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16 de mayo de 2023

El método más común de llantas forjadas a medida

Mercedes-Benz E350 modificación de la rueda

Mercedes-Benz E350 modificación de la rueda

El buje, también conocido como llanta (comúnmente denominado "chebel"), es un término utilizado en la industria del automóvil. El método más común de mejorar los bujes de los coches es utilizar bujes de aleación de aluminio o aumentar el tamaño de los bujes para mejorar el rendimiento y el aspecto del coche.

Los bujes de aleación de aluminio pueden ser de una, dos o tres piezas. El diseño de dos piezas consta de una pieza interior y otra exterior que se sueldan o clavan entre sí. Los bujes de aluminio de tres piezas utilizan componentes forjados, lo que proporciona una mayor flexibilidad para la fabricación a pequeña escala.

El rendimiento de los bujes de aleación de aluminio depende directamente de las técnicas de fabricación utilizadas. La fundición a baja presión es el método más básico y económico. Consiste en verter metal fundido en moldes y dejar que se solidifique. La fundición a contrapresión es un método de fundición más avanzado en el que el metal se aspira con fuerza en el molde mediante un fuerte vacío. Este método ayuda a mantener una temperatura constante, eliminar impurezas y producir piezas fundidas de densidad uniforme y gran resistencia. La fundición en molde de alta contrapresión (HCM) es un proceso de fabricación que consigue resultados cercanos a la forja. Los bujes de aluminio de la serie RX/RY de la renombrada marca alemana BBS, de tamaños comprendidos entre 381 mm y 508 mm, se fabrican mediante el método HCM. La forja es la tecnología más avanzada para la producción de bujes, en la que una pieza de lingote de aluminio se prensa en un buje utilizando una presión de hasta 6.000 toneladas mientras aún está caliente. Los bujes producidos con este método tienen tres veces la resistencia de los bujes de aluminio normales y son 20% más ligeros. El forjado con rodillo (también conocido como forjado con matriz) es una forma de forjado que da forma a la pieza en bruto del buje mediante laminado. Los bujes forjados por laminación mantienen una resistencia suficiente al tiempo que reducen significativamente el grosor del material, lo que representa el pináculo de la fabricación de bujes. La serie RSH de BBS utiliza el forjado por laminación.

Los procesos de tratamiento superficial de los bujes pueden dividirse principalmente en dos tipos: pintura y galvanoplastia. En los modelos de vehículos normales, el aspecto se tiene menos en cuenta y la buena disipación del calor es un requisito básico. El método más común utilizado en el proceso de fabricación es la pintura, que consiste en pulverizar y luego galvanizar los bujes. Este método es relativamente rentable y proporciona colores vibrantes y duraderos. Aunque el vehículo se desguace, el color de los bujes permanece inalterado. Muchos modelos de Volkswagen utilizan esta técnica de tratamiento de la superficie con pintura. Algunos bujes de colores elegantes y dinámicos también utilizan la técnica de pintura. Estos tipos de bujes tienen un precio moderado y están disponibles en varias especificaciones.

 

Los cubos galvánicos pueden dividirse en tres tipos: galvanoplastia de plata, galvanoplastia de agua y galvanoplastia pura. Aunque los cubos galvanizados con plata y agua tienen colores vivos y brillantes, su tiempo de retención del color es relativamente corto, lo que se traduce en precios más bajos. Los bujes de galvanoplastia pura conservan el color durante mucho tiempo y son de mayor calidad y precio. Las berlinas de gama media y alta, como Guangzhou Automobile y Audi, suelen elegir bujes galvánicos puros, que son más caros.

Principales parámetros de los cubos modificados:

 

Anchura de la llanta: Normalmente se expresa como 5,5J, 6J, 7J, medida en pulgadas. Por ejemplo, una anchura de neumático de 185 requiere una anchura de llanta de 5 pulgadas, 195 requiere 6 pulgadas, 205 requiere 6,5 pulgadas, y una anchura de neumático de 215 necesita una llanta correspondiente de 7 pulgadas de ancho.

Diámetro de la llanta: Disponibles en tamaños de 12, 13, 14 y 15 pulgadas. Actualmente, hay modelos en el mercado equipados con llantas de 20 pulgadas, como el Infiniti FX35 y el BMW X5.

Valor PCD: El diámetro del círculo formado por los tornillos del neumático, medido en milímetros. Los coches nacionales suelen tener valores de 100, 114,3, mientras que los europeos tienen valores más específicos, como 98 para la serie Acura, 108 para Volvo, 120 para BMW y 112 para Mercedes-Benz.

 

Diámetro central: Garantiza que el centro geométrico de la llanta se alinee con el centro geométrico del buje, evitando la vibración del volante al conducir a altas velocidades.

 

Línea central geométrica: El dato de referencia más importante para la llanta, incluyendo el cálculo del valor Offset y la distancia neta entre la ballesta, todo lo cual debe basarse en este valor.

Desplazamiento: Distancia entre la superficie fija del cubo y la línea central geométrica. Su función más importante es garantizar que el neumático no roce con la carrocería del vehículo.

 

Cara de la llanta: Soporta la banda de rodadura del neumático y absorbe los impactos de la carretera.

Hombro de la llanta: Forma un sello hermético con el talón del neumático, proporcionando una buena estanqueidad para establecer la presión del neumático.

 

Disco de la llanta: En algunas llantas, los rasgos en forma de garra pueden sobresalir de la línea vertical de la superficie del disco, dejando la llanta vulnerable a daños si no se tiene cuidado al aparcar, pudiendo afectar al revestimiento de la llanta.

 

Distancia X: Un dato importante a tener en cuenta cuando se montan pinzas de varios pistones. De lo contrario, puede haber fricción entre el disco de la llanta y la pinza de freno.

 

En el flanco del neumático hay moldeada mucha información útil, como el tipo de neumático, el dibujo de la banda de rodadura, las especificaciones, si tiene cámara de aire, el índice de velocidad, el índice de carga, el aspecto, etc.

El flanco del neumático de un turismo es el siguiente: Ejemplo: P215/65R15 89H

"P" se refiere a neumáticos para turismos (distinguiéndolos de los neumáticos aptos para camiones u otros tipos de vehículos).

"215" indica la anchura de sección del neumático, que es la anchura entre los dos flancos en milímetros. Esta anchura varía en función de la anchura de la llanta con la que se monta el neumático: las llantas más anchas requieren neumáticos más anchos, mientras que las llantas más estrechas requieren neumáticos más estrechos. La anchura del neumático especificada en el flanco se refiere generalmente a la anchura cuando el neumático está montado en la anchura recomendada de la llanta.

"65" es la relación de aspecto del neumático, que es la relación entre la altura y la anchura del neumático. En este caso, indica que la altura del neumático es 65% de su anchura. Un valor menor representa un neumático más plano.

"R" indica la construcción del neumático, lo que significa que se trata de un neumático radial. Significa que las capas de lonas del neumático están dispuestas de forma radial dentro de la carcasa. La "B" indicaría un neumático diagonal, pero este tipo de neumáticos ya no se utiliza en turismos.

"15" representa el diámetro de la llanta en pulgadas. Este neumático debe corresponderse con una llanta de 15 pulgadas para su correcta instalación.

"89" representa el índice de carga, que indica la capacidad de carga máxima del neumático. En este caso, el neumático puede soportar una carga máxima de 1.279 libras. Diferentes valores de índice de carga corresponden a diferentes capacidades de carga máxima, normalmente medidas en libras o kilogramos.

"H" representa el índice de velocidad, que indica la capacidad de velocidad máxima del neumático. En este caso, el neumático está clasificado para una velocidad máxima de 130 millas por hora. En el antiguo sistema europeo de etiquetado de neumáticos, se representaría como 215/65HR15, donde diferentes letras representan diferentes índices de velocidad.

"DOT" indica que el neumático cumple las normas de seguridad establecidas por el Departamento de Transporte de EE.UU. (DOT). Los siguientes caracteres alfanuméricos de 11 dígitos después de "DOT" representan el número de identificación o número de serie del neumático.

Técnicas de fabricación de llantas La producción de llantas de aleación ligera puede clasificarse en dos métodos de fabricación: fundición y forja. La fundición de llantas de aluminio implica la creación de un molde de arena, que representa la forma deseada de la llanta. A continuación, el material de aluminio se calienta hasta su punto de fusión, transformándolo en estado líquido. El metal fundido se vierte en el molde de arena y se deja enfriar. Una vez abierto el molde, se puede observar una rueda de aleación de aluminio formada.

Por otro lado, forjar llantas de aluminio también requiere la creación de un molde, pero en este caso se utiliza un molde de acero resistente en lugar de arena. Durante la forja, el material de aluminio no alcanza el estado líquido, sino que se calienta a una temperatura en la que se ablanda. A continuación, el material reblandecido se coloca en el molde de acero y se aplica una fuerza considerable para moldear el aluminio con la forma predeterminada. El resultado es una llanta de aleación de aluminio forjada.

En la fundición, el aire puede quedar atrapado en el interior del material al verter el metal fundido en el molde. A medida que el metal se enfría y solidifica, pueden formarse numerosas bolsas de aire en su interior, lo que da lugar a una estructura metálica rugosa e irregular. En cambio, durante la forja, el metal sólo se calienta hasta su punto de fusión de saturación (estado sólido), y se aplica alta presión instantáneamente para dar forma al material. Este proceso elimina la presencia de bolsas de aire en el material, lo que da lugar a una estructura metálica densa y bien organizada. En consecuencia, las llantas forjadas presentan una resistencia global más uniforme y son relativamente más ligeras, lo que las hace más adecuadas para su uso en aplicaciones de ruedas.

El proceso de estampado continuo que implica la forja garantiza una estructura altamente compacta y sólida tras el conformado. Por ejemplo, las llantas ligeras BBS se fabrican calentando el material de la palanquilla a unos 450°C y sometiéndolo a una presión de impacto instantánea de más de 4 toneladas (4000 kg) por 1 cm mediante una prensa hidráulica. Esto permite a la llanta soportar mayores niveles de tensión. En comparación, las llantas de aluminio fundido pueden deformarse al encontrarse con baches en la carretera. Además, debido a la estructura densa y de gran capacidad de carga de las llantas forjadas, éstas ofrecen una mayor flexibilidad en el diseño, permitiendo patrones de radios más intrincados sin comprometer la resistencia. Cuando se comparan ruedas del mismo tamaño, las forjadas también pueden ser más ligeras que las de fundición. Esto mejora la "relación peso portante/peso no portante" del vehículo, mejorando las prestaciones de maniobrabilidad sin necesidad de realizar más ajustes o modificaciones.

Además de hacer hincapié en el uso de materiales de tecnología aeroespacial ACQ (Air Craft Quality), otra gran ventaja de las llantas BBS es la utilización de la exigente técnica de fabricación por extrusión en frío. Las llantas forjadas se fabrican aplicando varios miles de toneladas de presión para dar a una aleación la forma deseada, lo que supone unos costes de producción más elevados que la fundición. Debido a la elevada presión, los espacios entre las moléculas de la aleación disminuyen, lo que provoca mayores fuerzas de interacción. Como resultado, toda la rueda requiere menos material para lograr la rigidez suficiente, lo que se traduce en un peso total más ligero. La menor inercia rotacional de las ruedas ligeras mejora significativamente la capacidad de respuesta del coche en aceleración, frenada y paso por curva. Es similar a la experiencia de cambiar unas zapatillas pesadas por unas ligeras para correr, donde las ruedas más ligeras proporcionan una experiencia de aceleración más estimulante. De ahí que no sea una exageración el dicho de que reducir el peso de una rueda en 1 kilogramo equivale a reducir el peso de la carrocería del vehículo en 5 kilogramos.

Mayor seguridad con una mejora adecuada Cuando se modifican los neumáticos para hacerlos más anchos y grandes, aumenta el agarre y la fricción, lo que reduce el balanceo lateral del vehículo y mejora las prestaciones de frenado y maniobrabilidad a alta velocidad. Esto se traduce en mejoras significativas en las capacidades de aceleración y frenado del vehículo. Aunque aumentar el diámetro y la anchura del cubo puede mejorar la estabilidad, la disipación del calor durante el frenado y la estabilidad en las curvas, también se corresponde con un mayor consumo de combustible. Además, las llantas mejoradas de alta calidad son más ligeras que las originales de fábrica. La masa de las ruedas se considera parte de la "masa no suspendida" del vehículo y, por lo general, reducir 1 kilogramo de masa no suspendida equivale a reducir el peso de la carrocería del vehículo en 4 kilogramos. Por lo tanto, unas ruedas de alta calidad también contribuyen a mejorar las prestaciones de potencia del vehículo.

Al aumentar el diámetro de la rueda, disminuirá la altura del flanco de los neumáticos correspondientes. El diámetro modificado de la rueda (altura del flanco del neumático × 2 + diámetro de la rueda) debe ser el mismo que el diámetro original de la rueda; de lo contrario, pueden producirse desviaciones en las lecturas del velocímetro e interferencias entre las ruedas y la carrocería del vehículo durante el rebote.

Aumentar a ciegas el tamaño de la rueda tampoco es aconsejable. Cuanto más plano sea el neumático, más fino será, lo que provocará una peor amortiguación y sacrificará el confort. Si el neumático se vuelve demasiado plano y fino en aras de la anchura, puede dañarse fácilmente en carreteras con gravilla. En general, existe una fórmula para cambiar el tamaño de las ruedas. Por ejemplo, si la rueda original es de 14 pulgadas y quieres pasar a 16 pulgadas, el cambio de diámetro máximo no debe superar los 2 centímetros. Lo mejor es aumentar el tamaño de la rueda en uno o dos centímetros en función del tamaño de la rueda original y pedir consejo a los profesionales.

Además, los parámetros de la rueda, como el patrón de tornillos y el desplazamiento, deben ser compatibles con el modelo de vehículo. Es aconsejable consultar con profesionales a la hora de realizar una compra. Esto significa que el proceso de selección no debe basarse únicamente en las preferencias personales en cuanto a la apariencia, sino también tener en cuenta el asesoramiento de los técnicos en cuanto a la idoneidad. Además, las llantas con estructuras complejas y variadas pueden parecer más estéticas y elegantes, pero pueden plantear dificultades durante la limpieza y el mantenimiento y afectar a la refrigeración de los frenos. Por ello, los diseños de rueda más sencillos pueden ser más dinámicos, limpios y fáciles de mantener.

 

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llantas forjadas monobloque

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Llantas forjadas de 2 piezas

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