Recubrimientos
Desarrollamos y aplicamos capas sobre un material para mejorar sus propiedades superficiales o dotarlo de nuevas funcionalidades.
Objetivo. Piezas superhidrófobas con alta resistencia al desgaste y a agentes químicos
Nuestro cliente, un fabricante de equipos para usuario final, quiere mejorar hidrofobicidad de varias piezas plásticas de sus equipos. Estas piezas durante su uso se encuentran en contacto con agua y agentes químicos por lo que el tratamiento ó recubrimiento que desarrollemos tiene que tener una alta resistencia. Además, las piezas van a estar sometidas a limpiezas manuales, por lo que necesitaremos que tengan una buena resistencia a la abrasión.
Solución. Desarrollamos un recubrimiento basado en grafeno
El primer paso fue conocer las distintas piezas y materiales que nuestro cliente quería mejorar. Definimos una metodología de trabajo con el cliente para conseguir un recubrimiento único que fuera compatible con las piezas seleccionadas y así simplificar su futura aplicación en producción. Nuestra solución, basándonos en las altas exigencias en cuanto a hidrofobicidad y resistencia fue utilizar un recubrimiento orgánico y aditivarlo con grafeno. De esta forma la parte orgánica nos ayudaría en cuanto a las propiedades de hidrofobicidad y el grafeno en cuanto a resistencia.
En la siguiente parte del proyecto, diseñamos el recubrimiento y seleccionamos las moléculas que íbamos a utilizar.
Previa a la etapa de aplicación de los recubrimientos, realizamos un estudio de activación del plástico de nuestro cliente, ya que es un aspecto crítico cuando se aplican recubrimientos en plásticos para conseguir una buena adherencia. En este caso se realizaron pruebas con plasma, pyrosil, llama y ozono. Para la aplicación del recubrimiento utilizamos tanto dip-coating como esprayado.
Para evaluar las mejoras que suponía el recubrimiento basado en grafeno, utilizamos como método de caracterización la mojabilidad (ángulo de contacto), tanto en estático como en dinámico, ya que en esta aplicación el agua está en movimiento y es una medida más realista. De forma complementaria, analizamos la morfología y los cambios en la composición química de los materiales recubiertos mediante microscopía electrónica de barrido.
El último paso consistió en la evaluación de las mejores opciones mediante ensayos de validación definidos con el cliente. Tras estos ensayos, seleccionamos el recubrimiento final que presentaba las mayores mejoras en sus propiedades superficiales y realizamos varios prototipos para ensayar en los equipos reales.
El informe final consistió en una presentación en la que les mostramos el mejor recubrimiento una vez optimizados para sus materiales combinados con la técnica de activación más adecuada.
