Materiales de los neumáticos: ¿de qué material están hechos?

25 octubre | 2022 | Goodyear

Los neumáticos emplean multitud de componentes para lograr el mejor rendimiento. Te contamos cuáles son los principales materiales de un neumático.

No solo caucho. En un neumático se condensan más de 30 materiales diferentes y muchas horas de investigación. Te contamos cómo se fabrican, qué pruebas pasan y los avances más innovadores en materia de sostenibilidad. Además, podrás descubrir algunas curiosidades de la tecnología usada en el mundo de la alta competición.

Principales materiales con los que se fabrican los neumáticos

Los neumáticos no solo soportan el peso del coche y hacen contacto con el suelo. Son los responsables de la estabilidad del vehículo, de su eficiencia de frenado y, además, transforman la potencia del motor en tracción. La industria ha ido mejorando sus componentes en cada nueva generación. Ahora son más seguros, más resistentes y menos contaminantes. Repasamos el material de que están hechos los neumáticos y cómo influye en la conducción.

Se les denomina erróneamente cauchos o gomas, pero los neumáticos comprenden muchísimos más materiales. Se calcula que pueden contener hasta 30 tipos diferentes de caucho, rellenos y otros componentes, que se combinan para crear un compuesto gomoso de color negro que se tritura en una fase posterior.

Además, no todo el caucho procede del mismo sitio. Cada vez se recurre menos a los de origen natural, procedentes de los árboles, a favor de compuestos sintéticos creados a través de un polímero plástico. Incluso ya se estudia cómo usar polvo de caucho de otros neumáticos de desecho. Y, en el futuro, se abrirán paso otros materiales que ya se investigan en los laboratorios.

En el caso de Goodyear, el equipo de ingenieros trabaja desde hace años en un prototipo denominado “Oxygene”, que incorpora musgo vivo en el flanco de la rueda. Así, al girar, el neumático absorberá dióxido de carbono y emitirá oxígeno. No es el único elemento nuevo con el que se trabaja en los laboratorios y centros de prueba. Componentes como el arroz o la sílice son también recursos propios de los llamados neumáticos inteligentes de última generación.

Pero hay más. En 2020, Goodyear se fijó el ambicioso objetivo de crear un neumático fabricado 100% con materiales sostenibles para finales de la década. Philippe Schmit, ingeniero jefe de Goodyear explica que “los científicos e ingenieros que trabajan en el Eagle F1 Asymmetric 6 han hecho grandes avances hacia ese objetivo”. La idea es tratar el desarrollo de materias primas para Eagle F1 Asymmetric 6 como un proyecto global, con el objetivo de desarrollar una resina que pueda usarse en los futuros productos UHP de la compañía.

Cada parte del neumático tiene unas características concretas

Estabilidad, agarre, resistencia. Un neumático se enfrenta cada día a duras pruebas por eso los materiales que lo componen deben soportar altas exigencias. Cada elemento o parte de un neumático tiene características concretas acorde a su aportación al conjunto. Pongamos como ejemplo el material que se incluye en el centro de la rueda. Este debe ofrecer resistencia al deslizamiento, pero a su vez tiene que ser muy elástico y aguantar temperaturas muy variables. Así, los compuestos de caucho se mezclan con diversos antioxidantes. También se recurre a textiles, telas como el rayón, el nylon y el poliéster que permiten crear una especie de cordones que ayudan a que la rueda tenga más estabilidad y soporte el peso del vehículo.

La banda de rodadura es la zona que recibe mayores impactos. Por eso, debe tener mucho agarre, a la vez que ofrece la mínima resistencia a la rodadura. Aquí se incluyen pequeñas perlas hechas de acero de alta resistencia. Además, se trazarán distintas ranuras para evitar el aquaplaning cuando conducimos sobre lluvia.

Debajo de la banda de rodadura, y para endurecer al neumático, se incluyen correas de acero: su función es la de evitar el desgaste prematuro y proporcionar estabilidad. En algunas ocasiones, esas correas se fabrican de materiales como el Kevlar o aramida, más resistente a la perforación.

Las paredes laterales dotan de estabilidad al neumático. En estos flancos se recurre a goma extragruesa donde se incluye además toda la información del fabricante. Por último, se denomina hombro a la parte que conecta la banda de rodadura con la pared lateral.

Para reforzar todo el conjunto, se utilizan materiales como la sílice o el denominado “negro de humo” u hollín.

El proceso de fabricación, paso a paso

El proceso de fabricación de un neumático requiere diferentes fases perfectamente ordenadas y ensambladas. Detrás de cada fase, existe un trabajo de investigación y mejora continua para obtener mayor agarre y seguridad en carretera.

En primer lugar, se corta el caucho enfriado en tiras y se trituran los distintos elementos (algunos a su vez se recubren con otros tipos de caucho). El neumático se va construyendo desde dentro hacia fuera. Se añaden los textiles, los cables de acero, las bandas de rodadura… En esta fase se creará lo que los expertos denominan “neumático verde”, ya que aún no está vulcanizado.

La vulcanización se realiza en una “máquina de curado”: mediante moldes calientes se comprimen todas las partes del neumático y se da la forma final a la rueda. También aquí se le imprime el dibujo de la banda de rodadura y toda la información que el fabricante incluye en el flanco.

Por último, se lleva a cabo una inspección minuciosa. El neumático con la más mínima imperfección nunca llega a comercializarse. Incluso se seleccionan algunas pruebas para someterlas a rayos X. Es la mejor forma de detectar posibles defectos o debilidades internas en un proceso de fabricación que está controlado al milímetro para garantizar la seguridad en la carretera.

Diferencias de materiales en los neumáticos de calle y de competición

Goodyear, presente en diferentes competiciones de motor, es consciente de la importancia de trasladar las exigencias del circuito a la producción de neumáticos. El primer neumático de carretera de la familia Goodyear Eagle F1 se lanzó al mercado en Europa hace 30 años. Esto fue coincidiendo con el clímax del dominio de Goodyear en la Fórmula 1 que le llevó a alcanzar 368 victorias en Grandes Premios, más que cualquier otra compañía de neumáticos.

Los neumáticos se tienen que adaptar al tipo de vehículo, al circuito y, por supuesto, a la normativa de cada carrera. Por eso, los fabricantes de neumáticos de competición tienen que ser auténticos estrategas. La presión, los ángulos de caída, la convergencia… todo se estudia al milímetro para ser llevados al límite por los pilotos. Pensemos que pueden llegar a soportar temperaturas que oscilan desde los 6 a los 55 grados, aguantar frenadas de 2.8-3.0g y curvas de hasta 2.9g y velocidades máximas superiores a los 300 km/h.

De hecho, si un neumático de calle puede durar aproximadamente 40.000 kilómetros, uno de Fórmula 1, por ejemplo, tiene una vida mucho más corta, de apenas 120 kilómetros. Eso sí, es un laboratorio inmejorable para probar tecnología que luego se aplicará a los modelos de carretera que se comercializan por todo el mundo.

Hacia un neumático con materiales más sostenibles

Todo proceso de fabricación tiene una huella ecológica. Se calcula que, de media, se necesitan en torno a 32 litros de petróleo para fabricar un neumático de coche (100 litros si son de camión). Por no hablar de la deforestación que provoca la búsqueda de caucho natural.

Marcas como Goodyear trabajan en neumáticos cada vez más sostenibles. A ese sentimiento responde la reciente presentación de los neumáticos de demostración con un 70% de materiales procedentes de fuentes renovables. Esto significa que en el proceso se usan aceites de soja para conseguir que el neumático permanezca flexible a mayor rango de temperaturas y ha conseguido además que los tres tipos de “negro de humo” provengan de fuentes renovables. Por su parte, la sílice se obtiene de ceniza de cáscara de arroz y se incluye poliéster reciclado, directamente sacado de botellas de plástico.

También trabaja en los denominados NPT, siglas de Non Pneumatic Tyre o, lo que es lo mismo, “el neumático no neumático”. Parece una contradicción si tenemos en cuenta que la palabra viene del griego “pneuma”, que precisamente significa aire. Así, entre la llanta y la banda de rodadura, se encuentra una estructura de plástico que sustituye a la tradicional cámara de aire. El resultado es un producto que necesita menos mantenimiento y que no puede pinchar.

Como vemos, la innovación es continua en el sector. Los fabricantes centran sus esfuerzos de i+D para construir neumáticos más seguros y más sostenibles, que requieren nuevos materiales y una constante renovación de elementos y tecnologías.

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