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Gases y neumáticos - desde la producción al reciclaje

Gases para neumáticos: más seguros y económicos

Desde que los hermanos Michelin equiparon por primera vez un coche con ruedas de caucho llenas de aire en 1895, es difícil imaginar la circulación diaria de vehículos sin los neumáticos. Aporta comodidad y seguridad a la conducción. En las carreras de coches, pueden marcar la diferencia entre ganar y perder. Las mejoras aerodinámicas pueden recortar varias décimas de segundo de los tiempos de las vueltas de Fórmula 1; la rueda correcta puede suponer una gran diferencia. Las ruedas de los pilotos de Fórmula 1, tan exigentes como los conductores de automóviles, se llenan con un gas especial en vez de aire. Los gases también desempeñan una función fundamental para la fabricación de neumáticos.

Para hacer un neumático se utilizan diversas mezclas de hasta 30 tipos de caucho, depende de si se van a producir neumáticos de verano o de invierno y de la banda de rodamiento y la banda lateral. Se combinan capas independientes de caucho, capa por capa, con los demás componentes, como material textil o cinta de acero y se unen provisionalmente mediante un potente enrollado.

Las capas solo pasan a ser una única unidad inseparable durante la vulcanización en la prensa térmica. También es aquí donde se crea la banda de rodamiento del neumático y donde la masa de caucho hasta ahora maleable se convierte en el material robusto, pero elástico, que conocemos por las ruedas de nuestros coches y bicicletas.

El nitrógeno (N2) cumple un importante papel en este paso crucial, tal y como queda demostrado con el ejemplo del fabricante de ruedas Hankook. La planta de producción europea de esta empresa coreana, ubicada en Rácalmás, Hungría, cuenta con una capacidad para fabricar 12 millones de neumáticos al año. Hankook utiliza el nitrógeno en dos partes del proceso del prensado térmico. La primera consiste en inflar la llamada vejiga con nitrógeno. Situada en el centro de la prensa térmica, la vejiga prensa el neumático verde en el molde con una presión de en torno a 1 bar. En el pasado, para este paso se utilizaba vapor. Sin embargo, es más seguro hacerlo con nitrógeno, ya que la prensa sigue abierta durante esta fase. A pesar de que la vejiga es una pieza que se sustituye regularmente debido al desgaste, cualquier daño prematuro podría desembocar en la emisión descontrolada de vapor, lo que pondría en peligro a los trabajadores. El uso de aire comprimido queda excluido por el riesgo de ignición. El nitrógeno inerte ofrece la mayor protección.

En la segunda parte, la prensa se cierra y la vejiga se llena con vapor caliente 15 o 20 bares. Aporta el calor y la presión necesarios para la vulcanización, pero se sustituye por nitrógeno al poco tiempo. "El vapor seguiría calentándose demasiado bajo presión. Sin embargo, el calor y la presión deben mantenerse en una franja óptima durante la vulcanización, de modo que se consiga la calidad necesaria", explica Roland Gucsi, responsable de la vulcanización en Rácalmási. Cuanto mayor es el neumático, más tiempo dura el proceso. Para ruedas normales de coche, lleva unos 10 minutos; para ruedas de vehículos de carga pesada de hasta 4 metros, puede llevar un día entero. "El nitrógeno garantiza una distribución homogénea del calor durante todo el periodo."

Después del N2 caliente, se utiliza el CO2 criogénico para eliminar el excedente de caucho de los moldes. El hielo seco de dióxido de carbono permite la limpieza de los moldes sin necesidad de desmontarlos y con una pérdida de tiempo mínima: los gránulos de hielo seco se "disparan" a los moldes a 300 metros por segundo desde un aparato de chorreado como el ASCOJET. El choque térmico y la energía del impacto eliminan completamente la suciedad. Los gránulos pasan a estado gaseoso y dejan una superficie limpia y seca. El molde del neumático tiene pequeños orificios de ventilación sobre los que se prensa el caucho durante la vulcanización. Así es como se forman las pequeñas boquillas que se observan normalmente en los neumáticos nuevos. Cuando en un coche nuevo se instala el primer conjunto de neumáticos, estos no solo se decapan, sino que se eliminan esas boquillas. El método para ambas cosas es el uso de nitrógeno criogénico para hacer que los residuos de caucho salientes sean frágiles y se puedan limpiar con un cepillado.

Tengan o no esas boquillas, el neumático solo ofrecerá un rendimiento óptimo si la presión de la rueda es la adecuada. Aquí también, el nitrógeno, o una mezcla de nitrógeno y argón, son muy superiores al simple aire comprimido. Los neumáticos llenos de nitrógeno mantienen mejor la presión de la rueda y, por tanto, conservan más tiempo las propiedades de rodado en óptimas condiciones. Así se consigue ahorrar combustible. Además, se evita la oxidación de la pared interna, lo que dota al neumático de una vida más larga.

Llenar neumáticos con nitrógeno es un requisito de seguridad en Fórmula 1, así como para camiones que transporten materiales peligrosos, vehículos utilizados en túneles o minas y aviones comerciales. Cuando un avión a reacción aterriza, sus neumáticos experimentan una aceleración repentina de 0 a 260 kilómetros por hora aproximadamente; en este proceso, se vuelven muy calientes. Se llenan de nitrógeno para evitar la posibilidad de que se inflamen desde el interior.

Los gases garantizan unos resultados óptimos en términos de reciclaje de neumáticos. Para recuperar las valiosas materias primas, primero es necesario aplastar los neumáticos. Se puede lograr la mejor calidad con la molienda en frío. El material se muele, enfría y debilita con nitrógeno líquido. De este modo se puede obtener un grano muy fino con el proceso de molienda. Las materias primas, caucho, metal y fibras sintéticas, se pueden separar y reutilizar en parte para la producción de neumáticos.

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