El mejor material para neumáticos
Materias primasLas principales materias primas de un neumático son el caucho natural, el caucho sintético, el negro de humo y el aceite. La proporción de compuestos de caucho en el peso total de un neumático es superior al 80%. El resto consiste en diversos tipos de materiales de refuerzo. Aproximadamente la mitad del caucho es caucho natural procedente del árbol del caucho. Los árboles del caucho crecen en los trópicos, en países como Malasia e Indonesia. La mayoría de los cauchos sintéticos a base de aceite proceden de fabricantes europeos. Aproximadamente un tercio del compuesto está formado por sustancias de relleno. La más importante es el negro de humo, que da a los neumáticos un color negro. Otro relleno importante es el aceite, que se utiliza como plastificante en el compuesto. Además, en los compuestos de caucho se utilizan agentes endurecedores o vulcanizantes, diversos productos químicos de refuerzo y agentes protectores.
MezcladoEn la fase de mezclado, las materias primas se mezclan y se calientan a una temperatura aproximada de 120 grados Celsius. La consistencia de los compuestos de caucho utilizados en las distintas partes del neumático varía en función del uso y el modelo del neumático. El compuesto de caucho utilizado en un neumático de verano para un turismo es diferente al de un neumático de invierno. Desarrollar y ajustar las recetas es una parte importante del trabajo de desarrollo de neumáticos.
Racing slick
Vea cómo la química, la física y la ingeniería se unen para proporcionar una conducción segura y confortable. Aunque los diseños varían según el producto y el fabricante, un neumático medio contiene más de 100 componentes distintos. Los neumáticos pueden incluir caucho natural, caucho sintético, acero, nailon, sílice (derivado de la arena), poliéster, negro de humo, petróleo, etc. Vea fotos de los materiales de los neumáticos aquí. La combinación de ingredientes y procesos utilizados por los distintos fabricantes da lugar a diferentes características de rendimiento para cada neumático del mercado actual. Vea este vídeo de la Asociación de Fabricantes de Neumáticos de EE.UU. para ver cómo se fabrican los neumáticos de turismo.
Aunque el caucho es el principal material utilizado en los neumáticos, hay muchos otros. Algunos neumáticos se componen de hasta 200 materias primas diferentes, que se combinan con compuestos de caucho para crear los diversos componentes de la construcción de un neumático. La Asociación de Fabricantes de Neumáticos de EE.UU. ofrece más información sobre los compuestos y materiales que se encuentran en los neumáticos y sus características de fabricación.
¿De qué están hechos los neumáticos?
Los dos principales polímeros de caucho sintético utilizados en la fabricación de neumáticos son el caucho de butadieno y el caucho de estireno butadieno. Estos polímeros de caucho se utilizan en combinación con el caucho natural. Las propiedades físicas y químicas de estos polímeros de caucho determinan el rendimiento de cada componente del neumático, así como el rendimiento general del neumático (resistencia a la rodadura, desgaste y tracción).
Otro caucho sintético importante es el caucho de poliisobutileno halogenado (XIIR), conocido comúnmente como caucho de halobutilo. Este material hace que el revestimiento interior sea impermeable, lo que ayuda a mantener inflado el neumático.
El alambre de acero se utiliza en los cinturones y talones de los neumáticos, y en las lonas de los neumáticos de camión. Los cinturones situados bajo la banda de rodadura sirven para reforzar la carcasa del neumático y mejorar el desgaste y la manejabilidad del neumático. El alambre del talón ancla el neumático y lo fija a la rueda.
Estos textiles son tejidos de cordón de poliéster, tejido de cordón de rayón, tejido de cordón de nailon y tejido de cordón de aramida. Se utilizan para fabricar las lonas de los neumáticos de pasajeros. Sirven como material de refuerzo primario en la carcasa del neumático y también ayudan a que el neumático mantenga su forma en diferentes condiciones de la carretera, lo que proporciona una mayor resistencia y características de rendimiento al neumático.
Neumático Run-flat
Normalmente, la gente no dedica mucho tiempo a pensar en sus neumáticos, después de todo, ¿por qué debería hacerlo? Simplemente funcionan. Pero un neumático es una pieza de ingeniería asombrosa una vez que te metes dentro de él. Un neumático tiene que soportar toneladas de peso sobre un colchón de aire, mantener un buen contacto con la superficie de la carretera, ofrecer un agarre excelente y flexionarse cuando esas toneladas de peso toman una curva y recuperar exactamente su forma original. Y tiene que hacerlo una y otra vez durante, literalmente, millones de ciclos de alta frecuencia.
Las capas del cuerpo constituyen la estructura esquelética básica del neumático. Suelen estar compuestas por cuerdas de poliéster u otras fibras enrolladas entre sí y recubiertas de caucho. Las lonas radiales son todas perpendiculares a la dirección de giro del neumático, y es este patrón el que da nombre a un neumático “radial”, a diferencia de los neumáticos “diagonales”, en los que las lonas se colocan en ángulos superpuestos. Los cables de fibra se utilizan porque son bastante flexibles, pero inelásticos, es decir, no se estiran. Así, permiten que el neumático se flexione, pero evitan que se deforme o pierda la forma bajo presión. Las capas pueden dañarse o cortarse, normalmente por un impacto fuerte. Cuando esto ocurre, el caucho se vuelve incapaz de resistir altas presiones de aire y empieza a “burbujear”.