CONSTRUCCION DE UN NEUMATICO

Un neumático (del griego πνευματικός, relativo al pulmón, por el aire que lleva), también denominado cubierta en algunas regiones, es una pieza toroidal de caucho que se coloca en las ruedas de diversos vehículos y máquinas. Su función principal es permitir un contacto adecuado por adherencia y fricción con el pavimento, posibilitando el arranque, el frenado y la guía.
Los neumáticos generalmente tienen hilos que los refuerzan. Dependiendo de la orientación de estos hilos, se clasifican en diagonales o radiales. Los de tipo radial son el estándar para casi todos los automóviles modernos.

Historia
En 1887, el veterinario e inventor escocés, 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. Para resolver el problema del traqueteo del triciclo, Dunlop infló unos tubos de goma con una bomba de aire para inflar balones. Después envolvió los tubos de goma con una lona para protegerlos y los pegó sobre las llantas de las ruedas del triciclo. Hasta entonces, la mayoría de las ruedas tenían llantas con goma maciza, pero los neumáticos permitían una marcha notablemente más suave. Desarrolló la idea y patentó el neumático con cámara el 7 de diciembre de 1888. Sin embargo, dos años después de que le concedieran la patente, Dunlop fue informado oficialmente de que la patente fue invalidada por el inventor escocés Rober William Thomson, quien había patentado la idea en Francia en 1846 y en Estados Unidos en 1847.[1] Dunlop ganó una batalla legal contra Robert William Thomson y revalidó su patente.
El desarrollo del neumático con cámara de Dunlop llegó en un momento crucial durante la expansión del transporte terrestre, con la construcción de nuevas bicicletas y automóviles.

Tipos de neumáticos

Por su construcción existen dos tipos de neumáticos:

Diagonales: en su construcción las distintas capas de material se colocan de forma diagonal, unas sobre otras. Actualmente esta en desuso.

Radiales: en esta construcción las capas de material se colocan unas sobre otras en linea recta, sin sesgo. Este sistema permite dotar de mayor estabilidad y resistencia a la cubierta.
Igualmente y según su uso de cámara tenemos:
Neumáticos tubetype: aquellos que usan cámara y una llanta específica para ello. No pueden montarse sin cámara. Se usan en algunos 4x4, y vehículos agrícolas.
Neumáticos tubeless: estos neumáticos no emplean cámara. Para evitar la pérdida de aire los flancos de la cubierta se "pegan" a la llanta durante el montaje, por lo que la llanta debe ser específica para estos neumáticos. Se emplea prácticamente en todos los vehículos.

Estructura de los neumáticos.

El conjunto total de los elementos que forman la rueda está integrado por llanta, cubierta y otra serie de elementos que pueden concurrir o no, tales como, cámara, protector, pestaña y aro del cierre, dependiendo del tipo de rueda.La llanta es el elemento metálico que mediante un perfil adecuado, soporta y sirve de apoyo a la cubierta, uniéndola al vehículo. Estas vienen definidas por su perfil. En él, podemos diferenciar varios elementos, por un lado, la pestaña sobre la que va apoyado el talón de la cubierta. De la altura de la pestaña, dependerá el buen funcionamiento de¡ vehículo, ya que si es muy baja en comparación con la sección del neumático, al entrar en una curva, éste se deformaría excesivamente; si por el contrario fuese demasiado alta, transmitiría al vehículo, todas las irregularidades del terreno, ya que no permitiría la flexibilidad de los flancos del neumático.

A la parte de la llanta sobre la que apoya el talón de la cubierta, se le denomina asiento. Este puede ser plano, o estar inclinado según un determinado ángulo. La distancia comprendida entre los dos vértices formados por los asientos del talón y las pestañas, es la que determina la anchura de la llanta.La cubierta es la parte más resistente del neumático, y está formada por la carcasa, la banda de rodamiento, los talones y los flancos.La carcasa es la que soporta la presión de inflado y los esfuerzos exteriores del neumático. Su exterior se encuentra revestido de goma, y embutidas dentro de ésta, hay varías capas de tejido, el número de éstas, dependerá de la clase de cubierta y del fin a que se vaya a destinar la misma. Su capacidad de carga, depende de este número de capas, así como de su disposición y de su resistencia.

La zona que contacta con el suelo es la banda de rodamiento. Esta aporta al neumático gran parte de sus características, tales como adherencia, tracción, resistencia al desgaste, etcétera. Además tiene un perfil que le permite transmitir al terreno, todas las fuerzas periféricas. Su composición está realizada a base de una mezcla de caucho, que le confiere una buena resistencia a la abrasiónEsta banda de rodamiento, debe asegurar la adherencia del vehículo a la carretera, independientemente del estado del suelo, además de permitir la transmisión de los esfuerzos de tracción y frenado, evitando así los deslizamientos.Los talones permiten que la cubierta se ajuste a la llanta metálica. Estos se consigue mediante el montaje de unos aros de acero, que impiden a la cubierta extenderse.Los flancos están situados entre los talones y la banda de rodamiento, y son los encargados de absorber todo tipo de flexiones, tanto verticales como laterales.

De su mayor o menor rigidez dependerá el grado de confort.La estructura de los neumáticos con o sin cámara es muy parecida. En la actualidad, muchos de los vehículos calzan neumáticos sin cámara, también denominados «tubeless». Son muchas las ventajas que presentan este tipo de neumáticos frente al convencional: en caso de pinchazo, la pérdida de aire es mucho más lenta, y además es más fácil de montar que un neumático con cámara.La cámara está formada por un anillo de goma delgada y elástica que, una vez que se ha hinchado, se adhiere contra la superficie interna de la cubierta y contra la llanta o el protector. El aire es introducido a presión en el interior de ésta a través de una válvula que se encuentra adherida a la misma. Las cámaras van marcadas por el fabricante, indicando además de su nombre, un código de identificación con el tamaño del neumático que se puede montar.

El protector o flap, es la parte que protege la cámara de los roces contra llanta.A través de la válvula es posible controlar a voluntad, la entrada, salida o permanencia del aire en el interior del neumático. La elección del tipo de válvula se hará en función de la llanta o rueda y de las características del conjunto buje-tambor de freno del vehículo. En el caso de neumáticos «tubeless», las válvulas se ajusta a la llanta mediante una arandela de hermeticidad y una tuerca.

Se denomina escultura el dibujo que presenta la banda de rodarniento.La estructura de la cubierta es la parte interior de la misma y puede ser: diagonal, diagonal cinturada, y radial. La primera presenta como característica que la carcasa está compuesta por varias lonas superpuestas y cruzadas; la segunda añade a la anterior en la cima dos o tres lonas de armazón, y la radial presenta una sola lona de carcasa con aros circulares con lonas de armazón en la cima con lo que se consigue que el flanco y la banda de rodamiento sean independiente dientes.
La goma empleada en la elaboración de, las cubiertas es una mezcla de diversos cauchos. Los comúnmente empleados son: El caucho natural, los polisiprenos de síntesis, copolímeros de butadieno-estireno, polibutadieno, el caucho butil. Todos ellos son polímeros que tienen como característica común poseer moléculas de dimensiones elevadas, obtenidas por adición o condensación. Su posibilidad de alcanzar grandes deformaciones y una vez desaparecido el esfuerzo que las provocó, recuperar la forma, los hace ideales en cualquier empleo en que se precise una gran flexibilidad.Los fabricantes juegan con la composición de las mezclas para conseguir las características, naturalmente variando aquélla se puede modificar la tendencia de un neumático. Es opinión común que con goma blanda se consigue una mayor adhesión, pero no es verdad más que en una pequeña parte, la estructura del neumático es la que marca definitivamente y la calidad de esta goma no debe más que acomodarse a las cualidades de esta estructura.De otro lado, hay que resaltar, que con las radiales se han cubierto varios objetivos:

Una huella de pisada uniforme dimensionalmente en todos los sentidos, característica ésta muy importante con las suspensiones modernas, en las que la rueda adquiere diversos ángulo con respecto al suelo, todo esto es consecuencia de la menor deformabilidad de la banda de rodadura. En segundo lugar, una flexibilidad de flancos excelente que mejora el confort y absorbe mucha de la energía que tiende a desplazar el vehículo lateralmente. En tercer lugar, paredes de flancos más delgadas y por tanto una mejor evacuación del calor, trae como consecuencia directa una mayor longevidad de los neumáticos.

Las dimensiones de los neumáticos se representan de la siguiente forma
205/ 55 / 16 - 91 W

Dónde:

El primer número identifica el ancho de sección (de pared a pared) de la cubierta, expresado en milímetros.

El segundo número es el perfil, o altura del lado interior de la cubierta y se expresa en el porcentaje del ancho de cubierta que corresponde al flanco o pared de la cubierta. En algunas cubiertas se prescinde del mismo, considerando que equivale a un perfil 80.

El tercer número es el diámetro de la circunferencia interior del neumático en pulgadas, o también, el diámetro de la llanta sobre la que se monta.

El cuarto número indica el índice de carga del neumático. Este índice se rige por unas tablas en que se recogen las equivalencias en kg del mismo. En el ejemplo el índice "91" equivale a 615 kg por cubierta.

Finalmente la letra indica la velocidad máxima a la que el neumático podra circular sin romperse o averiarse. Cada letra equivale a una velocidad y en el ejemplo el código W supone una velocidad de hasta 270 km/h.

Reciclaje
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 de 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 presion, 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.