En los procesos industriales de fabricación de bobinas de plástico y aluminio, es fundamental poder tratar el material de una manera muy rápida y, a ser posible, con la misma rapidez con la que circulan los films o las láminas por la línea de producción. Estas velocidades pueden llegar a alcanzar varios metros por segundo, por lo que es fundamental en estos casos encontrar procesos rápidos que puedan aportar propiedades nuevas a estos materiales. Aquí es donde los procesos de texturizado “Roll to roll” (R2R) obtienen su máximo beneficio.

¿Qué es el proceso de texturizado R2R?

El proceso de texturizado Roll to roll utiliza muchas de las herramientas típicas de los procesos de bobinado y desbobinado, por lo que su integración en estos procesos es fácil y sencilla. Básicamente el texturizado Roll to roll se compone de los siguientes elementos:

  • Dos cilindros o rodillos entran en contacto con el film o lámina por las dos caras, y le aplican presión, temperatura, tinta, u otra sustancia, las cuales modifican las propiedades del material base. Dependiendo del proceso, los dos cilindros puede ser activos y aportar la nueva propiedad al material. 

 

  • Aplicador de presión para poder asegurar un buen contacto entre el material a tratar y los cilindros. Se debe tener un elemento que pueda hacer que el cilindro ejerza presión.
Texturizado roll to roll

Si implementamos el proceso de texturizado Roll to roll a una línea ya existente, con espacio suficiente para poner la estación de aplicación de presión y los rodillos, no necesitaremos más elementos para conseguir el resultado deseado. Sin embargo, si integramos el proceso de texturizado Roll to roll en solitario, o como inicio o fin de un proceso, podemos necesitar los siguientes elementos:

  • Desbobinador: es el elemento encargado de desenrollar las bobinas de film plástico o de aluminio y dejarlas de forma plana y lineal para su posterior procesado mediante texturizado Roll to roll.
  • Bobinador: es el elemento encargado de enrollar de nuevo las bobinas de film plástico o de aluminio una vez han pasado el proceso de texturizado Roll to roll.
Texturizado roll to roll

Tipos de procesos de texturizado Roll to roll

Existen distintos tipos de procesos de texturizado Roll to roll dependiendo de la técnica usada para provocar la modificación de las propiedades superficiales del material a tratar:

Texturizado roll to roll
Texturizado roll to roll
  • Laminado

    Reducción del espesor de un film plástico o lámina metálica mediante la aplicación de presión por parte de los rodillos.

  • Pintado

    Mediante hendiduras realizadas en los rodillos, se aplica pintura sobre estos, la cual se transfiere al material mediante una pequeña presión.

  • Texturizado

    Aplicación de rugosidades o texturas a los films plásticos o láminas metálicas. Se aplica mediante presión por parte de los rodillos, los cuales han sido previamente mecanizados con el negativo de los motivos que se quieren transferir.

  • Microestructurado

    Es igual que el texturizado, pero con rugosidades y motivos en escala micrométrica.

Aplicaciones del proceso de texturizado Roll to roll mediante microestructurado

Como hemos comentado, la técnica de microestructurado en el proceso de texturizado Roll to roll consiste en la realización de una rugosidad controlada, o de unos patrones concretos en los rodillos. Sin embargo, la peculiaridad de esta técnica es la pequeña escala de dichas rugosidades y patrones que pueden ser desde un único micrómetro, hasta cientos de micrómetros.

La modificación de la rugosidad a escala micrométrica en los materiales puede proporcionar, dependiendo del motivo o rugosidad escogido, distintas propiedades superficiales, como por ejemplo:

Texturizado roll to roll
  • Repelencia 

    Repelencia del agua (hidrofobicidad), o de cualquier otro líquido.

Ventajas de la microestructuración mediante un proceso de texturizado Roll to roll

Comparado con otros procesos de microestructuración, el texturizado Roll to roll aporta ciertas ventajas que son muy importantes en la industria:

  • Rápidez: los procesos de texturizado Roll to roll tienen el potencial de ir a velocidades muy altas, por lo que el tiempo de ciclo de la línea no tiene porqué verse afectado.
  • Incorporación al proceso actual: no se necesita montar una instalación distinta para poder aplicar la microestructura, como sería el caso de la aplicación mediante láser, por lo que los costes y el tiempo  se reducen notablemente.
  • Productividad: si lo comparamos con procesos de microestructuración discreta, el poder aportar la microestructura de forma continua y grandes longitudes a la vez, hace que la productividad del proceso sea muy elevada.
  • Sin consumibles: para transferir la microestructura, sólo se necesita aplicar presión sobre el material, por lo que no hay ningún tipo de consumible que sea necesario en el proceso.

Pasos para realizar un proyecto de microestructuración mediante un proceso de texturizado Roll to roll

Para llevar a cabo un proyecto de microestructuración mediante un proceso de texturizado Roll to roll, basándonos en nuestra experiencia y los proyectos que hemos desarrollado, podemos enumerar los siguientes pasos:

  • Definir la propiedad a conseguir

    Es el paso fundamental sobre el que se construye todo el proyecto. Hay que tener claro qué propiedad se quiere conseguir o mejorar en el material

  • Buscar la microestructura más adecuada

    Una vez sabemos la propiedad sobre la que queremos influir, deberemos encontrar la microestructura que pueda conseguir los efectos deseados. Para ello se pueden elegir microestructuras de proyectos similares llevados a cabo con anterioridad, o se pueden desarrollar microestructuras desde cero.

  • Aplicación de la microestructura al material del rodillo a escala laboratorio

    Con la o las microestructuras seleccionadas en el paso anterior, se procederá a microestructurar mediante láser u otra técnica un rodillo de laboratorio o elemento similar, con el que poder transferir la microestructura al material objetivo.

  • Transferencia de la microestructura

    Se procede a, mediante la aplicación de presión, transferir la microestructura desde el rodillo al material objetivo.

  • Evaluación de las propiedades

    Una vez obtenida la microestructura en el material que queremos mejorar, se deben realizar pruebas de laboratorio que puedan medir y cuantificar si se ha obtenido la propiedad deseada, o si se ha mejorado.

  • Realización de pruebas piloto

    Si se han conseguido las propiedades deseadas en los ensayos de laboratorio, el siguiente paso es realizar una instalación piloto, en la cual se puedan microestructurar los rodillos y aplicar la microestructura como se haría en la aplicación final.

  • Instalación final en fábrica

    Una vez comprobado que se han conseguido los objetivos productivos y las mejoras de las propiedades del material, se puede proceder a instalar los rodillos en fábrica y obtener el film o las láminas con la nueva funcionalidad.

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