ICIPC: la historia colombiana de éxito en investigación, capacitación y desarrollo

En febrero pasado, el Instituto de Capacitación e Investigación del Plástico y el Caucho, ICIPC, de Medellín, Colombia, celebró sus primeros 10 años de existencia. El Instituto fue creado por iniciativa de la industria privada de este país, bajo el liderazgo de Acoplasticos, Formacol y la Universidad EAFIT. Para la implementación del proyecto fue fundamental el apoyo económico y técnico recibido de la República Alemana, a través de la Sociedad de Cooperación Técnica del gobierno alemán, GTZ. El Instituto organizó el Primer Coloquio ICIPC, un evento académico con el cual se buscaba destacar los aportes a la innovación y desarrollo tecnológico logrado por el Instituto en beneficio de las empresas del sector en sus primeros 10 años de existencia. Del él se debe destacar su labor de capacitación de los ingenieros y operadores de las industrias de transformación del plástico en Colombia y países vecinos; su trabajo de investigación de alto nivel académico a favor de las mismas industrias; el apoyo al desenvolvimiento de las empresas de la industria mediante el servicio prestado por un excelente y muy completo laboratorio de análisis de propiedades y procesos, y el diseño y mejoramiento de procesos mediante el modelamiento computacional. Esta labor ha estado dirigida a las empresas de todos los tamaños, trabajando inclusive con organismos del estado que cofinancian proyectos de mejoramiento e innovación tecnológica a nivel nacional.

**B2BFOTO**La celebración de los 10 años del ICIPC, por lo tanto, fue un acontecimiento que se llevó a cabo, presentando por una parte, reportes de algunos de los trabajos desarrollados por expertos del Instituto y que detallamos a continuación. Por otra parte, los conferencistas internacionales invitados al simposio, además de ser miembros distinguidos de la academia e industria norteamericanos y europeos, se han destacado por apoyar de manera decidida el trabajo realizado por el Instituto. En primer término, los investigadores del Instituto presentaron una serie de trabajos orientados muy directamente a la solución de problemas de la industria latinoamericana de transformación de plásticos. Así, María del Pilar Noriega, directora técnica del Instituto, presentó una revisión de su trabajo doctoral que trató sobre el tema de la medición directa, por medios ópticos, del proceso de fundición de una resina dentro de un extrusor. Para el efecto, la Dra. Noriega desarrolló un nuevo método experimental de medición óptica directa y con él pudo comprobar que la resina seguía el modelo de fundición propuesto con anticipación por Tadmor y Pearson. En una segunda presentación, la Dra. Relató varios casos reales de trabajos realizados por Instituto en las industrias del sector, grandes y pequeñas, y que sirvieron para ilustrar los beneficios de tales trabajos. El ingeniero Juan Diego Sierra, experto del Instituto, presentó su trabajo sobre los factores que afectan el sellado de películas de empaque. Por otro lado, también presentó una segunda charla para explicar los resultados obtenidos en el estudio de la cinética de cristalización de termoplásticos. El ingeniero Alberto Naranjo, Director General del ICIPC, presentó un avance de su trabajo que efectúa con vistas a optar al doctorado, bajo el título Estado del Desarrollo de un Nuevo Método para la Determinación de la Difusividad Térmica de Termoplásticos, bajo condiciones de proceso. El ingeniero Omar Estrada, experto del Instituto, presentó avances del trabajo que está realizando para crear un paquete de programas computacionales de aplicación directa en las industrias de inyección y extrusión de plásticos. Y por su parte, el experto del Instituto, ingeniero Mauricio Ramírez, presentó el reporte del trabajo de investigación desarrollado sobre el tema de simulación CAE del proceso de inyección convencional e inyección con gas.

De parte de los expositores extranjeros, se contó con la charla del Dr. Walter Michaeli, del Instituto para el Procesamiento de Plásticos de Aachen, Alemania, que versó sobre las perspectivas del procesamiento de los materiales plásticos. Indicó que el dinamismo en la producción de resinas plásticas en el mundo es impresionante, pues mientras en el 2000 la producción mundial llegó a 180 millones de toneladas anuales, en el año 2010 llegará a 300 millones, un crecimiento anual del 5,2%. Es de interés anotar que la mayor parte del mercado para este crecimiento de productos plásticos estará en Sudamérica y Asia. El computador jugará un papel clave porque con él seremos capaces de predecir el desempeño de los procesos y productos, como ya está empezando a ocurrir. Entre las tecnologías que se avecinan está la de la adición de materiales de refuerzo en estado fundido a los plásticos en una extrusora, que facilitará el procesamiento e incrementará la calidad de los productos; la extrusión de espumas microcelulares con CO2, con una densidad de celdas en el orden de 109 a 1012 por centímetro cúbico, que aportan una mayor resistencia al impacto y la compresión. Por otro lado, la definición a nivel microscópico del acabado de superficies está involucrada la formación de acabados ópticos como el efecto de la flor de loto, piel de tiburón y ojo de mariposa; cuyo potencial de usos se enmarca en el área de biónica. Otros acabados microestructurales en la superficie de los plásticos llevarán al manejo de reacciones químicas especiales con usos médicos. La decoración en el molde está adquiriendo una mayor versatilidad al permitir acabados suaves al tacto, junto con los efectos decorativos. La inyección asistida con agua continua incursionando de manera más exitosa que el gas en la inyección de cuerpos huecos, especialmente de partes consolidadas que antes se fabricaban en módulos y luego se ensamblaban. Hoy en día, estas piezas se inyectan en una sola etapa, con un solo tipo de material y a un costo muy inferior. Los acabados internos, los que están en contacto con el agua, ofrecen una calidad superior y permiten ser más funcionales. Junto con este concepto de moldeo por inyección se está desarrollando el de productos interconectados en tres dimensiones que ofrecen una alternativa interesante para la fabricación de tarjetas de microprocesadores con arreglos espaciales complejos. La clave del proceso está en la co-inyección de dos sustratos, uno metalizable y otro no metalizable. El material de metalización actúa como conductor en la tarjeta.

El profesor Tim A. Osswald, de la Universidad de Wisconsin, en Madison, Estados Unidos, hizo una revisión del estado de los métodos de análisis numéricos para la simulación de procesos de transformación de plásticos. Estos métodos se clasifican en diferencias finitas, elementos finitos y de elementos de frontera. Este último es considerado con mayor proyección hacia la solución de modelos matemáticos más complejos de representación de los procesos de transformación de plásticos. Tal método está recibiendo, por lo tanto, una atención especial por parte de los diseñadores de programas de simulación.

El Dr. Chris Rauwendaal, presidente de Rauwendaal Engineering, dedicada a asesoría y diseño de equipos de extrusión, discutió la función de mezclado en este proceso. Describió su propuesta para un elemento mezclador dispersivo-distributivo altamente eficiente por cuanto es capaz de generar arrastre en el tornillo y desmenuza los aditivos sin aumentar la temperatura de la resina. El desempeño del mezclador CRD, como es llamado, permite operar con tornillos simples alcanzando el desempeño de los tornillos gemelos para la preparación de compuestos y en procesos de espumado tipo químico.

El profesor Eberhard Gruenschloss de la Universidad de Stuttgart, Alemania, presentó los resultados de un trabajo de desarrollo tecnológico de extrusión que ya está siendo aplicado comercialmente en la industria. El diseño permite aumentar la velocidad de fundición de la resina y, por ende la productividad, en un 30% si se compara con los diseños tradicionales. Este es un tornillo de barrera que deja que los gránulos semifundidos de resina se trasladen desde la cama de sólidos al canal de material fundido, donde termina el proceso de fundición de una manera acelerada. El traslado se hace a través de unas ranuras que se extienden más allá de la zona de alimentación, hasta llegar al final del tornillo.