Fabricación de Neumáticos de Slot

por Mario Jue 23 Jul 2009, 11:55

Fabricación de Neumáticos para competición de Slot.

Para la fabricación de los neumáticos para coches de slot, se describen tres fases principales:

1. Estudio de la fórmula y fabricación de la goma

2. Inyección al molde para la creación del neumático

3. Vulcanización o cocido de la goma

Estudio de la fórmula

Una fórmula de goma, no consiste en un sólo producto, sinó que intervienen normalmente, 7 u 8 productos distintos, aunque pueden ser muchos más.

Las principales, e imprescindibles, materias a emplear son:

Caucho: Es el producto mas importante de la fórmula y según el tipo puede variar completamente el comportamiento del neumático. Hay pocos fabricantes de caucho en el mundo, entre 6 y 10 (Bayer, DSM, DuPont, Huls), y cada uno fabrica más de 15 productos distintos o contratipos. Hay que ensayar distintos tipos hasta encontrar el más apropiado. Solamente existe un material que se encuentra en la naturaleza, y se llama Caucho Natural, (hoja ahumada). Los restantes son todos sintéticos como S.B.R., Policloropreno, Silicona, Estireno-Butadieno, Etileno-Propileno, etc.

Cargas: Con caucho solo, no se podría fabricar el neumático, es necesario añadir ciertos productos denominados cargas como el talco, caolin, sílice, etc. También se puede utilizar negro de humo (carbón) como carga, pero tiene el inconveniente de que entonces, la mezcla será negra. Con las otras cargas nombradas, podríamos usar colorantes para dar a la mezcla cualquier color deseado. Las cargas además de reducir el precio final del producto, aportan ciertas cualidades técnicas.

Plastificantes: Para que la masa no quede demasiado dura o demasiado seca, se añaden líquidos como aceites o productos sintéticos así se puede moldear la mezcla.

Antioxidantes: La mezcla, con el tiempo, podría descomponer, por lo que se le añaden agentes antioxidantes. del mismo modo que a los alimentos, también se añaden para su conservación.

Lubricantes: Para la aplicación de la mezcla final en los moldes, inyectores, etc, es necesario que esta pueda fluir y se pueda amoldar fácilmemnte al molde. Esto se consigue con lubricantes.

Acelerantes y vulcanizantes: Para ver la influencia de estos productos, imaginemos que tomamos un pedazo de goma y formamos una bola. Si la tiráramos al suelo con fuerza, y observaríamos que se queda aplastada y perdería su forma original. Cuando a la mezcla le añadimos estos productos, y posteriormente, la ponemos en un horno durante cierto tiempo, después de enfriarse, podríamos coger una bola como la de antes y ahora sí que rebotaría y no se aplastaría. En este caso, al poner la mezcla en una estufa u horno, y gracias a los acelerantes y vulcanizantes, hemos efectuado el proceso de llamado de vulcanización o cocido.

Varios: Pueden utilizarse otros productos auxiliares, que nos ayudan a mejorar, tanto la fabricación de la mezcla como su aspecto y las características del producto final, como la optimización de la adherencia o deslizamiento o del neumático.

Hasta aquí, se describe, de una forma resumida y fácil de comprender, el estudio y las pruebas necesarias para confeccionar una fórmula para crear neumáticos de juguete ganadores.

Elaboración de la Mezcla

Básicamente existen dos sistemas para mezclar todos los componentes citados.

El primero y más antiguo consiste en dos cilindros de acero que giran en sentidos opuestos y a distinta velocidad, y se pueden calentar haciendo circular por su interior aceite caliente o vapor de agua. Se empieza con el caucho y se le van añadiendo el resto de productos, excepto los acelerantes y los vulcanizantes, que se añadirán al final, pero vigilando que la temperatura no suba en exceso ya que podría provocar una prematura vulcanización de la goma. Con este sistema se pueden preparar desde 0,5 Kg. hasta 25 Kg, dependiendo del diámetro de los clindros.

Actualmente, el sistema mayormente utilizado es el Banbury, que consiste en un recipiente con dos ejes no cilíndricos en su interior. Estos ejes mezclan los componentes que se introducen por la parte superior, y se cierra con un pistón que comprime la mezcla provocando que todas las materias se mezclen y obtengamos una masa uniforme. Por la parte inferior, hay una compuerta que se abre para vaciar la mezcla sobre dos cilindros que terminan de homogeneizarla y darle una forma para que pueda ser fácilmente cortada a tiras de las medidas deseadas. Dichas tiras, se pasan luego por un recipiente con agua para su enfriado. Para evitar que las tiras se peguen entre ellas, se les puede aplicar talco. Las mezcladoras Banbury, tienen una capacidad de 100 a 150 Kg, según la densidad de la mezcla.

De cara al precio, es importante la densidad de la mezcla, según de qué se trate, se valorará por por volumen o por peso.

Inyección en el molde y vulcanización

Hemos de diseñar un molde de acuerdo con lo que nosotros creamos que será lo más apropiado para correr en distintas pistas que nos vamos a encontrar. El molde es quien dará forma a la goma, por tanto, ahora es el momento de pensar en perfiles, anchos, diámetros, líneas...

Abrimos el molde e introducimos una placa de la mezcla de goma fabricada, a continuación mediante una prensa cerramos el molde a presión para que quede completamente sellado. Generalmente el molde y los platos de la prensa están calientes y así en la misma operación conseguimos que la mezcla se deslize fácilmente por el molde y conserve siempre las medidas de los neumáticos. Se deja el tiempo que segun nuestros cáclculos sea el óptimo, dependiendo del tipo de acelerantes utilizados, y la mezcla ya queda vulcanizada, por lo que ya no se deformará al abrir el molde y sacar los neumáticos.

Ensayos técnicos y dinámicos. Dureza SHORE

Ahora vamos al banco de pruebas, donde los ingenieros realizarán el informe de la goma. En el informe entre mucha más información sale un dato interesante, la medida de su dureza Shore, con la que veremos lo blando que es el neumático. Es obligado destacar que la dureza Shore tiene una tolerancia de +-2 unidades, lo que en slot se convierte en un quebradero de cabeza:

"Si quisiéramos fabricar un manguito de moto, un mango de destornillador, etc. la tolerancia de 2 shores es totalmente inapreciable, pero en el caso de un neumático para competición, la tolerancia es excesiva y a veces se convierte en un hándicap considerable, pues fabricando neumáticos de Shore25, pueden salir desde 23 hasta 27, es decir 4 puntos, y dicha diferencia, cuando vamos a contrareloj no pasa desapercibida."

Para hacernos una idea, estas son las durezas Shore de distintos elementos habituales:

Casco duro: 75, Rueda dura de monopatín: 98, Sellador de puertas: 55, Neumáticos PKS: 25, chicle de mascar: 20.

De aquí a nuestro banco de pruebas, que puede ser desde el mejor club del mundo hasta el circuito de casa. Si los neumáticos son buenos, lo veremos en seguida. Si son malos, lo veremos antes.

En este punto, se pulen rebabas y se rallan los que vayan a ser destinados a su uso en carreras de sucio.

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