Cómo se fabrica un neumático: desde el diseño hasta su producción

16 julio | 2020 | Goodyear

¿Alguna vez te has preguntado cómo se fabrica un neumático? En este post te explicamos cuál es el proceso desde su diseño hasta su fabricación

¿Conoces el proceso de fabricación de un neumático? Tan secreto como la fórmula de la Coca Cola, al menos, sí os podemos adelantar los siete pasos básicos que convierten una selección específica de caucho y materiales en un neumático Goodyear.

Conocemos los diferentes tipos de neumáticos y hemos respondido a las preguntas más frecuentes pero hoy vamos un paso más allá para entender todo lo que hay detrás de cada neumático que llega al mercado.

Mezclado, triturado, construcción, vulcanizado e inspección son los pasos simplificados del proceso de creación de un neumático más complejo y completo que suele abarcar tres años o más y en el que intervienen ingenieros, diseñadores, i+d y calidad. 

1. El inicio: la definición de sus características y prestaciones

Cualquier proyecto, y también la fabricación de un nuevo modelo de neumáticos, requiere un paso previo fundamental: la evaluación de las necesidades del cliente en cada segmento. Para ello el departamento de marketing de Goodyear lleva a cabo una extensa investigación de mercado en toda Europa, con el fin de definir las expectativas, identificar preferencias y predecir tendencias de consumo. 

Un equipo de ingenieros trabaja en estrecha colaboración con los principales fabricantes de automóviles evaluando y definiendo las necesidades de futuros modelos para crear un producto que se adecúe a las especificaciones exactas.

También existen varios requerimientos reguladores establecidos a nivel mundial, en la Unión Europea y dentro del propio país. Goodyear además participa en las pruebas de neumáticos realizadas por las revistas de automoción y por los clubes de automóviles.

Cómo se fabrica un neumático

De esta primera etapa nacerá la definición de las características y prestaciones del nuevo modelos:

  • eficiencia del combustible
  • agarre en superficie mojada y seca
  • resistencia al aquaplaning
  • estabilidad a alta velocidad

El equipo de marketing de producto normalmente ofrece al equipo de I+D hasta 15 objetivos de prestaciones diferentes, a través de la gama de neumáticos de máximo rendimiento. Durante el proceso de desarrollo, Goodyear tiene en cuenta más de 50 criterios al desarrollar un neumático nuevo.

2. Fase de diseño: el papel de los diseñadores

Los diseñadores están presentes en todo el proceso. Por un lado, forman parte del desarrollo del neumático. El diseñador creativo se centra en el aspecto de la banda de rodadura y en los flancos y tiene en cuenta las expectativas del consumidor, la marca, las necesidades del producto y los aspectos estéticos. El diseñador técnico se centra únicamente en los efectos sobre el rendimiento de un diseño específico. Es el responsable del diseño de la banda (bloques, surcos y canales) que impacta en el rendimiento, agarre, resistencia al aquaplaning, manejabilidad y nivel de ruido.

3. La estructura del neumático

La estructura de un neumático es fundamental. Implica el uso de compuestos diferentes y materiales de refuerzo, como el acero, el poliéster o las fibras de aramida.

Actualmente, los radiales son los neumáticos que se fabrican a nivel global, si bien los diagonales todavía se fabrican para determinadas aplicaciones. En la fabricación de un neumático radial se utilizan cordones de acero entrelazados que se extienden desde el talón a través del neumático, de modo que los cordones se colocan aproximadamente en ángulo recto con la línea central de la banda de rodadura y paralelos entre sí. Este tipo de estructura asegura a priori mejor control y niveles más bajos de resistencia a la rodadura, por lo tanto, más ahorro de combustible.

La estructura de la carcasa define características como el rendimiento, el equilibrio del neumático, el agarre, la carga y la resistencia a la rodadura, la distancia de frenado y el desgaste de la banda.

Una de las tareas fundamentales del ingeniero de neumáticos es definir el área de banda en contacto con la superficie de la carretera porque cuanto mayor sea el área de contacto y más uniforme la distribución de la presión del neumático mejor serán la tracción y las prestaciones de manejo.

Fabricando neumáticos

4. El compuesto y la mezcla

Un neumático de turismo se fabrica hasta con 25 componentes distintos y contiene más de 15 compuestos diferentes que se combinan en mezcladoras para crear un compuesto gomoso de color negro que se tritura en una fase posterior. Cada componente tiene una mezcla diferente de ingredientes de acuerdo con las propiedades necesarias.

Todas las áreas clave del neumático contienen diferentes compuestos y cada compuesto diferentes ingredientes. Para mantener el aire de un neumático, la capa interior utiliza diferentes compuestos en el flanco para la estabilidad y diferentes compuestos en la banda de rodadura para el agarre y la manejabilidad.

Un ingeniero utiliza más de 100 materiales diferentes para desarrollar sus compuestos. Existen diferentes tipos de ingredientes para compuesto: cauchos naturales y sintéticos para proporcionar elasticidad y agarre, el negro de carbono, que constituye un alto porcentaje del compuesto de caucho otorgando refuerzo y resistencia a la abrasión, y azufre para cruzar las moléculas de caucho en el proceso de vulcanizado. En los neumáticos de alto rendimiento, el sílice se utiliza en lugar del negro de carbono para lograr una baja resistencia a la rodadura y un excelente agarre en superficies mojadas.

5. El prototipo

Definidos componentes, compuestos, materiales y diseño, el siguiente paso es fabricar el prototipo que es sometido a diferentes pruebas en laboratorios de ensayo y en vehículos. El departamento de evaluación de neumáticos Goodyear para realizar un amplio programa de ensayo y los resultados pueden ser enviados de vuelta al equipo de I+D.

En un neumático prototipo para fines de ensayo, el diseño de la banda de rodadura puede ser tallado con láser, lo que permite a los ingenieros fabricar un neumático para fines de prueba sin tener que fabricar un molde completo, cuyo proceso es complejo y caro. En una etapa más avanzada del proceso de desarrollo, se fabrica un molde que permite al equipo probar el nuevo neumático en toda su extensión.

Los neumáticos prototipo están hechos a mano según las especificaciones recibidas del equipo de Investigación y Desarrollo. Los componentes se ensamblan en un tambor con un orden específico y unos ajustes predefinidos. El producto final de este proceso se denomina neumático verde refiriéndose a su estado sin vulcanizar. Este neumático verde se vulcaniza en un molde específico instalado en una prensa de vulcanizado. Después, el neumático vulcanizado es inspeccionado a fondo y se envía al departamento de pruebas.

6. Evaluación del neumático: las primeras pruebas

Más de 270 pilotos de pruebas de Goodyear junto con ingenieros y técnicos superan los 100 millones de kilómetros cada año probando los neumáticos Goodyear. Cada año se testean más de 70.000 neumáticos en laboratorios, pistas de prueba y carreteras. Europa Goodyear dispone de tres pistas de pruebas en Francia, Alemania y Luxemburgo. Cada año, se utilizan más de 500 vehículos para llevar a cabo las pruebas de neumáticos.

La nueva etiqueta europea de neumáticos tiene en cuenta tres criterios – resistencia a la rodadura, agarre sobre mojado y ruido exterior- Goodyear prueba un neumático en más de 50 criterios diferentes. Esto incluye tanto las pruebas legalmente establecidas como otras muchas pruebas específicas de Goodyear:

  • pruebas de frenado y control tanto en superficies mojadas como en secas
  • aquaplaning en rectas y curvas
  • confort y estabilidad a alta velocidad
  • pruebas de ruido
  • resistencia a la rodadura
  • desgaste de la banda

Los neumáticos para necesidades específicas requieren pruebas adicionales como en el caso de las pruebas de los neumáticos de invierno en nieve, aguanieve y el hielo que se llevan a cabo a muy bajas temperaturas en las instalaciones de Finlandia, Suecia, Suiza y Nueva Zelanda.  Las pistas e instalaciones de Goodyear en Mireval (diseñado como un circuito) también es el escenario de pruebas específicas de neumáticos.

7. Industrialización y fabricación

Verificado el prototipo, el producto inicia una fase de extrapolación de línea. Las nuevas especificaciones se aplican a toda la cartera de tamaños y en cada planta con los mismos estándares de calidad, ofreciendo las mismas prestaciones al consumidor final. En la región de Europa, Oriente Medio y África, Goodyear produce más de 70 millones de neumáticos al año en centros de producción en siete países.

Un neumático está fabricado a partir de entre 10 y 20 componentes con distintas propiedades. El propio proceso de fabricación incluye pasos específicos:

  • la mezcla de ingredientes en proporciones concretas para conseguir diferentes compuestos de caucho.
  • la preparación de los componentes incluyendo los procesos de creación de calendarios, extrusión y fabricación del talón.
  • el ensamblaje de todos los componentes
  • el proceso de vulcanización en el molde para dar la forma final.

Una vez finalizado el proceso de fabricación, los neumáticos deben cumplir una serie de estándares de calidad establecidos antes de entrar en el lineal de mercado donde los consumidores pueden comparar características y opciones.

¿Quieres saber más de los neumáticos o de otras partes del coche? ¿Te interesa la mecánica y las tecnologías del mundo del motor? Entra ya en nuestro glosario del automóvil.

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