Plasma atmosférico y robótica para mejorar el pegado en calzado

El Centro Tecnológico del Calzado Inescop ha desarrollado una celda robótica que aplica plasma atmosférico a los materiales poliméricos y mejora su unión con otros componentes empleados en calzado. Y es que estos materiales, cada vez más empleados para la fabricación de suelas por sus excelentes propiedades mecánicas y estéticas, presentan resistencia a la adhesión. Por ello, en el marco del proyecto PLASMABOT, han investigado la manera de mejorar las uniones adhesivas, al tiempo que se automatiza el proceso y se hace más sostenible.

La unión corte-suela supone, hoy en día, una de las tareas más problemáticas dentro del proceso productivo del pegado en calzado. El hecho de englobar diferentes fases, como la preparación de las superficies para la aplicación del adhesivo, la necesidad o no de reactivado, el prensado y el pegado final, hace que el mínimo fallo pueda ir en detrimento de la calidad del producto resultante.

A esta dificultad habría que añadir la irrupción en el sector de materiales de origen polimérico que, a pesar de aportar a las suelas excelentes propiedades mecánicas y con un elevado valor añadido desde el punto de vista estético, presentan un hándicap en cuanto a la adhesión con otros componentes, como la suela.

Por tanto, la preparación de las superficies de estos materiales a través del lijado, cardado, halogenado o aplicación de disolventes, es crucial para asegurar una buena unión. Sin embargo, estos tratamientos manuales, que conllevan el uso de compuestos químicos, la generación de polvo o las emisiones de gases nocivos, podrían poner en peligro la salud del trabajador. Además, estamos ante un proceso cero sostenible al producir residuos sólidos y vertidos de aguas residuales.

Es inevitable pensar en la necesidad de dar con una solución innovadora y tecnológica que no solo mejore las uniones de los materiales, sino que cuide de la salud del trabajador y del medioambiente. Para ello, Inescop propone la utilización del plasma.
El plasma, denominado ‘cuarto estado de la materia’, se diferencia de los restantes en que en el conviven diversas partículas, todas ellas altamente reactivas, por lo que interactúa con cualquier tipo de materia, incluso la considerada inerte, logrando efectos solo alcanzables por métodos químicos muy agresivo.

Con la tecnología actual, el plasma es capaz de generar casi cualquier característica superficial sobre casi cualquier material; el plasma elimina residuos orgánicos de cualquier superficie, incrementa la tensión superficial para mejorar la unión entre materiales diversos, puede realizar grabados con precisión nanométrica o depositar recubrimientos de capas invisibles para proteger los materiales, hacerlos resistentes a la abrasión, autolubricados u ópticamente funcionales. No hay material que no se vea afectado por el plasma.

Una vez se ha dado con la tecnología, faltaría ver de qué manera se puede introducir en un entorno industrial. Para ello, han trabajado con plasma atmosférico, el cual no requiere de instalaciones estancas y además permite una automatización de su aplicación mediante robots colaborativos en línea de producción de calzado.

Y así es como, el Centro Tecnológico del Calzado ha desarrollado una celda robótica para la aplicación de plasma atmosférico. Para ello, se ha incorporado una antorcha de plasma atmosférico a un robot colaborativo al que se le he dotado, a su vez, de visión artificial. En un primer momento se trabajó en 2D para el tratamiento inicial sobre probetas o suelas planas, lo que permitió validar el proceso y configurar aspectos como velocidad, trayectoria o distancia de aplicación. En la actualidad, se está trabajando en la visión 3D para poder aplicar el plasma sobre suelas con quiebre.

Esta nueva tecnología propuesta a través del proyecto PLASMABOT, y que está obteniendo resultados muy alentadores y de fácil aplicación, resultaría medioambientalmente sostenible en línea con los objetivos de Economía Circular y del Pacto Verde Europeo, así como con los objetivos de desarrollo sostenible en nuestra industria a nivel global.

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