Caucho, cuando la innovación es elástica

Neumáticos, llantas, juntas de sellado, correas de transmisión, componentes antivibratorios, tubos, correas de transmisión, tejidos impermeables y aislantes, esponjas, suelas de calzado… No hace falta mirar muy lejos para encontrar el caucho que está presente en nuestra vida diaria. No en vano, "los cauchos se utilizan para una amplia variedad de aplicaciones en productos de bienes de equipo, construcción, automoción, medicina, textiles…", señala Leticia A. Gracia, de la División de Materiales y Componentes del Instituto Tecnológico de Aragón (Itainnova), donde la Agrupación de Empresas Innovadoras del Sector del Caucho (ASICE) se reúne hoy.

La innovación, un imperativo en estos momentos, centrará el encuentro. En el caso concreto de la industria del caucho, hay que tener en cuenta que la Clasificación Nacional de Actividades Económicas la ubica dentro del grupo 22, Fabricación de productos de caucho y plásticos, y del 20, Industria química, lo que determina y orienta los pasos de esa innovación.

Gracia explica que "el marco legislativo de la Unión Europea contempla actualmente diversas disposiciones e instrumentos para la planificación y el control de la actividad industrial, con incidencia directa en sus aspectos medioambientales y de seguridad, que, lógicamente, aplica de lleno a la industria química y, por tanto, el sector del caucho". Por ello, se está exigiendo a este sector "reformular sus estrategias y planes operativos, de forma que permitan optimizar los procesos y reducir costes, así como minimizar las emisiones, residuos y riesgos asociados". Las necesidades del sector, en general, "pasan por seguir apostando por un modelo de negocio que se base en la innovación continua, ya sea en producto, maquinaria o procesos, ante la necesidad de adaptarse a las normativas de sostenibilidad que están surgiendo", concluye.

En cuanto a los procesos productivos, "las tendencias de innovación apuntan a una mayor automatización para conseguir plantas flexibles para los productos formulados, aumentar la capacidad productiva, mejorar la eficiencia en el consumo de recursos (agua, electricidad) y el uso de la nanotecnología en los sistemas de producción", detalla Gracia. En el caso de los productos, las miras están puestas "en la mejora de la competitividad con un incremento de la calidad, seguridad y prestaciones funcionales, cumpliendo las exigencias medioambientales vigentes".

El Instituto Tecnológico de Aragón es socio de Asice desde 2014;"fue una acción derivada del nuevo planteamiento estratégico puesto en marcha por el centro", indica Alberto Ortega, consultor de Innovación Tecnológica de Itainnova. "Itainnova posee unos equipamientos y capacidades muy desarrollados en el sector del caucho y Asice estaba buscando un socio tecnológico sobre el que pivoten sus proyectos de innovación, por lo que la participación de Itainnova en Asice fue una consecuencia lógica", explica Ortega.

¿Qué labor realiza Itainnova en este campo? Este centro dispone del equipamiento necesario para la completa caracterización y simulación de materiales elastómeros, "tanto en forma de probeta como de componente final", señala Leticia Gracia. Pero, "sobre todo, cuenta con un equipo técnico, tanto en el laboratorio como frente al ordenador, que lleva 15 años colaborando en proyectos de diseño de elementos de goma para empresas líderes mundiales en automoción".

En concreto, cabe destacar "la experiencia profesional y equipamiento disponible en Itainnova relacionados con la caracterización de fricción y desgaste de elastómeros (y también de polímeros técnicos en general) en contacto con metales y polímeros, con la caracterización completa de las propiedades de fatiga (nucleación y crecimiento de grieta) del material, así como de metodologías numérico-experimentales para la predicción de vida en componentes ante diferentes tipos de solicitaciones y con la inspección de fallos internos en componentes de este tipo de materiales".

Análisis y simulación

En concreto, "el análisis y simulación de materiales y componentes de caucho representan importantes retos para la ingeniería de materiales, algo que hace que, pese a lo extendido de su uso, cualquier diseño en el que existan elementos industriales de goma con funcionalidad relevante requiera de soporte especializado para su diseño y caracterización", advierte Gracia. Estos retos están asociados "al comportamiento viscoelástico y mecánico no-lineal, la complejidad del comportamiento dinámico en el que se integran además distintos mecanismos de daño, así como a la multiaxialidad de las deformaciones, que determina la vida a fatiga del material, o a los propios fenómenos de fricción y desgaste, claves en la durabilidad y comportamiento de los elastómeros y, en concreto, de los cauchos".

El Instituto Tecnológico de Aragón ha participado en diversos proyectos ligados al caucho, como TDM Seals, para desarrollar un nuevo proceso de texturizado superficial de juntas elastoméricas, financiado por el VII Programa Marco de la UE y coordinado por Itainnova. Otros proyectos, como Polywear, se han centrado en la caracterización y modelización avanzada de desgaste en seco en polímeros; en la predicción y evaluación del comportamiento dinámico y a fatiga de elastómeros reforzados; o en el desarrollo de nuevos diseños y formulaciones de elastómeros para articulaciones elásticas, caso del proyecto Artefat.