FICHA PÚBLICA DEL PROYECTO

Transcripción

1 NUMERO DE PROYECTO: EMPRESA BENEFICIADA: Vitro Vidrio y Cristal SA de C.V. TÍTULO DEL PROYECTO: "DISEÑO Y DESARROLLO DE LABORATORIO DE APLICACIÓN DE PARTÍCULAS NANO MÉTRICAS SOBRE VIDRIO PLANO, CON TECNOLOGÍA DE TRANSFERENCIA DE IONES POR DESCARGAS O CHISPAS FORMADAS EN PLASMA (SPUTTERING) PARA UNA FAMILIA DE NUEVOS PRODUCTOS. IES VINCULADO: FCFM, UANL; CIMAV MONTERREY

2 OBJETIVO DEL PROYECTO: Desarrollar a nivel laboratorio una nueva familia de productos con recubrimientos nanométricos que permita incursionar a la empresa en el mercado nacional y de exportación, probar a nivel piloto la tecnología desarrollada a nivel laboratorio y desplegar las capacidades de laboratorio que apoyen el desarrollo de nuevos productos basados en tecnología Sputtering. Objetivos Científicos y Tecnológicos: 1. Contar con un estudio del arte completo sobre películas templables, películas de apariencia dorada y películas antirreflejantes. 2. Implementar capacidades de laboratorio que permitan el desarrollo innovador de una nueva familia de productos vía sputtering. 3. Desarrollar una nueva familia de productos con apariencia dorada aplicando la tecnología de sputtering. 4. Obtener nuevos productos con capacidad de anti reflejancia aplicando tecnología sputtering. 5. Utilizando las instalaciones existentes evaluar a nivel piloto la factibilidad de implementar el nuevo proceso a escala industrial. 6. Realizar estudios de caracterización sobre muestras obtenidas a nivel laboratorio y/o a nivel piloto. 7. Impulsar la formación de recursos humanos especializados 8. Determinar nuevos conceptos inventivos viables de protección intelectual. 9. Obtener una caracterización completa de las propiedades de las películas obtenidas en cuanto a performance y composición (utilizando técnicas de espectrometría XPS y Auger).

3 PRINCIPALES ACTIVIDADES REALIZADAS: 1.- Estudio del arte de películas reflejantes templables Se realizó una actualización de la búsqueda bibliográfica y análisis de patentes nacionales e internacionales, así como de artículos científicos y tecnológicos a través de la amplia base de datos con que cuenta la UANL. Al final de esta etapa se realizó un reporte detallado sobre el estado del arte relacionando a las 4 familias de vidrios nuevos para producción en VVyC. Para mayor detalle ver el ANEXO 1 Estado del Arte-UANL. En los siguientes puntos se mostrará el resumen de cada familia. Las películas antireflejantes templables/no-templables, tienen la siguiente configuración: Vidrio/ SnO 2 (30nm) /SiO 2 (30nm) /TiO 2 (15nm) /SiO 2 (90nm) y con una transmitancia máxima en el visible del ~95%. Se presentan las condiciones iniciales de depósito de cada una de las capas de SiO 2, TiO 2 y SnO 2, para la construcción de la multicapa y obtención de la película anti-reflejante.

4 PRINCIPALES ACTIVIDADES REALIZADAS: 2.- Diseño de películas La adquisición de insumos y materiales para pruebas de laboratorio puede verse a mayor detalle ver ANEXO 3 Diseño teórico de recubrimientos- UANL. En dicho anexo, se presentan distintos modelos teóricos para recubrimientos antireflejantes Muestra la transmitancia deseada de película anti-reflejante teórica diseñada en UANL. La capa está compuesta por vidrio/sno2/sio2/tio2/sio2 Se realizó un análisis teórico a partir del estado del arte realizado, con el cual se seleccionaron los materiales óptimos a depositar. Se realizó un reporte de avance sobre el análisis teórico, selección de materiales óptimos a depositar y la adquisición de insumos y materiales para pruebas de laboratorio, dicho reporte es el llamado ANEXO 3 Diseño teórico de recubrimientos-uanl.

5 PRINCIPALES ACTIVIDADES REALIZADAS: 3.- Desarrollo de Muestras en substrato vidrio se realizaron las muestras de películas anti-reflejante, donde se obtuvo un ~94% de transmitancia en los 600nm. También se realizaron las muestras en sustrato de las películas reflejantes templables agregando recubrimientos para darle una mayor dureza y protección a la película y por último se realizaron películas reflejantes doradas templables y no templables, hasta adquirir un color de dorado especificado por VITRO con un 70% de transmitancia en el espectro visible. El detalle de cada muestra con sus caracterizaciones se encuentra en los ANEXO 4 Películas anti reflejantes- UANL, y ANEXO 5 Películas doradas y reflejantes no templadas y templadas-uanl.

6 4.- Pruebas de Templabilidad Se realizaron pruebas de calentamiento a las muestra doradas y reflejantes a 600ºC por 5 minutos, calculando su porcentaje de pérdida, de cada una de las muestras con distintos tipos de recubrimientos, para proteger a la multicapa. Los resultados se muestran en detalle en el ANEXO 5 Películas doradas y reflejantes no templadas y templadas-uanl. 5.- Caracterización de Películas Tanto CIMAV como la UANL se dieron a la tarea de caracterizar las películas obtenidas durante este proyecto. Los resúmenes de los resultados de las caracterizaciones obtenidas por CIMAV se presentan en el ANEXO 12 Sputtering Informe deactividades-cimav. Para la caracterización de las muestras de las 4 familias se utilizaron las técnicas de espectrofotometría Ultra Violeta (UV), elipsometría para el espesor de las muestras y perfilometría. En los siguientes puntos se mostrarán las gráficas con los resultados de las caracterizaciones de cada material.

7 6.- Diseño del Equipo de Laboratorio El equipo recomendado y seleccionado por especialistas de la UANL para la construcción futura de un laboratorio dedicado al desarrollo e innovación de nuevos productos dentro de las instalaciones de la empresa VITRO. La figura 6.1 muestra los equipos básicos necesarios recomendados por UANL para un laboratorio de Sputtering. 7.- Gestión de Tecnologia Como resultado del presente proyecto, la empresa VVyC cuenta propiedad intelectual con una patente de una de las familias de vidrios, realizada este Además de la patente anterior, se cuenta con un Registro de Marca titulada Reflecta Templex basada en el producto resultante de este proyecto. La nueva Marca Reflecta Templex fue lanzada como producto al mercado por VVyC en este año 2014.

8 BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO: Se desarrollo a nivel laboratorio una nueva familia de productos con recubrimientos nanométricos que permite incursionar a la empresa en el mercado nacional y de exportación, probando a nivel piloto la tecnología desarrollada a nivel laboratorio y se desplego las capacidades de laboratorio que apoya el desarrollo de nuevos productos basados en tecnología Sputtering.

9 RESULTADOS DEL PROYECTO: Se desarrollo habilidades para la obtención de recubrimientos por sputtering a nivel laboratorio. Las pruebas confirman a nivel laboratorio que ratifican la factibilidad técnica de aplicación para obtener un recubrimiento que genere apariencia Dorada Las pruebas confirman a nivel laboratorio que ratifican la factibilidad técnica de aplicación para obtener un recubrimiento antireflefante. Las pruebas confirman a nivel laboratorio que ratifican la factibilidad técnica de aplicación para obtener un recubrimiento reflejante templable. Realizacion de prototipos de laboratorio realizados en substrato vidrio de 10x10 cm por la técnica de sputtering Estudios y conclusiones de caracterización de muestras obtenidas a nivel laboratorio con la tecnología de sputtering. Se definieron los parámetros y variables críticos para controlar en el sistema piloto industrial. Generación de Nueva propiedad intelectual en forma de solicitud de patente y/o secreto industrial

10 IMPACTOS DEL PROYECTO: Impacto ambiental. Disminución en el consumo de energía eléctrica en el usuario final, debido a disminución de radiación infrarroja y UV hacia el interior de la construcción. Impactos científicos y tecnológicos. Desarrollo de conocimiento en el proceso de deposición catódica para la fabricación de vidrio de control solar. Propiedad intelectual aplicada en patentes y / o secretos industriales. Generación de 1 secreto industrial y obtención de un tipo de producto con el que actualmente no cuenta la empresa y que fusionará las propiedades y ventajas que ofrecen los vidrios de control solar y los vidrios de seguridad. Impacto económico. Desarrollo de nuevas plataformas de productos en el sector de la construcción y automotriz que contribuyan a que la empresa se mantenga como líder en el sector.. Obtención de una nueva línea de productos que reforzarán el portafolio que la empresa ofrece actualmente al mercado y cubrirán las necesidades de un sector del mismo. Impacto social. Desarrollo personal de 2 practicantes, Generación de empleos. Desarrollo de puesto de Ingeniero (Nueva creación) en la organización. Generación de una maestría en ciencias