objetiva, se ha escogido a un equipo multidisciplinar formado por
diferentes empleados de AIMPLAS, para intentar abarcar la mayor casuística
posible. Además, para asegurar que cada una de las actividades tiene una
calificación positiva, se han repetido un número considerable de veces con
diferentes parámetros.
Tras la evaluación de todas estas acciones, una vez comprobadas que cada una de
ellas funciona correctamente un número significativo de veces (al menos 50 por
actividad, en función de su complejidad y su casuística), se procede a dar acceso a
un número restringido de usuarios que se encargarán de validar el correcto
funcionamiento de la herramienta.
6. Puesta en marcha
La herramienta fue finalizada en diciembre de 2015, quedando operativa en modo
intranet.
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B.- Asesoramiento profesional en materia de incentivos fiscales a la I+D+I.
Los incentivos fiscales a la I+D+I se ha demostrado como un instrumento de financiación
totalmente desconocido por el tejido industrial. AIMPLAS, a partir de esta tarea, buscaba
acceder a un asesoramiento profesional que le permitiese informar con rigor a las empresas.
De igual forma, AIMPLAS aprovecha este asesoramiento para iniciar su propia política de
incentivos fiscales en función de los proyectos de I+D+I que han sido gestionados durante
2015. Acciones
1.- recopilación información sobre cada uno de los proyectos.
2.- realización de memoria para incentivos fiscales.
3.- clasificación de los proyectos en I+D e innovación, al aplicar diferente deducción fiscal.
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Título Acción: Acciones de inteligencia competitiva Fecha inicio
01/01/2015
Fecha fin
31/12/2015
Actividad 2B: Redefinición del sistema interno de Vigilancia Tecnológica
Objetivos previstos:
Adecuar el sistema interno de Vigilancia Tecnológica a las líneas estratégicas de I+D.
Identificar necesidades de información reales
Identificación de posibles carencias y mejoras del sistema actual
Obtención de los principales aspectos a controlar, analizar y vigilar en el sistema
Resultados obtenidos
Mapa de necesidades de VT/IC en AIMPLAS
Procedimiento interno de VT/IC
Actividades realizadas
Para llevar a cabo la redefinición del sistema de VT/IC, se realizó un proceso de entrevistas
de referencia. Fruto de esas entrevistas, se identificaron las necesidades del personal de
AIMPLAS y las mejoras a implementar. Las acciones detalladas son las que se indican a
continuación:
Realización de encuestas personales con los técnicos/comerciales seleccionados.
Se partió de una población inicial a estudiar compuesta por 47 sujetos con la premisa de que
podría variar en función de lo que se fuera detectando en el transcurso de las entrevistas y
el tiempo del que se disponía para la realización del trabajo. Dicha variación sucedió y se
redujo la muestra a 28 sujetos
El contacto inicial con los participantes se realizó vía correo electrónico, explicándoles el
propósito de la investigación, en qué consistía su participación en el estudio, de qué forma
podían ayudar, cómo se garantizaba su privacidad y anonimato y el carácter voluntario de
su participación.
Fruto de este primer contacto, se cuadraron agendas entre el entrevistador y los diferentes
miembros del panel.
Definición de necesidades de información
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Una vez recogida la información, el procesamiento de la misma consistió fundamentalmente
en un análisis de contenido cualitativo. El análisis consistió en trabajar con los datos, su
organización, la división en unidades manejables, la síntesis, la búsqueda de patrones, el
descubrimiento de lo que es importante y la decisión de lo que se comunicará a los demás.
A partir de este análisis de la información, se obtuvieron dos tipos diferenciados de
información:
> El grado cultural que tiene la empresa respecto a la Inteligencia y el uso y conocimiento
de los servicios del DICES
> Los procesos de búsqueda y resolución de problemas a nivel individual y colectivo
(departamental).
Identificación aspectos clave
Los resultados del análisis de las encuestas se clasificaron siguiendo las categorías
definidas, obteniendo así un mapa de factores, técnicas y actores que son claves en el
Sistema Interno de Vigilancia Tecnológica.
A partire de los datos obtenidos, se pudieron establecer los puntos fuertes y débiles del
Departamento y de la Organización de cara al proceso de Vigilancia e Inteligencia
Competitiva. Asimismo, se elaboró un cuadro de posibles soluciones a los problemas
detectados, con el objetivo de que sirviera de roadmap a seguir en la estrategia de los
próximos años.
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“Una manera de hacer Europa”
Título Acción 3: Redes y Plataformas Fecha inicio
01/01/2015
Fecha fin
31/12/2015 Actividad 3A: Participación en redes plataformas y asociaciones internacionales
Objetivos previstos:
AIMPLAS, participa en redes de investigación y plataformas tecnológicas de colaboración
tanto a nivel internacional como nacional, así como asociaciones internacionales con el fin
de fomentar la investigación y la competitividad de las empresas en el uso de materiales
plásticos.
AIMPLAS ha incrementado su participación en las plataformas, redes y asociaciones
internacionales de las que ya formaba parte, por otro lado, se ha adherido a nuevas
plataformas tanto nacionales como europeas, puesto que desde el punto de vista estratégico
es una herramienta clave para el intercambio de modelos de gestión de la I+D+i y la
transferencia del know-how, suponiendo para AIMPLAS, estar a la vanguardia en cuanto a
necesidades del sector y últimas tecnologías.
Los objetivos específicos se concretan en: ofrecer soporte técnico a las asociaciones,
plataformas y clústers relacionadas con el sector del plástico y afines en las actividades
relacionadas con el uso de materiales plásticos incluyendo la representación en comités
técnicos, actividades de promoción y difusión de la I+D+i, acciones de promoción del uso de
plástico y la sostenibilidad. Por otro lado, se fomentará la participación de agentes públicos
y privados de I+D+i y empresas en proyectos europeos de I+D+i.
Resultados esperados:
1.- Mejorar el posicionamiento estratégico de AIMPLAS a nivel institucional
2.- Contribuir a la transferencia de conocimiento y favorecer el acceso al tejido empresarial
valenciano a foros con proyección nacional e internacional a través de AIMPLAS
3.-Acciones de apoyo y colaboración con Asociaciones, Plataformas y Clústers
empresariales. Informe de actividades realizadas.
4.-Conseguir involucrar a empresas y organismos en proyectos europeos obteniendo un
retorno económico para la Comunidad Valenciana.
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Tareas realizadas:
A lo largo de 2015 AIMPLAS ha intensificado su participación en plataformas, redes y asociaciones
internacionales.
La participación de AIMPLAS en estos foros, le ha permitido crear sinergias con agentes públicos
como privados para la participación de proyectos de gran envergadura tanto a nivel europeo como
nacional. Asistencia a redes y plataformas:
Plataforma Imaut.
Move 2 Future
Materplat
Manu-ket
Bioplat
Plataforma Ferroviaria PTFE
Plataforma Tecnológica Española de la Pesca y la Acuicultura
Plataforma Suschem
ECP4 .
Nanofutures.
Initiative Save food. Asamblea Anual
BBI-Biobased Industries
European Plastic Converters.
4 edición del Foro Europeo para la Ciencia, Tecnología e Innovación
8ª edición de la feria EMPACK,
Primera edición de Made From Plastic.
Resultados obtenidos:
Los principales resultados derivados de la ejecución de la tareas incluidas en este paquete de
trabajo cabe descatar:
- Se ha mejorado el posicionamiento institucional de AIMPLAS a nivel nacional e internacional,
tanto en sectores en los que AIMPLAS está muy consolidado como el envase, como en otros
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sectores más novedosos: nanomaterials, salud, aeronáutico, pesca, acuicultura etc. Este
posicionamiento va a facilitar el acceso a las empresas de la Comunitat Valenciana a foros
nacionales e internacionales.
- Con la participación de AIMPLAS en las redes y plataformas, se ha cumplido el objetivo de dar
a conocer los resultados de I+D+I, así como presentar capacidades de la entidad, tanto
consolidadas como novedosas, incrementando el número de oportunidades de proyectos.
- La presencia de AIMPLAS en redes y plataformas a nivel nacional e internacional, revierte
directamente en las empresas de la Comunidad Valenciana, en tanto en cuando el acceso a
estos foros va a permitir involucrar a nuestro tejido empresarial en proyectos de gran
envergadura, mejorando la competitividad de la empresas valencianas, obteniendo un retorno
econonómico para la Comunitat Valenciana.
- AIMPLAS ha adquirido nuevas capacidades en un gran número de ámbitos y nuevas
disciplinas, lo que revierte directamente en las empresas, puesto que AIMPLAS ha realizado la
transferencia de conocimientos al tejido empresarial del sector del plástico de la Comunitat
Valenciana
- La presencia en estos nuevos foros le ha permitido a AIMPLAS, obtener información relevante
para las empresas de la Comunitat Valenciana referente a las tendencias tecnológicas y
posibilidades de cooperación dentro de redes y plataformas nacionales y europeas.
- La presencia de AIMPLAS en estos foros permite fomentar de la participación de las empresas
de la Comunitat Valenciana en proyectos nacionales y europeos.
- La participación de AIMPLAS en redes y plataformas, permite incrementar las actividades de
difusión en foros de diferente índole y de sectores muy diversificados, por lo que las
oportunidades de proyectos tanto para AIMPLAS como para las empresas de la Comunitat
Valenciana, se han visto fuertemente intensificadas.
- En cuanto a resultados cuanticables de las tareas llevadas a cabo en 2015, se han generado
155 oportunidades de proyectos de I+D+i de los cuales han originado 28 propuestas de
proyectos.
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Título Acción 4: Participación en comités de certificación y normalización Fecha inicio
01/01/2015
Fecha fin
31/12/2015 Actividad 4A: Certificación y normalización
Objetivos previstos:
Colaborar con AENOR contribuyendo mediante el desarrollo de las actividades de
normalización y certificación, a mejorar la calidad en las empresas, sus productos y
servicios, así como proteger el medio ambiente y con ello el bienestar de la sociedad.
Conferir a las empresas un valor competitivo diferencias que contribuya a favorecer los
intercambios comerciales y la cooperación internacional.
Descripción de la actividad:
AIMPLAS ha participado durante el 2015 en los siguientes grupos de trabajo y comités de
CNT53 Plásticos y caucho:
- AEN/CTN53/CTC032: CERTIFICACIÓN LÁMINAS BITUMINOSAS: Certificación de
productos y seguimiento marca N
- AEN/CTN53/GT5: DEPOSITOS PE: Normalización y actualización de normativa
- AEN/CTN53/SC4: GT BOLSAS: Revisión de normativa y actualización de normas de
bolsas reutilizables y de un solo uso.
AIMPLAS es coordinador de grupo en:
- AEN/CTN53/SC2: MICROIRRIGACION: Revisión de normativa y actualización de
normas de tubería.
AIMPLAS es coordinador de grupo
- AEN/CTN53/SC4: GT CAJAS PARA PRODUCTOS FRESCOS: Elaboración de nueva
norma sobre cajas de EPS para productos frescos
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“Una manera de hacer Europa”
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Título Acción 5: Formación del personal técnico e investigador vinculado a actividades de I+D
Fecha inicio Fecha fin
Actividad 5A: AIMPLAS Formación del Personal Investigador
01/01/2015 31/12/2015
Objetivos previstos:
El mayor activo de AIMPLAS es su capital intelectual, basado en el desarrollo profesional de
su personal científico y técnico, su formación y cualificación técnica para desarrollar
proyectos de Investigación, Desarrollo e Innovación.
Al finalizar el presente paquete de trabajo, el personal investigador objeto del mismo habrá
ampliado sus conocimientos científico-tecnológicos y capacidades técnicas en aquellas
temáticas relacionadas con las líneas de investigación actuales del Centro Tecnológico,
criterio que ha prevalecido en la selección de las acciones de capacitación, así como de los
participantes en las mismas, priorizando la presencia en los eventos de aquellos
investigadores con más competencias en las áreas científicas en las que se engloba el evento.
Finalmente, se ha priorizado, a la hora de seleccionar los eventos la coherencia con las áreas
de conocimiento de aplicación en las empresas del sector Plástico.
Por ello, se persigue conseguir un grado de adecuación máximo entre los resultados
conseguidos tras el desarrollo de las actividades y las necesidades de las empresas en los
diferentes campos de aplicación, a través de la puesta en marcha de proyectos y la
transferencia del conocimiento mediante el asesoramiento tecnológico.
Resultados obtenidos:
Asistencia a eventes, cursos, congresos, webinars, etc. de 46 investigadores en los campos
temáticos de interés para la industria del Plástico.