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RESULTADOS DE PROYECTOS DE I+D+i JORNADA INFODAY 2011

Jornadas de difusión de Resultados de I+D+i. INFODAY 2011

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JORNADA INFODAY 2011

El pasado mes de Marzo tuvo lugar en el Instituto de Tecnología Cerámica (ITC), el INFODAY 2011, una

jornada de transferencia de los resultados de proyectos de I+D+i finalizados, financiados por Instituto de la

Pequeña y Mediana Industria Valenciana (IMPIVA) y los Fondos europeos FEDER.

A lo largo de las jornadas se presentaron los siguientes proyectos:

15 MARZO

• Sostenibilidad ambiental de la industria cerámica

• Desarrollo de métodos de caracterización química de materiales cerámicos.

• ReTHINK. Desarrollo de un nuevo proceso para la industria cerámica.

• ReTHINK. Desarrollo de un nuevo producto para la industria cerámica

• Desarrollo de máquinas, prototipo y sistemas de control para mejorar el proceso de fabricación de

productos cerámicos.

• Actualización del informe “Decoración cerámica mediante tecnologías de chorro de tinta (inkjet)” del

Observatorio Tecnológico.

16 MARZO

• Promoción de las aplicaciones cerámicas ventiladas para rehabilitación energética de edificios.

• Herramientas informáticas para la elaboración de distintivos ambientales de materiales de construcción

sostenible.

• Diseño y optimización de aplicaciones arquitectónicas

• Diseñadores internacionales

• Auditoría de producto

• Gestión del diseño para un mayor acercamiento a las necesidades y percepciones del usuario.

En este informe se resume brevemente los proyectos presentados y pueden encontrar en la última página

los contactos de los responsables de cada proyecto en caso de querer ampliar la información.


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SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL DE LA INDUSTRIA CERÁMICA

Este proyecto consta de tres ámbitos de actuación: Medio Ambiente, Energía y Salud Laboral.

1. MEDIO AMBIENTE

OBJETIVO : desarrollo de métodos de control de los contaminantes atmosféricos de las emisiones canalizadas

y difusas generados por la industria cerámica. El desarrollo de estos métodos se realiza en base a la

adaptación de metodologías de medida estandarizada para los contaminantes de interés.

Su aplicación y desarrollo permiten asegurar la calidad de los valores de emisión de los contaminantes

estudiados, ofreciendo a su vez una información real de la situación medioambiental del sector de cara a

establecer necesidades de mejora, aplicación de valores límite, adaptación de los controles necesarios,

realización de inventarios de emisiones, etc.

APLICACIÓN INDUSTRIAL:

Disponer de metodologías de monitorización de contaminantes atmosféricos puede repercutir en la mejora del

desempeño ambiental de los procesos de producción involucrados en la fabricación de materiales cerámicos

en general. Estas mejoras se pueden diferenciar en:

• Estimación de la cantidad de contaminantes emitidos. Verificación de los valores límite de emisión. Medida

directa de contaminantes para realizar el Inventario de emisiones y el de comercio de emisiones.

• Optimización de parámetros de fabricación en función del impacto ambiental producido

• Control de la eficacia de los sistemas de depuración. Cuantificación de pérdidas de materias primas

Servicios derivados del proyecto:

• Determinación de la emisión total de metales pesados

• Determinación en continuo de la emisión de: Compuestos orgánicos volátiles (COV), compuestos ácidos

(HF, HCl, SO2) y gases de combustión (CO2, CO, NOX y O2)

• Determinación de la emisión de partículas difusas en entornos industriales (PST, PM10, PM2,5 y PM1)


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2. EFICIENCIA ENERGÉTICA

OBJETIVO: Optimización de la eficiencia energética de la etapa de cocción de baldosas cerámicas.

Para alcanzar este objetivo es necesario conocer cuáles son los parámetros más importantes del proceso de

cocción y su influencia en el consumo de energía térmica de los hornos. Uno de estos parámetros es el índice

de exceso de aire en los quemadores. Su conocimiento resulta imprescindible para conocer cómo se está

desarrollando el proceso de combustión en cada zona del horno y si es posible reducir el caudal de aire de

combustión para disminuir el consumo de energía en el horno, sin alterar la calidad del producto final ni la

estabilidad de funcionamiento del horno.

Durante la ejecución de este proyecto se ha desarrollado un procedimiento para determinar el índice de

exceso de aire en hornos industriales, a partir de las presiones de aire de combustión y de gas natural

medidas experimentalmente en los quemadores del horno, haciendo uso de la información aportada por los

fabricantes de los quemadores.

En la figura 1 se muestran los valores del índice de exceso de aire obtenidos a lo largo de un ciclo de cocción

en un horno industrial de baldosas cerámicas. Se aprecia cómo algunas zonas del horno presentan un valor

inferior a 1, lo que indica que la combustión se está produciendo con defecto de aire, y otras presentan gran

exceso de aire, con valores incluso superiores a 1,5.

Figura 1. Índice de exceso de aire en un horno industrial. Ejemplo.

Ahorro energético potencial en hornos: ~ 5 % (20.00 0-40.000€/año)

100

300

500

700

900

1100

1300

5 15 25 35 45 55 65 75 85 95

Distancia (m)

Tem

pera

tura

(ºC

)

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5Ín

dice

de

exce

so d

e ai

re

CALENTAMIENTO Y COCCIÓN ENFRIAMIENTO

Cámara superior

Cámara inferior


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3. SALUD LABORAL

3.1 Materiales Pulvurentos

OBJETIVO: Evaluación de la capacidad de generación de polvo en suspensión

de las materias primas cerámicas, así como la identificación de medidas que se

podrían adoptar para su minimización. El conocimiento de esta propiedad resulta

fundamental tanto en el diseño de procesos como en la implantación de medidas

correctivas para prevenir la exposición a contaminantes particulados.

Para conseguir estos objetivos, se ha construido un equipo de ensayo de

acuerdo con la norma UNE EN 15051:2007 que permite valorar la capacidad de

los materiales particulados para liberar polvo en suspensión, así como su

clasificación.


• Determinación de la capacidad de los materiales particulados para liberar polvo en suspensión.

• Clasificación de los materiales según norma EN.

3.2 Sílice cristalina respirable

OBJETIVO: Poner a punto una metodología para la captación y determinación de sílice cristalina en filtros

ambientales mediante difracción de rayos X, que permita una disminución de los límites de detección y

cuantificación, anticipándose a próximas modificaciones normativas en el Límite de Exposición

Profesional a Sílice Cristalina Respirable (SCR) en forma de cuarzo, que se verá reducido de manera

importante.

Estructura cristalina VLA actual (mg/m 3) VLA propuesto (mg/m 3)

Cuarzo 0,1 0,05

Cristobalita 0,05 0,05


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RESULTADOS:

El ITC forma parte de un grupo de trabajo coordinado por el INSHT con el objetivo de definir un nuevo método

para la evaluación de la exposición a SCR que permita determinar con precisión bajas concentraciones

ambientales de SCR que no podrían cuantificarse con los métodos existentes.

Se ha puesto a punto una nueva metodología de captación de polvo utilizando bombas de muestreo

personales CIP 10-R y espumas de poliuretano, que permiten aumentar la cantidad de polvo captado con un

caudal de hasta 10 L/min, disminuyendo de este modo los límites de detección y cuantificación.

La nueva metodología propuesta, utilizando muestreadores CIP, presenta valores de linealidad aceptables y

similares a los obtenidos con la utilización de filtros de membrana, con límites de detección y cuantificación

inferiores a los obtenidos con las metodologías habituales.

Se demuestra que la nueva técnica sirve para capturar una cantidad de cuarzo suficiente en atmósferas cuya

concentración es muy inferior al límite de exposición profesional propuesto, mientras que otros muestreadores

de menor caudal quedan por debajo de los límites de detección de la técnica de análisis.

Por otra parte se observa, salvo alguna excepción, que las cantidades de cuarzo recogidas en pares de

muestreos simultáneos en ambientes industriales son similares, lo que confirma una buena repetibilidad de la

técnica de muestreo escogida.

Otra ventaja que se observa es que este captador permite recoger cantidades de cuarzo más elevadas que los

tradicionales en menos tiempo y sin riesgo de colmatación de la espuma. Por otra parte, cuanto mayor es la

cantidad de cuarzo menor peso tiene la incertidumbre de la medida, lo que mejora la exactitud de las medidas

realizadas, hecho importante sobre todo en concentraciones cercanas a los límites establecidos.


• Determinación precisa de reducidas concentraciones de SCR, de acuerdo con la previsible reducción

de los límites actuales.

• Diagnóstico de los puntos críticos de las empresas y comprobación de la eficacia de medidas

correctoras.


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DESARROLLO DE MÉTODOS DE CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DE MATERIALES CERÁMICOS

OBJETIVO: desarrollar nuevos métodos de caracterización de nuevos productos cerámicos formados por

mezclas de compuestos orgánicos e inorgánicos, tales como superficies cerámicas con propiedades

especiales, tintas, etc. mediante espectroscopia de infrarrojo por Transformada de Fourier (FTIR) y

espectrometría de fluorescencia de rayos X por dispersión de longitudes de onda (WD-FRX).

Desarrollar un método para realizar el análisis químico de esmaltes cerámicos en estado líquido mediante

WD_FRX, estudiando las variables de contenido en sólidos, viscosidad y tipo de esmalte.

Concretamente se han desarrollado lo siguientes métodos de caracterización:

• Caracterización química de materiales formados por mezclas de compuestos orgánicos e

inorgánicos mediante FTIR y WD-FRX

Cada vez es más frecuente la combinación de materiales cerámicos con elevadas proporciones de

compuestos orgánicos tales como: superficies cerámicas con propiedades especiales, tintas, etc., por

esta razón ha sido necesario el desarrollo de nuevos métodos de caracterización y control de estos

nuevos productos cerámicos, en este caso mediante FTIR y WD-FRX

• Caracterización química directa de suspensiones de esmalte mediante WD-FRX

El método tradicional para la caracterización de suspensiones presenta la desventaja de requerir un

proceso de secado y preparación de muestra que puede durar hasta 2.5h y una posterior preparación

de la perla y/o pastilla a introducir en el sistema. Con el nuevo método de caracterización desarrollado

se evitan las etapas de preparación de la muestra y la suspensión se coloca directamente en el

portamuestras. De esta forma el tiempo del ensayo se reduce considerablemente de aproximadamente

3h a apenas 10 minutos y permite el control de la composición química de un esmalte en tiempo real.

MUESTRA

Fracción orgánica Fracción inorgánica

FTIR

Identificación

Analizadores

elementales

WD-FRX

Método

Valoración

Karl-Fischer

WD-FRX

Muestras de tamaño

FFee

CCaa TTii

CC

SS

CCrr

HH

NN


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• Difracción de rayos X con haz paralelo ( µ-XRD)

Se han desarrollado nuevos métodos de análisis no destructivos que permiten analizar piezas de gran

tamaño y formas irregulares. El método no requiere preparación de muestra y puede ser aplicado

cuando disponemos de baja cantidad de muestra.

• Caracterización termo-química de compuestos orgánic os TG-DSC-FTIR-QMS

Cada vez es más frecuente la utilización de aditivos orgánicos en la industria cerámica. Dado que se

desconocen las emisiones ligadas a su descomposición durante el ciclo térmico, se plantea la técnica TG-

DSC-FTIR-QMS cómo fuente para poder estudiar los intermedios de reacción y/o descomposición de

dichas sustancias y evaluar su posible toxicidad. Con este método, la muestra es sometida a un ciclo

térmico y las emisiones generadas son registradas y analizadas en dos equipos: el espectrógrafo de

masas y el espectrómetro de infrarrojos. Con la ayuda de las librerías disponibles en el mercado y con las

elaboradas en el propio Instituto es posible la identificación de los compuestos emitidos en cada intervalo

de temperaturas. A veces y debido a la naturaleza de las muestras, resulta difícil la identificación de los

compuestos emitidos; por ello, se aconseja disponer de la mayor información posible antes de proceder al

ensayo de la muestra.

Resultados limitaciones

Estudio de intermedios de reacción

Detección de posibles tóxicos

Identificación de compuestos

Sin preparación de muestra

Conocimiento de la muestra

Dificultad de interpretación

No cuantitativo

Pocos compuestos en librerías de identificación de

gases

Compuestos bajo peso molecular

Elevado límite de detección

No se detectan por FTIR compuestos apolares


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• Análisis de superficies por XPS

Se desarrolló una nueva metodología de análisis por espectroscopía de fotoelectrones (XPS/ESCA),

que permite determinar posibles cambios superficiales de materiales cerámicos por exposición a un

determinado ambiente. Se trata de una técnica de análisis superficial, que permite determinar la

composición elemental y en compuestos de los materiales en una profundidad de aproximadamente

10nm. El objetivo es identificar posibles segregaciones, la formación de nuevos compuestos,

cristalizaciones a nivel superficial, etc.

Por otra parte se abordó la caracterización por XPS de recubrimientos funcionales y/o estructurales

sobre soporte cerámico. El objetivo es optimizar la técnica para obtener información tanto de la

composición elemental como en compuestos con la distancia a la superficie de la muestra, mediante la

realización de perfiles de composición en profundidad y posterior deconvolución de los espectros XPS.

De esta forma, a partir de la base de datos elaborada y las búsquedas bibliográficas realizadas, se

pude concluir la composición de cada una de las capas del material analizado:

Figura 2: Aplicación de la técnica XPS al estudio d e recubrimientos multicapa


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RETHINK

RE-THINK forma parte de una convocatoria piloto del proyecto europeo CORNET ERA-NET.

El proyecto persigue el rediseño del proceso de fabricación de baldosas cerámicas para aumentar la eficacia

de las instalaciones y racionalizar la producción, justo en un momento en que el aumento progresivo de los

modelos incluidos en el catálogo de producto ha conducido a una reducción del volumen de los lotes

fabricados, lo que requiere un cambio casi continuo de los modelos que se fabrican y, por tanto, de los tiempos

muertos asociados a estos cambios de producto. Gestionar eficientemente la producción en las instalaciones

actuales con la elevada cantidad de productos de tamaños y estética diferente que se fabrican, requiere una

racionalización de la producción. Por otra parte se ha estudiado la viabilidad de fabricar productos para

pavimentar vías urbanas basadas en la utilización de residuos industriales procedentes del propio proceso de

fabricación cerámico, así como de otros procesos industriales.

RETHINK - Racionalización de la producción.

En esta parte del proyecto, los principales objetivos son:

• Mejorar la gestión de la producción mediante la racionalización del proceso de fabricación

• proponer un proceso de fabricación racionalizado

• diseño de una instalación racionalizada

• estudio de viabilidad económica del nuevo proceso.

Se ha repensado el proceso actual de fabricación de baldosas cerámicas, el cual, debido a la utilización de

varias composiciones de soporte, diferentes tamaños de pieza y múltiples modelos, presenta unos tiempos

muertos elevados. La utilización de una o dos composiciones de soporte de gres porcelánico y el prensado de

placas en lugar de piezas que, posteriormente, se someten a un proceso de corte y rectificado, puede

simplificar en gran medida la fabricación de baldosas cerámicas, mejorar el rendimiento de las instalaciones y

ofrecer un producto modular exento de calibres y descuadres.


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De los procesos inicialmente planteados se ha seleccionado el siguiente:

Ventajas Proceso seleccionado Desventajas

- Mayor eficacia del proceso de obtención de placas.

- Disminución de la inversión en moldes y platos.

- Posibilidad de eliminación de la etapa de secado.

- Mayor simplicidad en el ajuste de líneas (mismo formato)

- Posibilidad de fabricación de formatos muy rectangulares sin deformaciones ni curvaturas.

- Esmaltes más económicos (25 %)

- Ausencia de calibres y descuadres

- Mayor coste atomizado.

- Menor variedad de relieves.

- Esmaltado de piezas de nula absorción de agua

- Necesidad de poner a punto nuevas técnicas de esmaltado y decoración.

- Incorporación de un segundo tratamiento térmico.

- Incorporación de una etapa de corte y rectificado.

La aplicación industrial de los resultados del proyecto no es inmediata, ya que supone el diseño y puesta a

punto de tecnologías innovadoras que actualmente están en fase de desarrollo, como puede ser la cocción

superficial de las placas y la incorporación de nuevos sistemas de esmaltado y decoración.

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35

47

45

41

38

51

48474755

Ciclo medio por

composición(mín)

------60x120

Formatos

30x6060x12030x6060x12030x60-60x60

30x40

20x40

30x30

70/30

55

5,0

60x60

30x60

30x30

10/90

45

8,0

Porcelánico Rojo

30x40

25x40

20x20

70/30

50

8,5-10,5

Azulejo Rojo

45x45

30x45

30x30

10/90

25

8,5-11,0

Gres Rojo

Porcelánico BlancoPorcelánicoTIPO

5,08,08,0-11,0Espesor (mm)

30x3030x3030x30

70/3010/9010/90Brillo/Mate (%)

554525% Producción

30x4060x6030x60

20x4030x6045x45

C’CESTÁNDARPRODUCTO

PROCESO

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48474755

Ciclo medio por

composición(mín)

------60x120

Formatos

30x6060x12030x6060x12030x60-60x60

30x40

20x40

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70/30

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5,0

60x60

30x60

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Porcelánico Rojo

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25x40

20x20

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Azulejo Rojo

45x45

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30x30

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Gres Rojo

Porcelánico BlancoPorcelánicoTIPO

5,08,08,0-11,0Espesor (mm)

30x3030x3030x30

70/3010/9010/90Brillo/Mate (%)

554525% Producción

30x4060x6030x60

20x4030x6045x45

C’CESTÁNDARPRODUCTO

PROCESO

Corte

Cocción

EngobadoEsmaltadoDecoración

Cocción a baja Tcurado

Materiasprimas

Preparaciónde la composición

Conformado

Placas

PROCESO C

Corte

Cocción

EngobadoEsmaltadoDecoración

Cocción a baja Tcurado

Materiasprimas

Preparaciónde la composición

Conformado

Placas

PROCESO C


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RETHINK. Desarrollo de un nuevo producto para la in dustria cerámica.

Por otra parte, se ha estudiado diferentes composiciones para pavimentación urbana en las que se utilizan

únicamente residuos industriales, procedentes del propio proceso de fabricación cerámico (tiesto cocido, tiesto

crudo y fangos de esmalte) y de otros sectores industriales (cenizas volantes de central térmica, residuos de

vidrio hueco), así como el proceso más adecuado para la preparación de estas composiciones.

Es necesario tener en cuenta que en esta aplicación se compite frecuentemente con materiales de menor

coste (terrazo, adoquín, etc. Una forma de aportar todo el valor de la cerámica (propiedades superficiales,

estética, facilidad de limpieza, resistencia mecánica, al desgaste, etc.) con un coste competitivo es la

utilización de elevadas proporciones de residuos industriales para obtener estos productos.

Se han estudiado diferentes composiciones basadas en tiesto cocido, diferentes métodos de procesado (via

húmeda+ atomización, vía seca y vía seca +granulación) y se han considerado composiciones adicionales con

fangos de esmalte y residuo de vidrio hueco.

De la investigación se concluye:

• Es necesario introducir materiales plásticos, como los tiestos crudos, y fundentes, como los fangos de

esmalte para contrarrestar el comportamiento de los tiestos (deficiente comportamiento en crudo,

precisan de elevadas temperaturas de cocción para alcanzar bajas absorciones de agua y elevada

resistencia mecánica)

• Se ha seleccionado como método más adecuado un proceso vía seca consistente en la molienda de los

tiestos crudos en molino pendular y la molienda de los tiestos cocidos en molino de martillos. El proceso

de preparación de resulta económico, la temperatura de cocción no es elevada y se obtienen

superficies con unas propiedades estéticas adecuadas.

• El empleo de una composición formada por 45% de tiesto crudo, 45% de tiesto cocido y 10% de lodos

de esmalte procesada mediante el procedimiento indicado permite obtener baldosas de gres

porcelánico a 1180°C con una buena resistencia mecá nica (50 MPa) y unas propiedades estéticas

adecuadas.

Tiesto cocido de gres esmaltado de cocción roja y baldosa diseñada para su uso como pavimento urbano (100% residuos

cerámicos)


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DESARROLLO DE MAQUINAS, PROTOTIPOS Y SISTEMAS DE CO NTROL PARA MEJORAR EL PROCESO DE FABRICACIÓN DE PRODUCTOS CERÁ MICOS.

En la actualidad, los sistemas de aplicación de esmalte por campana son ampliamente utilizados en el sector

de fabricación de baldosas cerámicas. Pese a su sencillez y efectividad, la aplicación de esmaltes a campana

presenta una serie de inconvenientes que obligan a realizar un control continuo y exhaustivo de la operación

de esmaltado para garantizar la calidad del producto final. Dichos inconvenientes son, por un lado, la

sensibilidad a los cambios de viscosidad del esmalte, que puede llegar a originar variaciones importantes en la

cantidad de esmalte depositada sobre las baldosas y, por otro lado, las diferencias en la cantidad de esmalte

depositado entre los bordes y la parte central de las piezas de gran formato, que se originan como

consecuencia de la forma circular de la cortina de esmalte.

El control de las diferencias de “gramaje” en el seno de una pieza se realiza colocando sobre los bordes y la

parte central de uno de los soportes a decorar unas placas metálicas (habitualmente una en la parte central y

dos en cada lateral) sobre las que se recoge el esmalte depositado en las diferentes zonas de la baldosa.

Comparando la cantidad de esmalte recogido sobre las placas metálicas es posible saber si la campana está

equilibrada o si, por el contrario, es necesario realizar algún tipo de actuación sobre su nivel para tratar de

corregir las diferencias de “gramaje” observadas. En la mayoría de los casos, se procede inclinando

ligeramente la campana en el sentido de la caída de la cortina de esmalte con vistas a favorecer el flujo de

esmalte por la parte central de la misma e incrementar la cantidad relativa de esmalte que es aplicada en el

centro de las piezas. En cualquier caso, esta acción de control, aunque mejora sensiblemente la distribución

de esmalte sobre las baldosas decoradas, no puede aplicarse en el caso de baldosas de gran formato.

El principal objetivo de este proyecto es el desarrollo de equipamiento y herramientas que puedan ser

utilizados por los fabricantes de baldosas cerámicas y de bienes de equipo para la industria cerámica con el fin

de mejorar el proceso de fabricación de productos cerámicos para aumentar su competitividad.

Dentro del proyecto presentado se ha llevado a cabo el desarrollo de un sistema de esmaltado, basado en la

tradicional aplicación a campana, que minimiza las diferencias en la cantidad de esmalte depositado entre los

bordes y la parte central de las baldosas, gracias a una forma constructiva especialmente diseñada que ha

sido objeto de patente.


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Tal y como puede verse en la anterior, si el caudal másico de esmalte depositado (kg/s) es , y se

calcula la masa de esmalte depositada en el centro de la pieza cerámica y en el extremo de la misma, se

encuentra que la masa depositada en el centro es menor que la masa depositada en el extremo,

numéricamente:

Se han realizaron pruebas industriales obteniéndose buenos resultados. Las piezas esmaltadas con este

dispositivo no presentan problemas de rayas y el caudal de esmalte es bastante uniforme en toda la pieza.

Figura 3: Nueva campana ISOFLUX


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En la siguiente imagen se muestra la modificación del gramaje en función de la posición en la pieza

constatando resolviendo la problemática tratada con resultados muy prometedores para la aplicación industrial

del equipo. La aplicación de este nuevo diseño hace posible realizar un esmaltado homogéneo de piezas

cerámicas con independencia de las variaciones derivadas de cambios de temperatura.

Figura 4: Comparativa con la aplicación convenciona l.

Se aprecia que, mientras que con una campana convencional existen diferencias apreciables entre la cantidad

de esmalte aplicada en los bordes de las piezas (21-22%) y el centro (18%), estas diferencias se hacen mucho

menores con la campana isoflux.


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ACTUALIZACIÓN DEL INFORME DE “DECORACIÓN CERÁMICA M EDIANTE TECNOLOGÍAS DE CHORRO DE TINTA”

OBJETIVOS:

El objetivo principal de este estudio es difundir entre las empresas del sector cerámico el estado del arte de

esta tecnología, así como las ventajas que supone la aplicación tecnología de impresión de chorro de tinta en

el proceso de decoración de baldosas cerámicas.


Desde la aparición del primer prototipo de impresión por chorro de tinta destinado a la decoración cerámica, ha

existido una gran expectación, escepticismo en algún momento, e interés creciente en la optimización de esta

tecnología, principalmente motivado por las numerosas ventajas que su desarrollo podría aportar frente al

resto de técnicas decorativas cerámicas utilizadas, tanto en el proceso productivo como a nivel de producto.

A día de hoy todavía existe importantes retos tecnológicos que superar por lo que este informe, además de

poder describirse como una guía informativa con objetivos didácticos, pretende servir de elemento incitador y

promotor de ideas y proyectos por parte de las empresas, bien en solitario o en colaboración.

El informe “Decoración cerámica mediante tecnologías de chorro de tinta (INKJET)”, elaborado por el

Observatorio Tecnológico, incluye información de elevado interés sobre producción científico-técnica

(publicaciones científicas, propiedad industrial, proyectos nacionales y europeos, etc.), así como información

sobre grupos de investigación, empresas, etc. destacados en este ámbito. La información aportada puede ser

de vital importancia a la hora de identificar competidores, o incluso potenciales socios cara al planteamiento y

posterior desarrollo de nuevos proyectos de I+D+i.

Si desea una copia del informe póngase en contacto con nosotros a través de: [email protected]


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PROMOCIÓN DE LAS APLICACIONES CERÁMICAS VENTILADAS PARA REHABILITACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS.

Este proyecto tiene como antecedentes el proyecto Eficvent: Estudio de la eficiencia energética de fachadas

ventiladas con baldosas cerámicas.

El ITC participa como coordinador del proyecto Promovent junto con ASCER, IVE y el Grupo Fredsol (UPV).

OBJETIVO: Este proyecto pretende contribuir a fomentar el uso de la solución constructiva de fachada

ventilada cerámica, que favorece el ahorro energético y la reducción de consumos de refrigeración, y cuyas

características la hacen especialmente idónea para la rehabilitación de edificios. Para ello, se pretende

incorporar esta solución constructiva en el marco de las herramientas informáticas reconocidas por el

Ministerio, lo que además de permitir el reconocimiento de sus ventajas energéticas, aumentará el interés y la

confianza de los prescriptores en el uso de fachadas ventiladas.

Concretamente, los objetivos perseguidos son:

• Completar el modelo de simulación de las fachadas ventiladas con baldosas cerámicas (inercia de las

piezas, efecto de las aperturas superior e inferior, efecto de las juntas entre piezas, continuidad de la

cámara (estrechamientos, ventanas, etc.)

• Integrar la fachada ventilada en la herramienta de estimación de la calificación energética de edificios

CERMA y proponer métodos simplificados para otras herramientas (ej. LIDER/CALENER)


La mejora de las herramientas de estimación utilizadas para la asignación de la calificación energética de los

edificios, no solamente favorecerá la utilización de soluciones energéticamente eficientes en la edificación,

sino que se facilitará el desarrollo de nuevas soluciones constructivas innovadoras y su utilización más

generalizada, al disponer de medios para obtener el reconocimiento oficial de sus prestaciones energéticas, lo

que redundará en nuevos nichos de mercado para el sector de baldosas cerámicas, cuya apuesta constante

por la innovación y el desarrollo de nuevas aplicaciones constructivas ha quedado plenamente demostrada en

los últimos años.


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HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS PARA LA ELABORACIÓN DE DI STINTIVOS AMBIENTALES DE PRODUCTOS EN LA CONSTRUCCIÓN SOSTENI BLE

En los últimos tiempos han aparecido determinadas políticas tanto públicas como privadas, voluntarias u

obligatorias que priorizan productos con un mejor comportamiento ambiental o que facilitan datos cuantitativos

del ciclo de vida de los productos de la construcción. La demanda de estos datos cuantitativos es cada vez

mayor y más urgente puesto que sin ellos difícilmente se pueden aplicar estrategias efectivas de reducción de

los impactos ambientales generados por los productos.

Con el desarrollo de este proyecto, solicitado por ASCER, se pretende:

• Aumentar la competitividad de la baldosa cerámica frente a otros mercados y productos competidores que

poseen distintivos ambientales, fomentando el acceso a mercados de productos ambientalmente correctos.

• Promover la mejora del impacto ambiental de las baldosas cerámicas desde su conocimiento.

• Posicionar a las baldosas cerámicas en cabeza en una temática ambiental que tendrá una importancia

creciente, demostrando el cumplimiento de criterios ambientales exigidos por determinadas certificaciones

de tipo voluntario sobre edificación sostenible y a cumplir especificaciones obligatorias impuestas por la

legislación.

Se busca desarrollar herramientas informáticas que permitirán desarrollar distintivos ambientales y la

documentación necesaria para su verificación, certificación y registro disminuyendo los plazos de ejecución y

los costes económicos. Concretamente para la obtención de Declaraciones Ambientales de Producto para

recubrimiento cerámico y gránulo atomizado, EU Ecolabel para recubrimientos cerámicos y documentación

requerida para demostrar el cumplimiento de determinados créditos LEED para la certificación de edificios.

Declaraciones Ambientales de Producto

Pueden suponer una ventaja competitiva por varios motivos por ejemplo permiten demostrar el cumplimiento

de criterios ambientales exigidos por determinadas certificaciones voluntarias sobre edificación sostenible y

ayudan a cumplir especificaciones obligatorias impuestas por la legislación como en algunas Comunidades

Autónomas o regiones europeas. Por otra parte, aportan información ambiental muy completa, objetiva y

rigurosa sobre los productos, que en el caso de productos de la construcción se trata de información básica

para poder analizar los impactos ambientales de los edificios a lo largo de su ciclo de vida. Por último, ofrecen

información útil, basada ACV para la optimización de los productos y la disminución de sus impactos

ambientales.


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Etiqueta Ecológica Europea.

La Comunidad Económica Europea adoptó el 23 de marzo de 1.992 el Reglamento (CEE), Nº 880/92 del

Consejo relativo a un sistema de concesión de etiqueta ecológica, válido en toda la Unión Europea,

Liechtenstein e Islandia.

Este sistema voluntario permite identificar productos que tienen un impacto ambiental reducido por tanto,

únicamente pueden obtenerla aquellos productos con un comportamiento ambiental excelente, puesto que su

certificación se otorga a aquellos que cumplen una serie de criterios ecológicos muy exigente (Decisión de la

Comisión del 9 Julio 2009). Para la concesión de esta etiqueta se tienen en cuenta los impactos en: la

extracción y consumo de los recursos naturales, energía, emisiones a la atmósfera, agua y suelo, deposición

de los residuos, ruido, efectos sobre los ecosistemas, etc. Hasta la fecha, la Comisión Europea ha establecido

criterios ecológicos para la concesión de la ecoetiqueta en 14 grupos de productos.

LEED

LEED es un sistema de certificación de edificios voluntario que ha sido desarrollado en los EEUU, destinado a

todo tipo de edificios. Actualmente se trata del sistema de certificado más reconocido y extendido a nivel

internacional.

Generalmente, los productos de la construcción que pueden aportar un valor añadido al edificio se evalúan con

ensayos, Autodeclaraciones Ambientales de Producto (Etiquetas Ecológicas Tipo II según nomenclatura ISO),

y en algunos casos con Ecoetiquetas certificadas (Etiquetas Ecológicas Tipo I). LEED evalúa diferentes

categorías: la sostenibilidad de la parcela, la eficiencia en el uso del agua, la eficiencia energética, el uso de

materiales y recursos, la calidad ambiental del aire interior y la innovación y diseño en el proceso.

De forma esquemática, los pasos que el ITC y el GiGa seguirán para llevar a cabo este proyecto solicitado por

ASCER y financiado por IMPIVA y fondos FEDER será el siguiente:


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Figura 5: Plan de trabajo

El presente proyecto se inició en enero de 2011 y actualmente se encuentra en proceso de desarrollo. Una vez

finalizado las empresas podrán obtener, gracias a esta herramienta, los diferentes distintivos de una forma

más rápida y más económica que si lo hicieran a través de los canales actuales.


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DISEÑO Y OPTIMIZACIÓN DE APLICACIONES ARQUITECTÓNIC AS CON PRODUCTOS

CERÁMICOS: REUTILIZACIÓN Y RECICLADO DE PRODUCTOS OBSOLETOS O

DESHECHOS DE FABRICACIÓN PARA LA GENERACIÓN DE NUEV OS PRODUCTOS.

OBJETIVOS:

Este proyecto aporta innovación a los productos cerámicos que por diferentes motivos hoy en día están

obsoletos, dotándoles de valor añadido esencialmente mediante el diseño. El mismo trabajo se ha realizado

con los materiales de desecho que se generan en el proceso productivo de los materiales cerámicos. A todos

estos productos se les ha dotado una nueva función arquitectónica o bien, manteniendo su funcionalidad

inicial, se ha intervenido a través del diseño.

Los principales objetivos han sido:

• Desarrollo de líneas estratégicas basadas en el estudio y análisis del stock cerámico, producto fuera de uso

o cualquier desperdicio generado en el proceso productivo cerámico susceptible de ser reutilizado/reciclado

dentro del entorno urbano, espacios interiores del hábitat, superficies industriales, etc.

• Obtención la máxima rentabilidad del proceso productivo, reutilizando y reciclando productos en desuso o

sin valor.

• Nuevas líneas encaminadas a la sostenibilidad.

• Disminución el exceso de superficie necesaria para el acopio del stock cerámico.

Como resultado se han obtenido una serie de líneas de producto con una aplicación industrial directa ya que

utilizando material en desuso y aplicando principalmente procesos de diseño junto con técnicas de

postprocesado pueden generarse productos con un notable incremento de valor.

Celosía autoportante nervios

Emplea los nervios obtenidos en el proceso de extrusión por spaltplatten, para el diseño de una nueva celosía cerámica autoportante, cuya composición se basa en el posicionamiento de los nervios por capas en dos direcciones.

Consiste en crear bloques cerámicos con varios niveles de opacidad, que permitan la creación de una celosía autoportante a través del apilamiento de unos bloques sobre otros.


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Celosía de nervios

En este caso se emplean los nervios cerámicos como lamas horizontales o verticales, fijadas mediante una subestructura lineal o un marco.

Consiste en la obtención de una pieza compuesta por nervios cerámicos y otros materiales, como por ejemplo acero o madera, que permitan la creación de diferentes distribuciones, consiguiendo así un juego de entradas de luz y sombras en el interior de los espacios.

Las lamas fijas que configuran la celosía podrán estar formadas por un único nervio o por varios nervios unidos entre sí.

Celosía pieza cerámica (nervios + resina)

Se emplean los nervios cerámicos a modo de lamas (horizontales o verticales), para la obtención de una pieza que realice la función de filtro gracias al empleo de un conglomerante translúcido que permita la obtención de un elemento autónomo.

Celosía estratificada

Consiste en la obtención de una pieza de celosía con volumen, a partir de la unión de varias piezas planas, mediante el empleo de piezas existentes en el stock cerámico. Para ello, se someterá la pieza cerámica a un post procesado, como corte hidráulico o corte por disco, para obtener la perforación deseada.

Se pretende conseguir así, un nuevo efecto sobre las piezas cerámicas descatalogadas, jugando con los diferentes estratos a través de sus esmaltados, texturas, geometrías…

Por oto lado, al disponer de varios estratos de cerámica, se propone desplazar las piezas centrales, con la intención de obtener un sistema de unión machihembrado entre las piezas que configuran la celosía.

Decoración de costillas

Se propone la decoración de la parte posterior de la pieza cerámica mediante esmaltado mono-color, esmaltado varios colores, serigrafía, impresión digital, etc. sobre la costilla.

La costilla se convierte en un relieve de la pieza acabada. Los motivos utilizados para terminar la pieza pueden estar relaciones con la costilla siguiendo su trama cuadriculada o por el contrario se puede proponer una decoración completamente desligada al diseño de la costilla


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Costilla esmaltada

Se trata de crear un efecto decorativo rellenando con esmalte los huecos creados por el bajorrelieve que produce la costilla en la pieza cerámica.

Utilizar la costilla como un relieve que delimita una serie de zonas a rellenar con esmalte de uno o varios colores. En el acabado final de la pieza se aprecian los cuadros esmaltados y la costilla vista con su color natural.

Pulido

Para recuperar la pieza se propone pulir el dorso de la pieza hasta eliminar la costilla completa o parcialmente. Así se obtiene una superficie natural cerámica, susceptible de ser utilizada como revestimiento.

Otra posibilidad es la de realizar el pulido por la parte anterior de la pieza para eliminar el esmaltado de la pieza y dejar limpio el bizcocho.

Se propone realizar uno u otro atendiendo a las condiciones económicas.

Mobiliario urbano cerámico

Se define por un volumen formado por una serie de estratos horizontales apilados y encajados en una estructura vertical. Los estratos se realizan con material cerámico procedente de stock o material ya retirado del mercado.

Cada uno de los estratos se realiza a partir de una o varias baldosas planas de cerámica cortadas siguiendo un patrón predeterminado según el volumen del elemento de mobiliario urbano y la posición final del estrato en el mismo. De esta manera las diferentes formas de cada uno de los estratos una vez apilados sobre la estructura soporte definen en su conjunto el volumen del elemento de mobiliario urbano cerámico.

Pavimentos filtrantes antideslizantes

Pavimento filtrante formado por dos estratos, el estrato inferior funciona como elemento de contacto entre la pieza y la superficie sobre la cuál va colocado el pavimento y a su vez sirve como material cohesión de las piezas que configuran el estrato superior, formado por piezas cerámicas de stock, cortadas, colocadas de canto y funcionando como superficie de transito, y por lo tanto como elementos de contacto directo con el usuario.


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DISEÑADORES INTERNACIONALES

OBJETIVOS:

El objetivo del proyecto es ampliar los puntos de vista y posibilidades de innovación, a través de distintas

planteamientos creativos, contando con la colaboración de diseñadores, interioristas y arquitectos de

diferentes países. Se pretende crear equipos de trabajo entre diseñadores de élite y los equipos de diseño y

desarrollo de las empresas cerámicas, sirviendo el ITC de enlace entre ambos. La finalidad es la realización

de una propuesta cerámica con un fuerte contenido técnico y estético y adaptado a cada una de las

empresas participantes.

Este proyecto que se pretende llevar a cabo con seis empresas representa un paso importante en la

diversificación de la oferta cerámica actual, poniendo en práctica el producto de autor como herramienta

de diferenciación.

EMPRESA DISEÑADOR /

ARQUITECTO CONCEPTO

TAU Karim Rashid

En su búsqueda por mejorar un entorno ya construido ha desarrollado

un producto capaz de embellecer nuestro alrededor y tranquilizar

nuestro ánimo, libre de melancolía.

SALONI Héctor Ruíz-

Velázquez

Desarrollo de un producto basado en sensaciones conectadas con

vínculos emocionales profundos con lo ancestral, lo sensorial y la

unión con sentimientos de perennidad. “Earth” busca la esencia de la

tierra, su textura y su color, así como la búsqueda de un entorno

basado en valores estables y cercano a lo natural y la naturalidad

como entorno.

GAYAFORES Sam Baron

Desarrollo un producto que ha explorado conceptos como los

contrastes entre la luz y la sombra, la profundidad y la lejanía, a

través del uso de estructuras ortogonales y trabajando el concepto

del juego visual y la forma de percibir el espacio.

CERACASA Michael

Banks

Han trabajado en texturas fotográficas de carácter abstracto

aplicadas sobre el material cerámico. La fotografía artística y la

cerámica unidas ofrecen la posibilidad de desarrollar un producto

cerámico hecho a medida, logrando así la personalización de los

espacios.


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AUDITORIA DE GAMA DE PRODUCTO

El sector ha vivido en los últimos años en un entorno de exceso de demanda proveniente del boom de la

construcción que ha creado economías basadas en la producción y en el empuje del producto al canal

tradicional de materiales de construcción.

Con este proyecto se ha proporcionado un procedimiento a las PYMES que les permite adaptar sus carteras

de producto a las tendencias del mercado y por lo tanto del consumidor final. Se trata de un proceso innovador

en conocimiento que garantizará a la empresa tener una coherencia en su oferta de producto, entre la estética

de cada producto y sus ventas.

Los principales objetivos son:

- Aumentar la competitividad de la empresa

- Dirigir la orientación estratégica de la empresa hacia la necesidad del consumidor final y hacía donde

debe enfocar la empresa sus líneas de producto en el futuro más inmediato

- Mejorar la calidad de los factores relacionados con el diseño

- Determinar acciones necesarias para racionalizar, reestructurar y actualizar la gama de producto de la

empresa en función de las necesidades estéticas y económicas:

- Dar coherencia a la propuesta de valor que se ofrece a los clientes

- Aumentar la competitividad (Eficiencia productiva, Capacidad de servicio, Capacidad de mejora del

margen en precio)

- Detectar segmentos no cubiertos

- Mejorar la imagen de marca y la comunicación de la oferta

- Visualizar la gama a medio /largo plazo

- Racionalizar el lanzamiento de nuevos productos


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Figura 6: fases del proyecto y aspectos considerados en el mismo (ITC)

Tras la recogida de información se sigue el siguiente procedimiento:

F2. Auditoría de producto desde la perspectiva de t endencias

Se realiza un análisis detallado del producto: Coherencia estética, coherencia de formatos y gamas y paletas

de color. Además se considera los cuatro grandes grupos de producto que clasifican los estilos según sus

rasgos estéticos y que reflejan su evolución, establecidos por el Observatorio de Tendencias del Hábitat®.

Dicha clasificación de las tendencias del hábitat está relacionada con claves socioculturales y de mercado.

F3. Auditoría de producto desde una visión económic a-empresarial

En este caso se procede al análisis de ABC producto, visión de las ventas actuales, determinación de Key

Countries, determinación de Key Clients y los resultados. A partir ello se determinarán los productos a eliminar

y se detectarán los nichos a cubrir con nuevos productos.

F4. Resultado de las auditorías

Permite conocer ¿En qué tendencias hay más presencia de producto? ¿Qué tendencias representan un mayor

número de ventas para la empresa? Los resultados se representan en un mapa de producto con la

clasificación final.


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GESTION DEL DISEÑO PARA UN MAYOR ACERCAMIENTO A LAS NECESIDADES Y PERCEPCIONES DEL USUARIO

OBJETIVOS:

Los principales objetivos de este proyecto son:

- Generar una herramienta específica para las empresas del sector cerámico con el fin de mejorar la

gestión de todos los aspectos relativos al diseño dentro de las mismas.

- Analizar los casos de gestión de diseño representativos del sector y proponer mejoras sustanciales

para apoyar a las empresas en cuanto a innovación, acercamiento al usuario, disminución de costes,

etc.

- Implantar en las empresas del sector cerámico metodologías de gestión de diseño adecuadas a su

infraestructura empresarial.

Figura 7: Esquema del desarrollo de la investigació n

Se distinguen cuatro niveles según la forma de utilizar el diseño en la empresa:

• Nivel 1 : la utilización del diseño es anecdótica y no requiere ningún tipo de gestión especializada

• Nivel 2: el diseño se utiliza esporádicamente para algunos proyectos

• Nivel 3: la empresa ha integrado el diseño como herramienta de gestión y dispone de una política de

diseño específica

• Nivel 4: empresas que utilizan el diseño en un plano estratégico


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Se pretende situar a cada empresa cerámica en el nivel que le corresponde y proponerle una serie de posibles

estrategias y acciones a realizar para alcanzar el nivel en el que realmente quiere situarse.

A partir de los avances logrados con esta investigación es posible:

1. Acercarnos a la realidad actual de la empresa y ofrecer servicios adaptados al momento, conociendo

cómo se encuentra en este momento respecto a la utilización del diseño dentro de la empresa.

2. Plantear qué tipo de estrategias se podrían abordar en el futuro.

3. Plantear algunas estrategias que las empresas cerámicas podrían abordar a corto y medio plazo.

4. Tener conocimientos claros de cómo se está gestionando el diseño y qué papel se pretende que tenga

en un futuro inmediato dentro de la estrategia empresarial.

5. Abrir una puerta de unión con la empresa a partir del diseño, que necesitará de constancia y

perseverancia con el fin de que se valore la ayuda que puede ofrecer el diseño ante un mercado tan

agresivo y cambiante como el actual.

Puede descargar el informe a través del siguiente link: http://www.itc.uji.es/marketing/informegeneralgd.pdf


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CONTACTOS

Proyecto Contacto Mail

Sostenibilidad ambiental de la industria cerámica Eliseo Monfort [email protected]

Desarrollo de métodos de caracterización química de materiales cerámicos.

Mª Fernanda Gazulla [email protected]

ReTHINK. Desarrollo de un nuevo proceso para la industria cerámica.

Javier García [email protected]

ReTHINK. Desarrollo de un nuevo producto para la industria cerámica

Mª Francisca Quereda [email protected]

Desarrollo de máquinas, prototipo y sistemas de control para mejorar el proceso de fabricación de productos cerámicos.

Juan Boix [email protected]

Actualización del informe “Decoración cerámica mediante tecnologías de chorro de tinta (inkjet)” del Observatorio Tecnológico.

Vicente Lázaro [email protected]

Promoción de las aplicaciones cerámicas ventiladas para rehabilitación energética de edificios.

Gonzalo Silva [email protected]

Herramientas informáticas para la elaboración de distintivos ambientales de materiales de construcción sostenible.

Teresa Ros [email protected]

Diseño y optimización de aplicaciones arquitectónicas Javier Mira [email protected]

Diseñadores internacionales Mila Payá [email protected]

Auditoría de producto Lutzia Ortiz [email protected]

Gestión del diseño para un mayor acercamiento a las necesidades y percepciones del usuario.

Miguel Bartolomé [email protected]

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Financiado por:

Informe de resultados - Observatorio Tecnológico … · En este informe se resume brevemente los...

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