Sesión de Trabajo MANUCAT: Nuevos Materiales para la Fabricación

Grup Connect – EU (Factories del Futur) y Ascamm Centre Tecnològic, organizó la Jornada MANUCAT, enmarcada en las oportunidades que ofrece el Programa Marco de la U.E.

Con la finalidad de recoger opiniones, necesidades e inquietudes de la industria catalana se han estado organizando sesiones monográficas para los ámbitos de Fabricación Sostenible, Fabricación Inteligente, Fabricación de Alto Rendimiento y Nuevos Materiales.
En esta última, se invitó a las empresas asistentes a participar en la elaboración de una Agenda Estratégica para el Sector Manufacturero en Catalunya que desde el Grup Factories del Futur están llevando a término con el objeto de promover la actividad y presencia catalana en todas las iniciativas públicas que tengan como finalidad la investigación y desarrollo en el ámbito manufactura en general; asegurando así que las administraciones públicas tengan presente la realidad y las necesidades del tejido industrial de Catalunya en los próximos años.
El momento no deja de ser el más adecuado ya que se ha presentado las directrices del nuevo Programa Marco de la U.E que cuenta con cuatro grandes áreas de acción (I+D, sectores, fabricación, comercialización). De ellas la de fabricación es la que centró en parte el desarrollo de la Jornada.

Respuesta de los procesos productivos ante la realidad de los nuevos materiales

La aparición y el desarrollo de nuevos materiales para nuevas funcionalidades –con propiedades intrínsecamente mejoradas y menor impacto medioambiental - generan oportunidades que se deben saber aprovechar para incrementar la competitividad de las empresas.
Al mismo tiempo se producen nuevos retos en el proceso con el objeto de adaptarlos a las tecnologías existentes o, en su defecto, generar nuevas para manipularlos y transformarlos.
Considerando que la actividad empresarial de los asistentes entra de forma directa o indirecta en la temática de la Jornada, su participación ayudó a incrementar el conocimiento y compartir experiencias dentro del ámbito de la producción industrial.

Definir tendencias

En consecuencia, se pueden generar nuevos materiales y aplicarlos a nuevos productos. Inteligentes, de estructura interna compleja; de forma más eficiente o completamente innovadora, con menores costes productivos y logísticos.
Todo ello se alinea con el impulso, a nivel europeo, de políticas de sostenibilidad y eficiencia que promueven un uso más racional de las materias primas, valorización de los residuos y el uso de procesos más eficientes con un menor consumo de recursos.
Fueron muy interesantes los diferentes ejemplos de uso que propiciaron debate sobre las principales problemáticas tecnológicas asociadas y evaluar las diferentes tendencias y detectar las necesidades/interés de las empresas de forma eficiente en tres grandes áreas:
- Micro/Nano- tecnologías, materiales micro/nano- estructuras i micro/nano- superficies: escalabilidad industrial
- Procesos de transformación/obtención de materiales composites
- Nuevos procesos y tendencias en la transformación de nuevas Aleaciones Metálicas y Aleaciones ligeras

Importancia de la experiencia

Dentro de la producción con los materiales/tecnología de producción habituales, la experiencia ayuda a detectar problemas en la manufactura de productos; jugando un papel capital en su solución. Como por ejemplo:

Materia prima
En las características de una pieza, las correspondientes al material son fundamentales.
La primera dificultad aparece cuando se emplea materia prima reutilizada (cada vez más habitual). Ello ya plantea una disyuntiva: purificarla para mantener los parámetros originales (con un coste complementario) o (lo habitual en este caso) modificar la pieza de acuerdo con las condiciones que permite el material reutilizado (que cuenta con características mecánicas diferentes en relación al estándar).

Control de calidad
Representa un “cambio cultural” ya que la rentabilidad de la manufactura pasa por conseguir entre otras cosas una disminución en el porcentaje de piezas defectuosas; lo que representa utilizar procedimientos de control de calidad adecuados.
La mayoría de soluciones que se ofrecen en metrología pueden no ser las más adecuadas para el entorno de la producción que requieren unas condiciones específicas. Se empiezan a utilizar con éxito sensores; pero se ha de generalizar su uso en aquellas etapas más sensibles de la fabricación.
Otra forma de predicción del comportamiento de la pieza en diferentes condiciones de funcionamiento es a partir de su modelo matemático. No es un procedimiento habitual.

Producción
Pasar de I+D a Producción no es un paso exento de dificultades. Se generan disfunciones que obligan a tomar medidas correctoras. No hay que olvidar que existe un tiempo (que hay que respetar escrupulosamente) entre el inicio del proyecto y la entrega de pieza final al cliente.
Se puede actuar de diferentes maneras partiendo de la base de que la escalabilidad (series pequeñas) del Departamento I+D no es la misma que la de Producción. Por ello no es infrecuente que de 15 turnos de trabajo semanales, uno se dedique a producir la nueva pieza corrigiendo las dificultades a medida que se van presentando.

Nuevos recubrimientos nano/micro
Esta forma de actuar se aplica a las necesidades de nuevo producto que pueden dar paso a la necesidad de nuevos materiales en sus formas nano y micro.
Se expusieron la experiencia de algunas de las empresas asistentes:
Por ejemplo la aplicación de nuevos materiales para el desarrollo de un recubrimiento anti U.V. en cristales de gafas. Éstas cuenta con un total de siete capas –cada una con propiedades diferentes- que se depositan de forma progresiva. La forma de hacerlo, a partir de los resultados obtenidos por I+D, representó adaptar los procesos de producción para conseguir el ratio de calidad/producción/coste final adecuado.

Composites
El crecimiento de este sector ha sido exponencial dado que las características mecánicas que tienen (ligereza y propiedades mecánicas, en función de su estructura) encuentran aplicación en casi todos los sectores (aeronáutica, eólica, ferroviaria, automoción ..)
Su estructura básica es de tres capas: superior e inferior de componente plástico (PP, PEEK, resina,..) y una intermedia que es el refuerzo; que puede ser fibra / tejido (de vidrio, carbono, laminas tipo policarbonato,..) o compounds (microesferas,..)
En función de su morfología, se presentan en tres grandes grupos:
- Termoplásticos
- Termoestables
- con matriz metálica.
Las tendencias en composites están influenciadas por sus aplicaciones de futuro en los diferentes sectores.
La mejora de las condiciones de transformación van a jugar un importante papel como también la forma de suministro (como preimpregnados en los termoestables).
En cuanto a los elementos utilizados como refuerzo, compounds, destacan los de fibra corta y los de origen natural (lino, bambú, ..) así como las matrices biodegradables).
Mejora de los sistemas de proceso (actualmente por extrusión no ofrece dificultades, pero con inyección puede no ser tan fácil).
Otro de los apartados en los que se está trabajando es el de su reparación (grietas, desprendimiento por impactos, ..)

Objetivo final

Aglutinar industrias, centros de investigación y agrupaciones empresariales permitirá influir en las prioridades de las líneas de financiación a nivel nacional y en particular europeo.
Facilitar el asesoramiento a las empresas que van a acometer nuevos proyectos de I+D con las directrices del Programa Marco de la U.E.
Proporcionar una mayor y mejor imagen del sector; fomentando el conocimiento y cooperación entre todos y además defender intereses comunes.
Estos son, a grandes rasgos, los objetivos finales de esta última sesión de trabajo dedicada a los nuevos materiales para la fabricación que fue organizada por Grup Connect – EU (Factories del Futur) y Ascamm Centre Tecnològic

Ascamm Centre Tecnològic
- Roger Font, Cap de Projectes d'Innovació, Gestió i Estratègia
- Joan Guasch - Coordinador
Grup Factories del Futur - Xarxa CONNECT-EU

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