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miércoles, 22 de diciembre de 2010
¿Como se Fabrican los Neumaticos?
El proceso comienza cuando se recibe el caucho en el almacén de materia prima, durante el proceso se utilizan dos tipos de caucho: natural y sintético.
Del almacén de materia prima, el material pasa al mezclador, aquí es dónde se prepara la goma para poder ser trabajada en los pasos siguientes. ¿Cómo? Durante el primer remolido se echan en el mezclador, el caucho natural y algunos agentes químicos, como el azufre que después será necesario para el proceso de vulcanización del neumático; durante este remolido se van rompiendo los enlaces entre átomos de carbono y se van intercalando entre ellos átomos de azufre, hay que controlar en todo momento la temperatura; ya que si es muy elevada la goma podría vulcanizar antes de lo necesario.
Después de este primer remolido, la goma obtenida es llevada a otro mezclador, donde además, se agrega caucho sintético, aceites y negro de humo; que aparte de darle el color negro característico le dan las propiedades mecánicas necesarias para que podamos trabajar con la goma en los procesos siguientes.
El siguiente proceso es introducirlo en la tubadora, dónde se inserta la goma y con una serie de chapas obtenemos unos componentes con el perfil deseado; en esta máquina se fabrica el rodado, los costados del neumático y las inserciones de capas estabilizadoras; lógicamente como cada uno tiene diversas aplicaciones y van en diferentes partes del neumático se utiliza gomas con diferentes propiedades físicas.
La capa interior del neumático está compuesta por una serie de láminas impermeables, en el caso de neumáticos de camión son 4: dos de bromobutilo, que son impermeables al aire y dos de clorobutilo.
Los talones están formados por una parte metálica (aro de talón) y otra de goma (filler de talón).
El aro de talón simplemente se obtiene tomando un cable enrollado una serie de vueltas sobre un tambor, de tal manera que nos quedan los cables unidos formando un único ente; para conseguir que los cables no se separen antes de enroscarlo engomamos el cable; una vez enrollado se coloca un trozo de cinta para que no se suelten los extremos.
El filler de talón está formado por 2 tipos de goma: una dura, es la que se ensambla contra el aro de talón y la otra blanda, ya que va a quedar a la altura del costado y en esa zona el neumático necesita unas características de flexibilidad que el compuesto duro del filler no le da (si todo el filler fuera de compuesto duro aparecerían grietas).
La capa radial está formada por goma y cables; es como una especie de sándwich en el que tenemos goma por encima, goma por debajo y en medio un montón de cables dispuestos en paralelo de manera longitudinal.
Además de estos componentes algunos neumáticos, sobre todo los de camión, llevan refuerzo en la zona de talón, ya que es una zona dónde se genera mucho calor y tiende a degradarse más que otras; y dependiendo del uso, algunos neumáticos de camión llevan otro refuerzo adicional de tejido textil para darle todavía mayor consistencia a la zona.
Otra parte muy importante son las capas estabilizadoras, hacen un auténtico esfuerzo durante la vida del neumático, formadas por goma y cables con un determinado ángulo.
Una vez que se obtienen todos los componentes, se ensamblan en el departamento de construcción; se va construyendo el neumático poniéndolos sobre un tambor.
Una vez que finaliza el ensamblado del neumático, es llevado a Vulcanización, durante este proceso el neumático toma la consistencia con que la vemos en las calles. El neumático se introduce en un molde dónde adquiere el diseño que vemos, todas las letras que figuran en él. Durante la vulcanización se somete a una determinada temperatura durante un cierto tiempo, en función del tamaño del neumático.
Una vez que se obtiene el neumático, se somete a una serie de inspecciones para asegurarnos que el producto final es de calidad.
Del almacén de materia prima, el material pasa al mezclador, aquí es dónde se prepara la goma para poder ser trabajada en los pasos siguientes. ¿Cómo? Durante el primer remolido se echan en el mezclador, el caucho natural y algunos agentes químicos, como el azufre que después será necesario para el proceso de vulcanización del neumático; durante este remolido se van rompiendo los enlaces entre átomos de carbono y se van intercalando entre ellos átomos de azufre, hay que controlar en todo momento la temperatura; ya que si es muy elevada la goma podría vulcanizar antes de lo necesario.
Después de este primer remolido, la goma obtenida es llevada a otro mezclador, donde además, se agrega caucho sintético, aceites y negro de humo; que aparte de darle el color negro característico le dan las propiedades mecánicas necesarias para que podamos trabajar con la goma en los procesos siguientes.
El siguiente proceso es introducirlo en la tubadora, dónde se inserta la goma y con una serie de chapas obtenemos unos componentes con el perfil deseado; en esta máquina se fabrica el rodado, los costados del neumático y las inserciones de capas estabilizadoras; lógicamente como cada uno tiene diversas aplicaciones y van en diferentes partes del neumático se utiliza gomas con diferentes propiedades físicas.
La capa interior del neumático está compuesta por una serie de láminas impermeables, en el caso de neumáticos de camión son 4: dos de bromobutilo, que son impermeables al aire y dos de clorobutilo.
Los talones están formados por una parte metálica (aro de talón) y otra de goma (filler de talón).
El aro de talón simplemente se obtiene tomando un cable enrollado una serie de vueltas sobre un tambor, de tal manera que nos quedan los cables unidos formando un único ente; para conseguir que los cables no se separen antes de enroscarlo engomamos el cable; una vez enrollado se coloca un trozo de cinta para que no se suelten los extremos.
El filler de talón está formado por 2 tipos de goma: una dura, es la que se ensambla contra el aro de talón y la otra blanda, ya que va a quedar a la altura del costado y en esa zona el neumático necesita unas características de flexibilidad que el compuesto duro del filler no le da (si todo el filler fuera de compuesto duro aparecerían grietas).
La capa radial está formada por goma y cables; es como una especie de sándwich en el que tenemos goma por encima, goma por debajo y en medio un montón de cables dispuestos en paralelo de manera longitudinal.
Además de estos componentes algunos neumáticos, sobre todo los de camión, llevan refuerzo en la zona de talón, ya que es una zona dónde se genera mucho calor y tiende a degradarse más que otras; y dependiendo del uso, algunos neumáticos de camión llevan otro refuerzo adicional de tejido textil para darle todavía mayor consistencia a la zona.
Otra parte muy importante son las capas estabilizadoras, hacen un auténtico esfuerzo durante la vida del neumático, formadas por goma y cables con un determinado ángulo.
Una vez que se obtienen todos los componentes, se ensamblan en el departamento de construcción; se va construyendo el neumático poniéndolos sobre un tambor.
Una vez que finaliza el ensamblado del neumático, es llevado a Vulcanización, durante este proceso el neumático toma la consistencia con que la vemos en las calles. El neumático se introduce en un molde dónde adquiere el diseño que vemos, todas las letras que figuran en él. Durante la vulcanización se somete a una determinada temperatura durante un cierto tiempo, en función del tamaño del neumático.
Una vez que se obtiene el neumático, se somete a una serie de inspecciones para asegurarnos que el producto final es de calidad.
Reciclaje de Neumaticos
El reciclaje de los neumáticos es uno de los problemas de primer orden para el ambiente.
Hoy en día, la industria del renovado ha logrado tener avances significativos en el proceso de reciclaje de los neumáticos, logrando excelentes compuestos de hule que consiguen el mayor aprovechamiento de la carcasa o casco.
Pero el secreto en el reciclaje de los neumáticos todavía depende en un 80% del cuidado que se le dé en su primer periodo de utilización. También es muy importante el proceso de inspección de la carcasa o casco. Actualmente existen equipos muy sofisticados que permiten detectar fallas o defectos en la carcasa invisibles para el ojo humano, tales como las separaciones internas entre pliegos, las cuales actualmente pueden ser detectadas con un aparato de pruebas no destructivas por shearografia. Esta tecnología se ha vuelto casi imprescindible en la industria del renovado de neumáticos ya que permite detectar, sin raspar la carcasa, separaciones internas originadas por reparaciones mal hechas, baja presión, exceso de carga, etc.
Los principales cuidados que se deben procurar en una cubierta nueva para que esta tenga un reciclaje óptimo son: presión adecuada, buena aplicación y no rebasar los límites de carga para los que fue diseñada.
En el año 2006 se empieza a reciclar obligatoriamente. En España se prohíbe, por ley, llevar a vertederos el neumático fuera de uso (NFU), en este año, mediante el real decreto 1619 / 2005 de 30 de diciembre, el NFU se debe reciclar mediante un orden jerárquico 1º Reducción: Se trata de mejorar la técnica empleada para la fabricación de neumáticos y que tarden más en desgastarse, duren más tiempo, etc... 2º Reutilización: Como por ejemplo, el recauchutado del neumático, 3º Reciclado: Valorización mecánica, limpia y respetuosa con el medio ambiente de este NFU. Esta valorización separa los 3 componentes básicos del neumático; fibra textil, acero y caucho. El acero y caucho (en diferentes granulometrías) tienen diversas aplicaciones como en pavimentos infantiles de seguridad, mezcla en betunes asfálticos para carreteras, en centros hípicos (para la comodidad de los caballos), como camisas que rellenan las vías de los tranvías, aislantes, relleno en campos de fútbol de césped artificial, incluso como relleno de sacos de boxeo y 4º Otras formas de valorización: Es el último eslabón de la cadena y es lo último que se debe hacer si no hay más remedio. En este caso está la valorización energética.
En algunas zonas en el noroeste de México, como Ensenada BC, Rosarito y algunas partes de Estados Unidos, lo utilizan en el asfalto, para el sobre encarpetado del pavimento.
Anteriormente, cuando los neumáticos todavía no eran reciclados, solían ser destinados a las zonas de juegos para niños en parques, como amortiguadores de golpes, topes para balancines, asientos de columpios; o simplemente, objetos de juego, ya que no son objeto de mordeduras al ser de grandes dimensiones y permiten un movimiento sencillo.
Hoy en día, la industria del renovado ha logrado tener avances significativos en el proceso de reciclaje de los neumáticos, logrando excelentes compuestos de hule que consiguen el mayor aprovechamiento de la carcasa o casco.
Pero el secreto en el reciclaje de los neumáticos todavía depende en un 80% del cuidado que se le dé en su primer periodo de utilización. También es muy importante el proceso de inspección de la carcasa o casco. Actualmente existen equipos muy sofisticados que permiten detectar fallas o defectos en la carcasa invisibles para el ojo humano, tales como las separaciones internas entre pliegos, las cuales actualmente pueden ser detectadas con un aparato de pruebas no destructivas por shearografia. Esta tecnología se ha vuelto casi imprescindible en la industria del renovado de neumáticos ya que permite detectar, sin raspar la carcasa, separaciones internas originadas por reparaciones mal hechas, baja presión, exceso de carga, etc.
Los principales cuidados que se deben procurar en una cubierta nueva para que esta tenga un reciclaje óptimo son: presión adecuada, buena aplicación y no rebasar los límites de carga para los que fue diseñada.
En el año 2006 se empieza a reciclar obligatoriamente. En España se prohíbe, por ley, llevar a vertederos el neumático fuera de uso (NFU), en este año, mediante el real decreto 1619 / 2005 de 30 de diciembre, el NFU se debe reciclar mediante un orden jerárquico 1º Reducción: Se trata de mejorar la técnica empleada para la fabricación de neumáticos y que tarden más en desgastarse, duren más tiempo, etc... 2º Reutilización: Como por ejemplo, el recauchutado del neumático, 3º Reciclado: Valorización mecánica, limpia y respetuosa con el medio ambiente de este NFU. Esta valorización separa los 3 componentes básicos del neumático; fibra textil, acero y caucho. El acero y caucho (en diferentes granulometrías) tienen diversas aplicaciones como en pavimentos infantiles de seguridad, mezcla en betunes asfálticos para carreteras, en centros hípicos (para la comodidad de los caballos), como camisas que rellenan las vías de los tranvías, aislantes, relleno en campos de fútbol de césped artificial, incluso como relleno de sacos de boxeo y 4º Otras formas de valorización: Es el último eslabón de la cadena y es lo último que se debe hacer si no hay más remedio. En este caso está la valorización energética.
En algunas zonas en el noroeste de México, como Ensenada BC, Rosarito y algunas partes de Estados Unidos, lo utilizan en el asfalto, para el sobre encarpetado del pavimento.
Anteriormente, cuando los neumáticos todavía no eran reciclados, solían ser destinados a las zonas de juegos para niños en parques, como amortiguadores de golpes, topes para balancines, asientos de columpios; o simplemente, objetos de juego, ya que no son objeto de mordeduras al ser de grandes dimensiones y permiten un movimiento sencillo.
Banda de rodadura
La banda de rodadura de los neumáticos es aquella parte plana que entra en contacto con la superficie. Es, por tanto, la zona que más desgaste sufre los neumáticos. En neumáticos comunes, el dibujo de la banda de rodadura no debe ser inferior a los 1,6 mm de profundidad; y tampoco debe ser inferior a los 3 mm en neumáticos de invierno.
Los neumáticos deben incorporar una serie de varios indicadores de desgaste a lo largo de su banda de rodadura. Si nos fijamos en sus laterales, podremos ver unos códigos, TWI, aunque algunas marcas las cambian por triángulos o su logotipo. Al ver la banda de rodadura a la altura de dichos símbolos, veremos una zona alzada en la banda de rodadura. Cuando el taco del dibujo se ven iguales con dichos indicadores, podemos considerar que el neumático ha alcanzado el momento de su sustitución.
Un truco usado a menudo para realizar una prueba sencilla de profundidad es utilizar diversas monedas. Al introducir una moneda en las acanaladuras, si se tapa parcialmente, el neumático tiene un nivel de desgaste admisible. Si por el contrario, la moneda se ve en casi toda su totalidad el neumático debe cambiarse.
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| Neumáticos en Buen Estado |
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| Neumáticos en Mal Estado |
Nomenclaturas y simbologías de las ruedas y neumáticos
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| Imagen: Nomenclatura, Simbologias y Leyendas de los Neumáticos |
La "R" significa radial. La "B" en lugar de la "R" significa que el neumático está construido con capas de cinturones colocados en direcciones opuestas. La "D" en lugar de la "R" quiere decir que la construcción es diagonal.
“15" es el diámetro de la rueda en pulgadas.
Este neumático contiene una descripción de servicio en relación a las clasificaciones de carga y velocidad. El número "89" corresponde a la carga estándar máxima de 1,279 libras. La "H" corresponde al servicio de velocidad estándar máximo de la industria de 210 kilómetros por hora. Los neumáticos que usen un sistema europeo antiguo tienen el nivel de velocidad en la descripción de tamaño: 215/65HR15.
Las letras "DOT" certifican el cumplimiento con todos los estándares de seguridad aplicables establecidos por el Departamento de Transporte de los Estados Unidos (DOT por sus siglas en inglés). Adyacente a éste hay una identificación del neumático o número de serie; una combinación de números y letras con hasta 11 dígitos.
La pared lateral externa también muestra el tipo de cuerda y número de capas en la pared lateral externa y bajo el ribete.
La carga máxima se muestra en lbs. (libras) y en Kgs. (kilogramos), y la presión máxima en PSI (libras por pulgada cuadrada) y en kPa (kilopascales). Los kilogramos y los kilopascales son unidades de medida métricas.
Historia de la Rueda y los Neumaticos
En 1887 John Boyd Dunlop, desarrolló el primer neumático con cámara de aire para el triciclo que su hijo de nueve años de edad usaba para ir a la escuela por las calles bacheadas de Belfast.
Dunlop infló unos tubos de caucho endurecido con una bomba de aire, los pegó sobre las llantas de las ruedas del triciclo, y envolvió los tubos con una lona para protegerlos. Hasta entonces, la mayoría de las ruedas eran de goma maciza, pero los nuevos neumáticos permitían una marcha notablemente más suave. El invento fue un éxito total y se convirtió en el inicio de los neumáticos como los conocemos actualmente.
En 1891, los hermanos franceses Michelin patentan neumáticos que pueden ser montados y desmontados a mano. Esta fue una autentica revolución y constituye unos de los inventos del año, según la prensa europea de la época.
En 1902, la compañía americana Goodyear Tire, desarrollaron los neumáticos con costados semirrectos. Antes de la primera guerra mundial los fabricantes de todo el mundo usaron este método tan novedoso.
Hasta ese momento la estructura del neumático era diagonal. La estructura radial, se desarrolla y produce durante esos años pero no se generaliza su uso de manera industrial y general casi 40 años después cuando en la década de los 50 la empresa francesa Michelin lo generaliza en sus productos comercializándolo por toda Europa y las colonias francesas de África.
Dunlop infló unos tubos de caucho endurecido con una bomba de aire, los pegó sobre las llantas de las ruedas del triciclo, y envolvió los tubos con una lona para protegerlos. Hasta entonces, la mayoría de las ruedas eran de goma maciza, pero los nuevos neumáticos permitían una marcha notablemente más suave. El invento fue un éxito total y se convirtió en el inicio de los neumáticos como los conocemos actualmente.
En 1891, los hermanos franceses Michelin patentan neumáticos que pueden ser montados y desmontados a mano. Esta fue una autentica revolución y constituye unos de los inventos del año, según la prensa europea de la época.
En 1902, la compañía americana Goodyear Tire, desarrollaron los neumáticos con costados semirrectos. Antes de la primera guerra mundial los fabricantes de todo el mundo usaron este método tan novedoso.
Hasta ese momento la estructura del neumático era diagonal. La estructura radial, se desarrolla y produce durante esos años pero no se generaliza su uso de manera industrial y general casi 40 años después cuando en la década de los 50 la empresa francesa Michelin lo generaliza en sus productos comercializándolo por toda Europa y las colonias francesas de África.
Definición y Elementos de la Rueda y los Neumaticos
Los neumáticos son el único contacto del piso con el vehículo por lo tanto su función es vital para el buen funcionamiento del auto. En la composición de los neumáticos intervienen más de doscientos materiales distintos. La energía que estos últimos contienen "suma de la energía de sus materiales constituyentes de base y de la energía necesaria para su transformación (pasar del látex al caucho, por ejemplo)" supone las tres cuartas partes del contenido energético total de los neumáticos. La cuarta parte restante representa la energía para su fabricación.
Partiendo de esta base, reducir el peso de los neumáticos, o simplificar sustancialmente su proceso de fabricación, implica un ahorro directo de energía. Ya en 1946, la invención por parte de Michelín del neumático radial (ver historia de la rueda y los neumáticos), permitió un ahorro del 30% de materias primas en relación con los neumáticos convencionales.
Por otra parte, los neumáticos poseen una resistencia al rodamiento intrínseca, por lo que interviene directamente en el consumo de combustible del vehículo. Para reducirlo y limitar así las emisiones contaminantes de los motores, Michelín ha explorado nuevos caminos, tanto en el campo de la estructura de los neumáticos como en el de los materiales. El resultado ha sido la tecnología Green X, la que permite disminuir la resistencia al rodamiento de los neumáticos en más de un 20% y reducir así el consumo de combustible de los vehículos.
Si tomamos en cuenta que los neumáticos a las velocidades normales de utilización, es el responsable de una parte importante, alrededor del 20%, del consumo de combustible. Cuando rueda, y especialmente en la frenada, la banda de rodamiento se deforma en un rango de frecuencia elevado que corresponde a su deformación sobre las rugosidades del suelo. Esta deformación genera una pérdida de energía "útil", puesto que sirve para procurar adherencia a la calzada, garantizando la seguridad del usuario.
Elementos de los neumáticos.
• Pestaña: Conjunto de alambres de acero recubiertos con caucho, que permiten a los neumáticos adherirse al aro del vehículo formando un solo cuerpo. Evitando que se desmonten.
• Carcasa: es un conjunto de telas formadas por cuerdas recubiertas con caucho, que le dan a los neumáticos su resistencia a la carga y a la deformación, manteniendo su forma y tamaño.
• Lateral: Es la zona de los neumáticos entre la pestaña y la banda de rodamiento.
• Lateral de goma: Capa de goma en la zona lateral del neumático sobre la carcasa. Puede incluir ribetes decorativos o de protección y líneas de montaje.
• Banda de rodamiento: Es la zona externa de los neumáticos que va en contacto con la superficie de rodado (camino). Es resistente al desgaste y le proporciona a los neumáticos, a través de su diseño sus características de tracción, frenado y adherencia.
• Cuerda: Hebras textiles o no textiles usadas en varios componentes de los neumáticos, como telas, carcasas, breaker, etc.
• Telas: Conjunto de cuerdas, recubiertas de goma.
• Breaker (Neumáticos convencionales): Tela intermedia entre la carcasa y la banda de rodamiento.
• Cinturón (Neumáticos radiales): Conjunto de telas entre la carcasa y la banda de rodamiento, colocada en la dirección de giro de los neumáticos, que restringe la deformación de la carcasa en una dirección circunferencial.
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Partiendo de esta base, reducir el peso de los neumáticos, o simplificar sustancialmente su proceso de fabricación, implica un ahorro directo de energía. Ya en 1946, la invención por parte de Michelín del neumático radial (ver historia de la rueda y los neumáticos), permitió un ahorro del 30% de materias primas en relación con los neumáticos convencionales.
Por otra parte, los neumáticos poseen una resistencia al rodamiento intrínseca, por lo que interviene directamente en el consumo de combustible del vehículo. Para reducirlo y limitar así las emisiones contaminantes de los motores, Michelín ha explorado nuevos caminos, tanto en el campo de la estructura de los neumáticos como en el de los materiales. El resultado ha sido la tecnología Green X, la que permite disminuir la resistencia al rodamiento de los neumáticos en más de un 20% y reducir así el consumo de combustible de los vehículos.
Si tomamos en cuenta que los neumáticos a las velocidades normales de utilización, es el responsable de una parte importante, alrededor del 20%, del consumo de combustible. Cuando rueda, y especialmente en la frenada, la banda de rodamiento se deforma en un rango de frecuencia elevado que corresponde a su deformación sobre las rugosidades del suelo. Esta deformación genera una pérdida de energía "útil", puesto que sirve para procurar adherencia a la calzada, garantizando la seguridad del usuario.
Elementos de los neumáticos.
• Pestaña: Conjunto de alambres de acero recubiertos con caucho, que permiten a los neumáticos adherirse al aro del vehículo formando un solo cuerpo. Evitando que se desmonten.
• Carcasa: es un conjunto de telas formadas por cuerdas recubiertas con caucho, que le dan a los neumáticos su resistencia a la carga y a la deformación, manteniendo su forma y tamaño.
• Lateral: Es la zona de los neumáticos entre la pestaña y la banda de rodamiento.
• Lateral de goma: Capa de goma en la zona lateral del neumático sobre la carcasa. Puede incluir ribetes decorativos o de protección y líneas de montaje.
• Banda de rodamiento: Es la zona externa de los neumáticos que va en contacto con la superficie de rodado (camino). Es resistente al desgaste y le proporciona a los neumáticos, a través de su diseño sus características de tracción, frenado y adherencia.
• Cuerda: Hebras textiles o no textiles usadas en varios componentes de los neumáticos, como telas, carcasas, breaker, etc.
• Telas: Conjunto de cuerdas, recubiertas de goma.
• Breaker (Neumáticos convencionales): Tela intermedia entre la carcasa y la banda de rodamiento.
• Cinturón (Neumáticos radiales): Conjunto de telas entre la carcasa y la banda de rodamiento, colocada en la dirección de giro de los neumáticos, que restringe la deformación de la carcasa en una dirección circunferencial.
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