IV.E – MANUFACTURAS DIVERSAS

 

   

MANUAL BÁSICO DEL CAUCHO

Capítulos

CAUCHOS, GOMAS Y ELASTÓMEROS

I – CRONICA DEL CAUCHO

II – ORIGEN, PROPIEDADES Y APLICACIONES DE LOS

CAUCHOS, GOMAS Y ELASTÓMEROS

III – ELECCIÓN DE ELASTÓMEROS SEGÚN CARACTERÍSTICAS

IV.A – MEZCLADO DEL CAUCHO

IV.B – CALANDRADO DE LA GOMA

IV.C – MOLDEO DE LA GOMA

IV.D – EXTRUSION DE LA GOMA

IV.E – MANUFACTURAS DIVERSAS

de

TECNOLOGÍA DE LA FABRICACIÓN DE ARTICULOS DE CAUCHO

 

Ver los álbumes de imagenes 10 B, correspondientes al caucho: Contienen las tablas, dibujos y fotografías técnicas fundamentales.

 

IV.E – MANUFACTURAS DIVERSAS

 

El MANUAL BASICO está concebido para

facilitar a los técnicos industriales el diseño o selección técnica de los artículos de caucho y en ese sentido, el capítulo IV sólo pretende ofrecer una visión general de las tecnologías de fabricación, sin que sea posible abarcar mínimamente la cuestión en profundidad, particularmente cuando se trate de artículos de diseño complejo, como son los neumáticos u otros elementos sometidos a condiciones de trabajo muy concretas y exigentes industrialmente.

 

I – INTRODUCCION

En la imagen I-1 INDICE del Album fotográfico del Manual se ha presentado una tabla índice de productos de caucho, encuadrando los artículos más conocidos en unas determinadas tecnologías o procesos para su fabricación y consecuentemente, de una de esas tecnologías vamos a tratar en el presente capítulo.

La descripción del proceso está simplificada y fundamentalmente confeccionada para técnicos de sectores distintos al caucho, según se indicó en el mismo prólogo: "El Manual está dirigido fundamentalmente a los técnicos e ingenierías, maquinaria, industria, etc., con el ánimo de que les resulte conocido y admirable el extraordinario mundo del caucho, su singular industria y las gentes entusiastas que en ella laboran con callada actitud y excepcional maestría".

 

II – CONFORMADO POR MANUFACTURA

Tras desarrollar los capítulos destinados a clarificar los términos de caucho, goma y elastómero para todos aquellos técnicos industriales que, utilizando piezas de caucho, no están especializados en esta tecnología, se han expuesto sucintamente las técnicas de fabricación que hemos denominado: mezclado, calandrado, moldeo y extrusión.

Al describir las técnicas propias de los fabricantes de artículos o piezas de caucho, se ha procurado hacer notar que difícilmente se da el caso de una industria del sector que base sus conocimientos y actividades en una sola de tales técnicas, toda vez que casi siempre precisará dominar y aplicar varias o buena parte de todas ellas,

pero sí podrá admitirse que su especialidad consiste mayormente en el desarrollo de una técnica fundamental concreta.

 

Así pues, muchas

industrias o firmas industriales serán conocidas por el producto que fabrican y no por la especialidad técnica que desarrollan, en muchos casos se tratará de productos con marca propia y renombrados entre el gran público; el mejor ejemplo podría ser el de los fabricantes de neumáticos.

Clasificamos como

manufactura del caucho a la especialidad que utiliza varias técnicas de fabricación de las fundamentales. A esas industrias, que utilizan diversas técnicas en sus procesos de fabricación, las denominamos manufactureras, entendiendo que se ajustan a las definiciones del diccionario, según las cuales: Se trata de obra hecha a mano o con ayuda de maquinaria, fabrica con medios mecánicos, transforma materias primas en productos semielaborados o éstos en productos acabados y la realizan un grupo de operarios en un mismo lugar, basándose en la división y especialización del trabajo.

 

III – CONFORMADO POR MANUFACTURA Y VULCANIZADO

Teniendo en cuenta que el Manual Básico del Caucho está dirigido fundamentalmente a los técnicos en ingeniería, maquinaria, industria, etc., damos como muy probable que, en lo concerniente a sus desarrollos, les bastará con las generalidades expuestas y el capítulo de moldeo como tecnología en la que deberán participar usualmente.

El presente capítulo, relativo a Manufactura, resultaría inacabable si tratáramos de exponer las muy diversas formas de fabricar productos concretos que se presentan en el mercado y que son utilizados por un gran número de industrias. En consecuencia y

con ánimo de exponer algunos ejemplos, trataremos del caso principal que es el neumático y además, de las juntas de uso más corriente y del recubrimiento de rodillos con caucho, por ser un servicio que requieren tanto los fabricantes de maquinaria como infinidad de sectores industriales que precisan reacondicionar los rodillos de su maquinaria.

3.1 – Fabricación de neumáticos

El neumático de automóvil es el artículo más representativo de la industria del caucho, puede consumir entre el 60 ó 70 por ciento de la producción mundial de esta materia y sin duda, es la fabricación con mayores exigencias de calidad y control consecuente.

Simplificando al máximo, podemos indicar que el neumático está formado por dos partes bien diferenciadas:

la carcasa y la banda de rodadura. La carcasa la constituyen la lámina estanca al aire o cámara, las bandas cruzadas con refuerzo textil o metálico, las bandas laterales de caucho o flancos y los talones o aros metálicos, insertos en las pestañas de la llanta. La banda de rodadura cubre circularmente toda la carcasa y será moldeada creando el característico dibujo del neumático.

Equipo Krupp para confeccionar neumáticos

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La

instalación de mezclado de una fábrica de neumáticos se caracteriza por el gran tamaño de sus mezcladores internos y la batería de grandes mezcladores de cilindros que evacuan, refrigeran y homogeneizan, con un cierto grado de automatización, la gran masa de goma producida en cada operación de mezclado. Las extrusoras filtradoras pueden estar situadas en la línea de evacuación del mezclador interno o en líneas posteriores, especiales para la extrusión y que suelen alimentarse de varias mezclas simultáneamente, para garantizar, todavía más, la uniformidad u homogeneización de la goma que se utilizará en los siguientes procesos productivos.

Cabezal de extrusora para láminas de la carcasa 

Las exigencias de las gomas para fabricar neumáticos son extremas

, cualquier pequeña diferencia de laboratorio con los estándares previstos implica el rechazo de la goma. Esta es la razón por la que existe un mercado de gomas denominadas "compuesto de neumáticos" y que tiene buena aceptación entre los fabricantes de artículos de caucho, debido a sus extraordinarias características técnicas.

La instalación de extrusión de la banda de rodadura, de una sección considerable, debe contar con una lámina inferior o goma de enlace para su perfecta adhesión a la carcasa y en algunos casos, con otro tipo de caucho para la protección lateral, por lo que la línea estará formada normalmente por

el método de doble o triple extrusora actuando sobre un único cabezal.

La instalación de calandrado es parecida a la ya representada y descrita en la imagen B-1 del Manual y deberá procesar sólo goma, engomar urdimbre textil o metálica, etc.

Detalles de la carcasa de un neumático

La operación de

confección de la carcasa fue tradicionalmente la más dura que un obrero tuviera que desarrollar, montar las diversas bandas, telas y complementos hasta formar la carcasa requería destreza y gran esfuerzo. En la actualidad, cada fabricante ha desarrollado equipos para automatizar o facilitar la confección, en función del tamaño del neumático y en el mercado algunas firmas, como Krupp Maschinenteschik de Hamburgo, fabrican maquinaria para esta tarea, tal cial puede verse en el Album de Fotografías.

Prensas para vulcanizar neumáticos

La fase correspondiente al

moldeo de la banda de rodadura y vulcanización completa del neumático se realiza con prensas especialmente diseñadas para esta operación, que se caracterizan por la particularidad de que el equivalente al noyo interior es una vejiga de caucho, más conocida como "air-bag", a la que se inyecta vapor para que comprima interiormente la carcasa y junto con la temperatura de la máquina o molde se obtenga la vulcanización adecuada y necesaria. Las prensas modernas cuentan con mecanismos para las operaciones de carga, desmoldeo y retirada de las piezas o neumáticos.

3.2 – Fabricación de juntas y arandelas

Las juntas y arandelas de estanqueidad de líquidos y gases deben ser los artículos de caucho más utilizados y en todos los sectores industriales, con formas o modalidades bien distintas cumplen una misión en la que el caucho es insubstituible.

Las

juntas tóricas son las más populares y su aplicación para la estanqueidad de ejes estáticos o móviles transversalmente es inmejorable. Con holguras mecánicas bien controladas soporta altas presiones en medio oleohidráulicos. Su fabricación se realiza mediante inyección, con moldes y equipos muy especializados, que permiten obtener juntas tóricas sin marcas de la partición del molde ni huella de los puntos de inyección.

Las

juntas planas o arandelas de caucho son la clave del cierre de la mayor parte de la valvulería o grifería, particularmente numerosas si contamos los grifos existentes en cualquier edificio con actividad humana y aerosoles para todo tipo de aplicaciones. Su fabricación es dispar, según la calidad y precisión requeridas, calidades de caucho que dependerán del fluido a retener y unas precisiones con tolerancias del tipo I.S.A. h8 o h9, difíciles de controlar debido a que hay que medir una pieza que es elástica.

En los casos en que la precisión es menos rigurosa

se partirá de tubo fabricado y vulcanizado mediante extrusión en continuo, cortándose posteriormente las arandelas en tornos especiales para esa finalidad. En los casos de precisión rigurosa se partirá de tubos cortos obtenidos por inyección, rectificados seguidamente con máquinas especiales dotadas de muelas de esmeril y finalmente, se procederá al corte de las arandelas.

Algunos tipos de juntas deben ser obtenidas forzosamente por moldeo, sea por sus formas o debido a que van incorporadas a un soporte metálico y la dificultad de su fabricación dependerá del caso concreto de que se trate.

 –

Las

juntas más simples, generalmente de poco espesor y superficie lisa, pueden ser producto de un proceso de troquelado mecánico, partiendo de bandas calandradas y vulcanizadas previamente.

 

3.3 – Recubrimiento de rodillos

Los

rodillos recubiertos con caucho son imprescindibles en los equipos de muchos sectores industriales, como las industrias papelera, textil, artes gráficas, cuero, etc., por dos razones básicas: la elasticidad del caucho al presionar sobre la materia a fabricar o laminar y su resistencia a líquidos, que son especialmente corrosivos.

La aplicación más popular y conocida por todos fueron las máquinas de escribir, en las que el rodillo recibía la percusión originada por la mecanografía, pero estas máquinas son ya un recuerdo en algún rincón de la oficina.

El técnico industrial, que

precise de rodillos recubiertos de caucho para su maquinaria, ante todo debe fijar o establecer el tipo de caucho más adecuado a sus necesidades y seguidamente, concretar las características reales y probadas del elastómero elegido, cualquier atractiva denominación comercial y bondad cualitativa genérica puede ser el preludio o anuncio de un fracaso.

  –

El proceso de recubrimiento de un rodillo con caucho es el siguiente:

a) preparación previa del núcleo metálico, desbaste por mecanizado al torno y limpieza absoluta de la superficie mediante chorreado de arena, granalla, etc., b) un decapado químico y/o desengrasado, si ha existido un tiempo de almacenamiento, c) aplicación del adhesivo goma metal adecuado o un primer recubrimiento de una primera capa con ebonita, d) recubrimiento del rodillo con una banda de goma hasta alcanzar el grosor requerido, banda calandrada fría, aplicada con presión, o mejor, banda caliente obtenida mediante extrusora acoplada a la máquina de recubrir, e) fuerte vendaje superficial de la goma, con tela de algodón o nilón, f) vulcanización en autoclave, g) mecanización del rodillo, sacando los excedentes del recubrimiento y h) acabado superficial con rectificadora de esmeril, hasta la dimensión y tolerancia fijadas.

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RESUMEN:

El actual capítulo ha ultimado el Manual Básico del Caucho, si bien, agradeceremos cualquier mejora o complemento, en todo lo relativo a la fabricación de artículos de caucho, que pueden aportar todas las personas o lectores que así lo deseen, utilizando el espacio para comentarios que aparece al pié de cada texto o fotografía.

 

Martín Ferré

Bellaterra, 14 de junio del 2000

 

  

  

  

 

 

DICCIONARIO ENCICLOPÉDICO

 

 

DICCIONARIO ENCICLOPÈDICO

Recordando algunas definiciones semánticas, con el ánimo de clarificar algunos de los términos utilizados en el Blog.

 

Ver los álbumes de imagenes 10 B, correspondientes al caucho: Contienen las tablas, dibujos y fotografías técnicas fundamentales.

 

CAUCHO

Sustancia elástica, impermeable, resistente a la abrasión y a las corrientes eléctricas, que se obtiene del látex de varias plantas, especialmente de Hevea brasiliensis.

Químicamente, es un politerpeno formado por polimerización del isopreno. Es viscoso, pegajoso, blando en caliente y duro y quebradizo en frío; carece de fuerza tensil y envejece rápidamente por oxidación en contacto con el aire. Para mejorar estas características del producto y hacerlo más comercial se amasa el caucho natural con azufre y a continuación se calienta la mezcla por encima de los 100° C. El polímero que resulta, llamado

caucho vulcanizado o elastómero, no se deforma por el calor, no es quebradizo en frío y no es pegajoso.

El caucho se utiliza en la fabricación de neumáticos, piezas o artículos de todo tipo, tubos sin o con refuerzo, adhesivos,  barnices, pegamentos, etc.

 CAUCHO SINTÉTICO

Dícese de los cauchos u otros productos obtenidos por procedimientos industriales, generalmente por síntesis química, que son susceptibles de convertirse en elastómeros mediante el proceso irreversible de vulcanización. 

 

ELASTÓMERO

Polímero tridimensional elástico, coherente y dúctil. Son elastómeros las gomas o mezclas del caucho natural y los polímeros con propiedades semejantes, como son

los cauchos sintéticos (caucho butílico, caucho nitrilo, etc), una vez realizado el proceso irreversible de vulcanización. 

 

 

 

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CAUCHOS, GOMAS Y ELASTÓMEROS

I – CRONICA DEL CAUCHO

II – ORIGEN, PROPIEDADES Y APLICACIONES DE LOS

CAUCHOS, GOMAS Y ELASTÓMEROS

III – ELECCIÓN DE ELASTÓMEROS SEGÚN CARACTERÍSTICAS

IV.A – MEZCLADO DEL CAUCHO

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