Llantas de aleación: así es como están hechas

llantas de aleación - así es como se hacen

Llantas de aleación ligera, conocidas coloquialmente como llantas de aluminio, son extremadamente populares entre los compradores y conductores de automóviles. Casi todos los vehículos en Alemania se conducen con llantas de aluminio en verano. Varios fabricantes producen llantas de aleación ligera directamente para equipar coches nuevos o para modernizar para el mercado de tuning. Las llantas de aluminio no solo difieren en tamaño y diseño, el proceso de fabricación también es diferente. La producción de llantas de aluminio se puede dividir en tres tipos: fundición, laminación, forja.

Fabricación convencional: el proceso de fundición
En pocas palabras, el proceso de vertido es un proceso que recuerda un poco a hornear un pastel. Para cada diseño de llanta hay un molde en el que se vierte el aluminio líquido. Todo comienza licuando el material. El aluminio no se procesa en su forma pura, sino en una aleación especial. Por lo general, es una aleación de aluminio y silicio. El material sólido se licúa en un horno de fusión a una temperatura de aproximadamente 1000 grados. El primer control de calidad se lleva a cabo antes de la fundición, en el que se verifica la composición del material para detectar desviaciones mediante análisis espectral. Si el resultado es satisfactorio, la aleación de aluminio líquido se transporta a la máquina de fundición, donde se prensa y se moldea en el molde a una temperatura de 700 grados Celsius mediante un proceso de baja presión a 1,2 bar.

Para poder procesar aún más la llanta, primero se enfría en un complejo sistema de enfriamiento de aire comprimido y agua. La estructura ideal del material solo puede garantizarse controlando con precisión el proceso de enfriamiento. Una vez que la aleación se ha solidificado, se lleva a cabo el siguiente control de calidad. La rueda se somete a rayos X y se examina en busca de grietas, poros y las cavidades más pequeñas del material. Solo las llantas impecables se liberan para su posterior procesamiento. Los rechazos se clasifican y se funden nuevamente. En el proceso de fabricación posterior, la rueda se vuelve a tratar térmicamente a más de 500 grados Celsius durante varias horas. Este proceso se denomina recocido en solución y, junto con el proceso de enfriamiento y alivio de tensiones, en el que el material se detiene a una temperatura de 150 grados Celsius durante varias horas, forma la base para mantener la resistencia final de la llanta.

Durante el procesamiento mecánico posterior, la cortadora elimina el exceso de material girando la base de la llanta por fuera y por dentro. A la llanta se le da su forma final mediante la perforación posterior de los orificios de la válvula, la calota y el cubo de la rueda. Por supuesto, estos pasos son compatibles con CAD y se llevan a cabo con una precisión de una milésima de milímetro y luego se verifican mediante escaneo 3D. Durante la siguiente prueba de desequilibrio, se comprueba la distribución uniforme de la masa de la rueda. El llamado acabado incluye rectificar el lado de diseño y desbarbar la muela. Estos pasos no se llevan a cabo de forma totalmente automática. Aquí se requiere la experiencia de los empleados de la empresa de fabricación. En el proceso posterior, el polvo de trituración se elimina y la estanqueidad al aire de la base de la llanta se garantiza mediante una prueba de estanqueidad. A continuación, se puede pintar la rueda. La aplicación de polvo base y laca de color da como resultado una superficie impecable. El sellado final con un barniz transparente protege la llanta de daños e influencias ambientales y asegura una muy buena longevidad.

Llantas rodantes: el proceso de formación de flujo
Estrictamente hablando, el proceso de formación de flujo es un proceso adicional dentro del proceso de fundición. El término en inglés se puede traducir como "formar una llanta en movimiento" y también se conoce como planchar o enrollar. La aleación de aluminio líquido no se vierte en la forma final como en el proceso de fundición convencional, sino en una base de llanta más estrecha con un espesor de pared significativamente mayor. Después del tratamiento térmico de la solución, enfriamiento y relajación, la rueda se calienta nuevamente a 300 grados Celsius y se sujeta a un cilindro que tiene una forma ligeramente cónica. La rueda y el cilindro están hechos para girar. Mientras tanto, tres rodillos giratorios transfieren su presión de hasta 15 toneladas a la base de la llanta y le dan la forma deseada. El material se deforma y comprime suavemente al mismo tiempo. Coloquialmente, este proceso se llama laminado, ya que la pieza en blanco más pequeña obtiene su forma final mediante el laminado. El planchado o laminado conduce a un aumento de la resistencia del material. Con la misma estabilidad, ciertas áreas de la llanta se pueden hacer más afiligranadas que en el proceso de fundición convencional. Otra ventaja es el menor peso de la llanta de formación de flujo. Después del planchado, como con la rueda de fundición convencional, se requiere un procesamiento mecánico en el que la base de la llanta se apaga por fuera y por dentro. Todos los pasos de producción posteriores a la pintura corresponden a los de la fabricación de la rueda fundida.

Ruedas forjadas: moldeadas con gran fuerza
La llamada rueda forjada no puede prescindir de un proceso de fundición. Primero, se moldea una pieza en bruto cilíndrica a partir de una aleación de aluminio sin silicio. El cilindro de fundición tiene una altura de aproximadamente 60 cm y un diámetro de 30 cm y corresponde aproximadamente a la masa de la llanta deseada. En el primer proceso de prensado, el bloque se prensa en un disco redondo con la ayuda de una prensa hidráulica. Se ejerce una presión de aproximadamente 4000 toneladas sobre el material. Una segunda prensa da al disco su diseño posterior con una presión de contacto de aproximadamente 7000 toneladas presionando en los contornos. Los orificios de ventilación, los cubos de las ruedas y los puntos de conexión con tornillos se crean con otra herramienta de presión. Si bien la llanta se ha formado en frío hasta este punto, el disco de la llanta debe calentarse para su procesamiento posterior, de modo que pueda adoptar una forma tridimensional en un proceso de laminación. La llanta se forma y se saca bajo una enorme presión. Este proceso paso a paso se conoce como "forja". El acabado en forma de taladrado, torneado y rectificado va seguido de un tratamiento de superficie. Como regla general, la pintura se realiza en forma de un proceso de recubrimiento en polvo resistente a la corrosión.
La estructura del material, que está altamente comprimida en el proceso de forjado, le da a la llanta una densidad extremadamente alta y una superficie perfecta que no tiene inclusiones. Con la misma resistencia, la rueda forjada se puede fabricar con espesores de pared más delgados que una rueda fabricada en el proceso de fundición o formación de flujo y tiene un peso menor. Esto da como resultado una reducción en las masas no suspendidas en el vehículo, lo que contribuye significativamente a aumentar la dinámica de conducción del vehículo.

Ventajas y desventajas de los diferentes procesos de fabricación.
El proceso de forjado es el proceso de fabricación más complejo y, en consecuencia, las llantas de aleación ligera que se forjan son significativamente más caras que las ruedas de fundición convencionales o las llantas de flujo. Debido a la fuerte compresión durante el proceso de prensado, son mucho más fuertes y resistentes. Con la misma capacidad de carga, se puede lograr un espesor de pared más pequeño. Esto conduce a un menor peso muerto y, en consecuencia, a una mejor dinámica de conducción. La calidad de la superficie de las llantas forjadas es de muy alta calidad, ya que las llantas de aluminio no tienen inclusiones. Las ruedas forjadas son muy resistentes a las influencias y daños ambientales. Sin embargo, si se producen daños, estas llantas de aluminio no se pueden reparar y reelaborar como llantas fundidas o laminadas. Sin embargo, en el proceso de forjado, las opciones de procesamiento de las herramientas de prensado son limitadas, por lo que la gama de formas no es tan variada como con las llantas de aluminio fundido o laminado.
Las llantas de aluminio fundido, por otro lado, se pueden producir en una gran cantidad de variantes. Es crucial para el diseño que los espacios en blanco se puedan quitar del molde. El proceso de fundición convencional es el más barato en producción. Por lo tanto, la mayoría de los autos nuevos están equipados con estas llantas de aleación. Las llantas laminadas fabricadas en forma de flujo se pueden hacer con menos espesor de pared mientras se mantiene la resistencia. De esta forma, se pueden producir diseños atractivos con un peso ligeramente menor.

Básicamente, los tres procesos de fabricación están uno al lado del otro, solo sirven a diferentes mercados. La composición del material y la experiencia del fabricante son decisivos para la calidad de la llanta de aluminio.
El tema de las llantas de aluminio: así es como se fabrican es un tema interesante para todos los entusiastas del automóvil y los deportes de motor que proporciona información valiosa.

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