El proyecto “Tratamientos superficiales alternativos sobre piezas plásticas para la mejora de recubrimientos y funcionalización – SURFPLAST” liderado por AIJU, concluye su desarrollo consolidando diversas innovaciones orientadas a la sostenibilidad, funcionalidad y estética de los recubrimientos sobre materiales plásticos. A través del uso de tecnologías limpias como la deposición física en fase de vapor (Physical Vapour Deposition, PVD), se han obtenido resultados que demuestran la viabilidad técnica y ambiental de estas alternativas frente a los procesos químicos convencionales, incluida la sustitución del mordentado químico tradicional por procesos físicos basados en PVD, lo que permite reducir el uso de sustancias peligrosas sin comprometer la adhesión ni la durabilidad de los recubrimientos, impulsando así la transición hacia una industria más segura y competitiva.
Durante el proyecto, se ha trabajado estrechamente con varias empresas de la Comunidad Valenciana, entre ellas SATIS S.A., ACCESORIOS Y RESORTES S.A. (AYR), GONHER S.A. Y MUÑECAS ANTONIO JUAN S.A., que aportaron piezas propias para los ensayos de recubrimiento y funcionalización. Estas colaboraciones permitieron validar industrialmente los desarrollos y reproducir las condiciones reales de producción.
En el caso de SATIS, se llevó a cabo una validación industrial completa, incorporando piezas recubiertas por PVD en cobre al mismo proceso productivo empleado habitualmente para el cromado decorativo. Esta validación permitió comprobar la compatibilidad del recubrimiento inicial por PVD con las etapas posteriores de deposición electrolítica y evidenció la importancia de controlar el espesor del recubrimiento para evitar daños superficiales en presencia de cambios de potencia bruscos en el proceso industrial.
Con ACCESORIOS Y RESORTES se evaluó la aplicación de recubrimientos metálicos decorativos de cobre y cromo por PVD sobre piezas de ABS. Estos ensayos demostraron que el proceso puede reproducir texturas y detalles finos difíciles de mantener mediante pintado, lo que lo convierte en una opción atractiva en piezas con geometrías complejas o acabados pluritexturizados (ver imagen (a)).
La colaboración con GONHER se centró en el estudio de recubrimientos metálicos multimateriales y semitransparentes, formados por capas de cobre o cromo y una segunda capa ultrafina de pocos nanómetros con otro material que genera tonalidades intermedias y efectos visuales diferenciadores (ver imagen (b)). Esta línea abre nuevas vías en la personalización estética mediante estructuras multicapa PVD.
Otra de las líneas principales del proyecto ha sido la funcionalización de superficies obtenidas por fabricación aditiva. El uso combinado de microtexturizado láser a insertos poliméricos para inyección y recubrimientos de nitruro de titanio (TiN) por PVD permitió generar superficies hidrofóbicas y autolimpiables, inspiradas en el conocido efecto “hoja de loto”. Estas soluciones muestran un notable potencial para moldes prototipo y piezas inyectadas, ámbito que interesa especialmente a MUÑECAS ANTONIO JUAN por su aplicabilidad a la producción de series cortas y de validación (ver imagen (c)).
A partir de los resultados obtenidos, se identifican varias líneas con potencial de investigación futura:
- Optimización de los procesos PVD para mejorar la uniformidad del recubrimiento en geometrías complejas y evitar deformaciones por sobrecalentamiento.
- Desarrollo de recubrimientos multimateriales y semitransparentes, orientados a la obtención de efectos visuales avanzados.
- Mejora de la adhesión del recubrimiento sobre los sustratos poliméricos empleados para moldesmicrotexturizados.
Como parte de la difusión del proyecto, AIJU organizó junto con LEYBOLD, fabricante del equipo PVD utilizado, un webinar técnico sobre tecnologías de vacío y deposición física. En esta jornada, celebrada recientemente, se presentaron las distintas técnicas de deposición disponibles, su aplicabilidad en la industria plástica y los resultados más relevantes alcanzados dentro del proyecto SURFPLAST.
Con todo ello, el proyecto SURFPLAST sienta las bases para la adopción industrial de recubrimientos físicos sostenibles sobre polímeros, reforzando el papel de la industria española y europea como referente en recubrimientos funcionales avanzados y en la sustitución de procesos químicos de alto impacto ambiental.
Piezas de plástico investigados:
(a) Pieza recubierta con cromo por PVD, respetando el acabado pluritexturizado (ACCESORIOS Y RESORTES S.A.)
(b) tonalidades intermedias gracias a recubrimientos multimateriales y semitransparentes por PVD (GONHER S.A.)
(c) piezas de chupete inyectadas para optimizar la hidrofóbicidad y autolimpieza de la superficie (MUÑECAS ANTONIO JUAN S.A.).
El proyecto SURFPLAST, “Tratamientos superficiales alternativos sobre piezas plásticas para la mejora de recubrimientos y funcionalización”, está financiado por IVACE+I (IMDEEA/2024/114).
+info:
MIRKO KUNOWSKY
CARLOS JIMÉNEZ SOLER