El liner, la capa interior que garantiza la estanqueidad de un tanque de hidrógeno, es una pieza clave para la seguridad y el rendimiento del sistema de almacenamiento. En el proyecto ONTZHI-II, GAIKER trabaja en una alternativa más sostenible: fabricar este componente mediante impresión 3D empleando resinas acrílicas reciclables y curado con luz ultravioleta. El objetivo es avanzar hacia tanques de hidrógeno más eficientes, reparables y compatibles con modelos de economía circular.
El punto de partida: definir qué debe ofrecer una buena resina para impresión 3D
Para conocer el nivel de prestaciones que debía alcanzar la nueva formulación, el equipo de GAIKER analizó primero resinas comerciales ya disponibles para impresión 3D. Estas referencias permitieron establecer una base comparativa en aspectos clave como la resistencia térmica, la tenacidad y la rapidez de curado bajo luz UV.
Mediante análisis dieléctrico se estudió cómo evolucionan estas resinas durante la reacción de curado: cuándo empieza la polimerización, en qué momento se forma la red sólida y cuánto tiempo se necesita para alcanzar un grado de conversión elevado. Esta información sirvió como referencia para orientar el desarrollo de las formulaciones propias.
El desarrollo: resinas acrílicas reciclables adaptadas al curado UV
A partir de esa referencia, GAIKER seleccionó dos resinas acrílicas reciclables como base de trabajo. Para que pudieran endurecerse mediante luz ultravioleta, se incorporó un fotoiniciador adecuado para el rango de emisión de los equipos de curado empleados. También se evaluaron aditivos destinados a ajustar la fluidez de la formulación y a mejorar su respuesta frente a la luz.
En total se prepararon ocho formulaciones, modificando la cantidad de fotoiniciador para comprobar su efecto sobre la velocidad y el grado de curado. Los resultados mostraron una tendencia clara: al aumentar la concentración de fotoiniciador, la reacción comienza antes y el material endurece con mayor rapidez. Las formulaciones propias iniciaron la reacción de forma más rápida que las referencias comerciales, aunque necesitaron más tiempo para completar el curado.
El resultado clave: un 98% de curado en una formulación reciclable
La validación se realizó fabricando probetas en un horno de curado UV y midiendo posteriormente el grado de fotopolimerización mediante espectroscopía infrarroja. Esta técnica permite comprobar qué parte de la resina ha reaccionado y se ha convertido en material sólido.
- Las resinas comerciales de referencia alcanzaron grados de conversión próximos al 97% y al 91% tras el post-curado.
- La mejor formulación propia alcanzó un grado de conversión del 98,05%, situándose por encima de las referencias comerciales analizadas.
Este resultado confirma que es posible obtener una resina reciclable con un comportamiento de curado competitivo frente a materiales comerciales ya consolidados. Para el proyecto, supone un avance relevante porque combina procesabilidad mediante impresión 3D, alto grado de curado y potencial de circularidad.
Primeras probetas impresas mediante tecnología LCD
Una vez validadas las formulaciones, el equipo comenzó la fabricación de las primeras probetas mediante impresión 3D con tecnología LCD. En este tipo de proceso, una pantalla controla con precisión qué zonas de la resina reciben luz UV, permitiendo solidificar el material capa a capa hasta obtener la geometría deseada.
Como primer paso, se imprimieron probetas de pequeño formato con resinas de referencia, lo que permitió ajustar el proceso y confirmar la viabilidad de la fabricación. Los próximos trabajos se centrarán en imprimir probetas con las formulaciones reciclables desarrolladas por GAIKER y en evaluar sus propiedades mecánicas mediante ensayos específicos.
