PROCESO DE FABRICACIÓN DE LAS LLANTAS DE CAUCHOPREPARACIÓN DEL PROCESO DE CAUCHO Muchas personas creen que una llanta es un pedazo de jebe puesto sobre una capa de lona. Como se verá en este breve artículo, esta explicación es demasiado simple. El compuesto de caucho es una mezcla que incluye muchos insumos. Se utilizan tanto cauchos sintéticos como cauchos naturales. Piensen en un momento el trabajo que una llanta tiene que realizar. Debe soportar pesadas cargas y tener la suficiente flexibilidad para resistir continuas deformaciones. Debe estar apta para resistir la dañina acción de las grasas, aceites, oxígeno y luz solar, enemigos principales del caucho, debe aportar seguridad al ser utilizada y al mismo tiempo rendir un buen kilometraje. Con el fin de lograr todas estas características, muchos ingredientes deben ser mezclados con el caucho para modificarlo y hacer de él un producto útil. Entre los ingredientes más usados en los compuestos de caucho, tenemos: Negro de humo. Añade consistencia y dureza. Azufre. Sirve para vulcanizar o "curar" el jebe y convertirlo en un producto útil. Cementos y pinturas. Para la construcción y el acabado. Fibras de Rayón y Acero. Para fortalecer la llanta. Caucho sintético natural. Materiales principales en la fabricación. Antioxidantes y anti?ozonantes. Para resistir los efectos dañinos de la luz solar y del ozono, para hacer que la llanta tenga mayor durabilidad. Aceites y grasas. Para hacer más maleable la mezcla y para ayudar en el mezclado de todos los ingredientes. Estos insumos son mezclados según una fórmula o receta científica, después de haber pasado por muchas y diversas pruebas de laboratorio. El mezclado de la "pesada" (así es como se llama a una receta de caucho) se hace en el segundo piso del Banbury (sistema donde se realiza el mezclado de la pesada). Se corta el caucho en cubos, se añaden los otros ingredientes y toda esta carga se deja caer en la recámara del mismo. El banbury es una recámara, la cual tiene en su interior dos rodillos en forma de espiral que sirven para mezclar todos los ingredientes. Cuando toda esta "pesada" ha sido mezclada (alrededor de 200 Kl.) se le deja caer a un molino ubicado en el primer piso. En este molino se termina de pesar de mezclar dicha pesada, que luego es pasada a través de una faja transportadora a otro molino. De este, último molino, el laminador automático extrae en forma continua el compuesto ya bien mezclado y homogenizado que, después de ser lubricado y enfriado por una línea de ventiladores, es almacenado sobre parihuelas para así ser transportado a las máquinas en las cuales será utilizado. Al llegar a este punto de la operación, se sacan muestras de cada pesada para ser examinadas en el laboratorio de la fábrica (ver Fig, Nº 1). se detalla los procedimientos de preparación de los diferentes componentes de la llanta. Las pestañas se elaboran en la sección constituida por cuatro máquinas. luego pasa al segundo molino en donde se le da un espesor determinado y desde donde se alimenta la tubuladora con una tira continua de ancho especificado. Una forma sencilla de visualizar la operación de tubulación sería compararla con al acción de presionar un tubo de pasta dental. PREPARACIÓN DEL RODANTE La tubulación o extrusión es un proceso comúnmente usado en la industria del caucho. Envuelve el aro. Enrolla el alambre ya forrado. formando propiamente el aro de la llanta. A diferencia del tubo de pasta dental que posee una cantidad limitada de pasta. según el número de vueltas y circunferencia interior especificados. esto se realiza desde un par de molinos alimentadores. en forma de espiral. A medida que la lámina de rodante va saliendo de la boca de la tubuladora es llevada a través de una tina de enfriamiento. las cuales son almacenadas en carros especiales que las mantienen libres de suciedad y deformaciones. éstas son: Tubuladora de aros. Nº 2). Coloca las aletas que son cintas preparadas de pliegos de tela cuadrada gruesa y que cubren el aro a lo largo de su circunferencia.? Generalmente la pasta sale redonda a través de la boca.? La tubuladora es una máquina que está formada por un cuerpo cilíndrico. Caucho en láminas proveniente del banbury es cargado en el primer molino con el propósito de ser calentado. un tornillo sin fin y un cabezal. Este lleva el nombre de pestaña. Formadora de aros. PREPARACIÓN DE PLIEGUES . Máquina colocadora de aletas. pero si se cambiara la forma de ésta la pasta adquirirá una forma distinta. a través de una faja transportadora. en el caso de la tubuladora. El último paso en la preparación de los rodantes consiste en cortar sus extremos con una inclinación (sesgo) determinada que facilitará su utilización en la construcción de la llanta (ver Fig. cada una con una función distinta pero complementarias. Máquina encintadora. en el cual se instala un dado (matriz) con un diseño especial para cada pieza que se desee obtener. PREPARACIÓN DE LAS PESTAÑAS Si se mira la sección de una llanta.A continuación. Forra por extrusión el alambre de acero con caucho. con una cinta de tela cuadrada que servirá para mantener unidas las diferentes capas de alambre y evitar que se desenvuelvan durante su manipuleo. cortándose luego en piezas de longitud especificada. hay un atado de alambres de acero bañado en bronce. debemos alimentarla continuamente con caucho a medida que avanza el proceso de extrusión. podrá apreciarse que en el interior de cada filo de la llanta. al hacer esto forzamos a la pasta a través de la boca del tubo. . fibra de vidrio o acero) que inicialmente viene en forma de rollos de 1..Forma parte integrante de la carcasa y tiene como función fijar la llanta al aro del vehículo. Figura 3 a. por lo tanto. este trabajo se hace aplicando sobre un tambor giratorio los diferentes componentes de la llanta con el auxilio de un "castillo" donde se colocan los pliegos y otros materiales que se van a utilizar en la construcción. En estas prensas están instalados los moldes que serán los que proporcionarán los diseños ("colocadas") en la banda de rodamiento y las dimensiones finales de las llantas. ya que debido a su gran tamaño. no se pueden trabajar en un tambor... b. Las llantas son colocadas en las prensas unas a mano y otras automáticamente mediante dispositivos especiales..Carcasa. nylon. que luego es recubierto de caucho en la calandria y cortado en tamaños y ángulos variables en la mesa cortadora y empalmados para su almacenamiento. no existe "castillo" auxiliar para este tipo de construcción. Para las llantas de camión se utilizan las bandas ya preparadas. Está formada de un compuesto de caucho resistente al desgaste con un diseño adecuado al servicio que prestará la llanta. provocadas por el manejo y el frenado.Llamada también banda de rodamiento es la parte que va en contacto con el suelo.Los pliegos son piezas de tejidos (rayón. haciendo reaccionar el azufre con el caucho por medio de factores físicos como son: tiempo.Pestaña. VULCANIZACIÓN Todas las llantas son vulcanizadas en las prensas de vulcanización en donde se transforma químicamente las características de los compuestos.Rodante..000 metros de largo. Tipos de neumáticos Por su construcción existen tres tipos de neumáticos: Diagonales: en su construcción las distintas capas de material se colocan de forma diagonal. .O conjunto de pliegos que soportan la presión interna y tienen gran resistencia para soportar los impactos que reciben al rodar y las torsiones internas. CONSTRUCCIÓN DE LA LLANTA Es la sección de la llanta donde se utiliza el material ya preparado en las secciones anteriores. Las bandas OTR son construidas en una mesa especial de 9 metros de largo por 2 de ancho. Para las llantas de automóvil. temperatura y presión. c. unas sobre otras. cómo tiene unos aros de acero en su interior. Se usan en algunos 4x4. 80% de perfil. sin perder su forma. también en los flancos. 135/80 R 14 80P:135 milímetros de ancho. Neumáticos tubeless o sin cámara: estos neumáticos no emplean cámara. sin sesgo. se usa en vehículos deportivos y tiene la ventaja de poder rodar sin presión de aire a una velocidad limitada. Igualmente y según su uso de cámara tenemos: Neumáticos tubetype: aquellos que usan cámara y una llanta específica para ello. Este sistema permite dotar de mayor estabilidad y resistencia a la cubierta. Se emplea prácticamente en todos los vehículos. y vehículos agrícolas. 150km/h de velocidad máxima. No pueden montarse sin cámara. 450kg de carga máxima. Para evitar la pérdida de aire tienen una parte en el interior del neumático llamada talón que. sin sesgo. evitan que se salga de la llanta. Radiales: en esta construcción las capas de material se colocan unas sobre otras en línea recta. Las dimensiones de los neumáticos se representan de la siguiente forma: 225/50R16 91W Dónde: . neumático radial. 14 pulgadas. La llanta debe ser específica para estos neumáticos. Este sistema permite dotar de mayor resistencia a la cubierta aunque es menos confortable por ser más rígida. Autoportante: en esta construcción las capas de material se colocan unas sobre otras en línea recta. La "R" indica que la construcción de la carcasa del neumático es de tipo "Radial". En las indicaciones en los laterales de los neumáticos. desde un borde de la banda de rodadura hasta el otro. agrícolas e industriales). Finalmente la letra indica la velocidad máxima a la que el neumático podrá circular sin romperse o averiarse. un grabado de cuatro cifras indica cuando fue creado. la construcción fuese de tipo "Diagonal" (habitual en algunos ncos. el año de fabricación. El segundo número indica la altura del perfil y se expresa en porcentaje respecto de la anchura. Rangos de carga máxima Código de carga Carga máxima (kg) 20 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 80 106 Rangos de velocidad Símbolo de Rango A1 A2 Velocidad (km/h) 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 65 70 80 121 A3 136 A4 165 A5 190 A6 218 A7 250 A8 290 B 335 C 387 D 450 E 515 F . o también. fue fabricado en la 49ª semana del año 2005. y los dos siguientes. El tercer número es el diámetro de la circunferencia interior del neumático en pulgadas. se utilizaría el símbolo "-". En algunas cubiertas se prescinde del mismo. Los dos primeros números indican la semana del año. así como el índice de carga y código de velocidad. Si por el contrario. Instalar cubiertas con menores índices puede ser causa de accidente. un neumático con el código DOT 4905. 2 Así. Es vital para la seguridad. El primer número es la anchura seccional nominal del neumático en milímetros. Junto a la marca DOT. considerando que equivale a un perfil 80. Este índice se rige por unas tablas en que se recogen las equivalencias en kg del mismo. Cada letra equivale a una velocidad y en el ejemplo el código W supone una velocidad de hasta 270 km/h. El cuarto número indica el índice de carga del neumático. también se puede leer la fecha de fabricación. En el ejemplo el índice "91" equivale a 615 kg por cubierta. el diámetro de la llanta sobre la que se monta. respetar estrictamente las medidas de las cubiertas. 90 95 100 105 110 115 120 600 690 800 925 1060 1215 1400 G J K L M N P Q R S T U H V W (W) Y (Y) ZR 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 240 270 Más de 270 300 Más de 300 Más de 240 Los códigos no se limitan a los presentes aquí. Igual diámetro exterior. de rodadura . Código de velocidad igual o superior a los tomados en la ficha técnica del vehículo. con una tolerancia de +-3% con respecto al neumático original. [editar]Neumáticos equivalentes Dos neumáticos de distinta medida son equivalentes si se cumplen las siguientes tres 3 restricciones: [ [editar]Banda Índice de capacidad de carga igual o superior al indicado por el fabricante. existen otros muchos códigos intermedios graduales. 6 mm de profundidad. Al ver la banda de rodadura a la altura de dichos símbolos. (Según CE92/23). La banda de rodadura de un neumático es aquella parte plana que entra en contacto con la superficie. Cuando el taco del dibujo se vea . veremos una zona alzada en la banda de rodadura. Los neumáticos deben incorporar una serie de indicadores de desgaste a lo largo de su banda de rodadura. en inglés. por tanto. En neumáticos comunes. podremos ver unos códigos.). el dibujo de la banda de rodadura no debe ser inferior a los 1. TWI ("Treadwear indicator". la zona que más desgaste sufre de todo el neumático. aunque algunas marcas las cambian por triángulos o su logotipo. Truco del euro. Es.Señal de zona de control de desgaste. y tampoco debe ser inferior a los 3 mm en neumáticos de invierno. Neumático en buen estado. como Bibendum. Si nos fijamos en sus laterales. Truco del euro. El neumático tiene que sustituirse. pero su uso se puede extender más allá de los 80000 km. eventualmente el precio de un recachutado de un neumático pequeño igualaría al de uno nuevo. podemos considerar que el neumático ha alcanzado el momento de su sustitución. DOT en los Estados Unidos de Norteamérica) establecen parámetros de control del proceso de recauchutado. Los estándares de calidad. si se tapa. Recapeado. puesto que su precio es muy bajo. Un truco usado a menudo para realizar una prueba sencilla de profundidad es utilizar diversas monedas.al mismo nivel que dichos indicadores. En los EEUU. el neumático tiene un nivel de desgaste admisible por ley. . Vitalizado. el desgaste de un neumático se puede reducir haciendo una conducción eficiente. El recauchutado resulta económico para grandes neumáticos. al menos parcialmente la cabeza. al introducir una moneda de 1 € en las acanaladuras. que en otros lugares se nombra también Renovado. [editar]Recauchutado Los neumáticos gastados se pueden recauchutar. En países de la Zona Euro. Al igual que con el consumo de combustible. si se pueden ver las estrellas del reverso completamente. de ahí que no sea una práctica común. El recauchutado es el proceso de retirado de la banda de rodadura o rodamiento remanente o gastada y aplicación de una nueva. también se puede realizar la prueba con una moneda de un centavo. el neumático ha de ser sustituido. ya que el ahorro no es significativo con respecto a un neumático nuevo. la duración media de un neumático de calle con un uso correcto ronda entre los 40000 y los 60000 km. pero no para neumáticos pequeños. Colocada boca abajo la imagen de Abraham Lincoln. Reencauchado pero que escencialmente son lo mismo. De todos modos. certificados bajo normas de organismos gubernamentales internacionales (Ej. los materiales o sustancias utilizadas en la elaboración de pinturas pueden agruparse en cuatro categorías de materias primas: Pigmentos Aglutinantes solventes aditivos menores. por su parte. sílice. etc. de caucho clorado. proporcionan flexibilidad y adherencia a los recubrimientos de superficie. con excepción de la goma laca. micas. Estas últimas normalmente se utilizan en combinación con los aceites antes mencionados siendo más resistentes al agua y agentes químicos. Los pigmentos son productos en polvo. zinc.Proceso de producción de pinturas anticorrosivas 3. Los agentes aglutinantes son sustancias normalmente orgánicas. disueltos o dispersos en solventes orgánicos volátiles. Las sustancias plastificantes. o vehículos volátiles son sustancias líquidas que dan a las pinturas el estado de fluidez necesario para su aplicación.. cerio y zirconio). Estas sustancias comprenden los aceites secantes. La variedad de solventes que ocupa este tipo de industria es muy amplia pero. Las resinas naturales en su mayoría son de origen vegetal. Los aditivos menores son sustancias añadidas en pequeñas dosis para desempeñar funciones específicas. su uso se ha visto disminuido en los últimos años. plastificantes y antisedimentables. a pesar de ello. se pueden utilizar en forma sólida. su uso ha declinado considerablemente debido al desarrollo de un gran número de resinas sintéticas. Dentro de la formulación de las pinturas se encuentran también las llamadas "cargas". Entre los más utilizados se encuentran los materiales secantes. Entre las resinas sintéticas más utilizadas se encuentran las resinas alquídicas. vinílicas. Entre los pigmentos más utilizados en la fabricación de pinturas se encuentran variados compuestos en base a cromo y plomo. de poliuretano y de silicona. vanadio. especialmente en el caso de los solventes clorados. calcio. monómeros de alto punto de ebullición (ftalatos) y polímeros resinosos de bajo peso molecular (poliéster). zinc en polvo. Entre estos materiales se encuentran sustancias de origen mineral como baritas. contribuir a las propiedades anticorrosivas del producto y darle estabilidad frente a diferentes condiciones ambientales y agentes químicos. resinas naturales y resinas sintéticas. debido a restricciones de tipo ambiental y de costo. epóxicas. caolines. y de origen sintético como creta. hierro. negro de humo. el más utilizado es el aceite de linaza. talcos. De todas éstas. actualmente. aluminio en polvo y óxido de hierro. acrílicas. Entre los aceites secantes. Las sustancias secantes permiten controlar la velocidad de secado. en solución acuosa o emulsionados en agua. insolubles por si solos en el medio líquido de la pintura. Los solventes. dióxido de titanio. fenólicas. . Normalmente se utilizan sales orgánicas de elementos metálicos (cobalto. como ejemplos. que cumplen el objetivo de extender el pigmento y contribuir con un efecto de relleno. evaporándose una vez aplicada la pintura. caolines tratados y sulfato de bario precipitado. la primera es la más utilizada. que no cumplen los ingredientes principales. manganeso. Se clasifican en: aceites vegetales no secantes (derivados del aceite de ricino).1 Materias primas Genéricamente. sus funciones son suministrar color y poder cubridor. cuya función principal es dar protección. plomo. sulfato de bario. tizas. 2 Proceso de producción 3. se puede establecer que las principales materias primas utilizadas y sus factores de consumo son los siguientes: 3.2. pintura base anticorrosiva de color rojo) y media viscosidad (tales como pinturas para interiores. pintura de poliuretano. pintura para el marcado de calles.: estearato de aluminio. la industria de pinturas sigue el mismo esquema de procesamiento que se utiliza a nivel mundial. varios esmaltes). el aguarrás se utiliza de preferencia en las pinturas de tipo decorativas. reduciendo la fuerza de atracción entre partículas (ej. incluyendo pinturas en base agua o baja viscosidad (látex) y en base a solventes (óleo) o alta viscosidad (incluyen masilla de barniz.1 Producción de pintura La gama de productos elaborados es muy amplia. Respecto de los solventes. en tanto que en las pinturas de tipo industrial se utilizan productos más específicos. anhídrido de silicio).: lecitina) o formando geles (ej. recubrimiento de madera.Las sustancias antisedimentantes previenen o disminuyen la precipitación de los pigmentos. pintura emulsiva. De acuerdo a la información recopilada en visitas técnicas. considerando similares etapas de proceso para ambos tipos de pinturas. . A nivel nacional. tintas para impresión. Las materias primas utilizadas en las industrias nacionales son similares a las de uso común a nivel mundial. lacas. y dependiendo del tipo de pigmento. amoniaco y agentes dispersantes a un estanque de premezcla. La elaboración de pinturas al agua se inicia con la adición de agua. . donde ocurre la dispersión y luego se transfiere a un estanque de mezclamiento con agitación. agentes dispersantes. Por último. preservantes. siendo posteriormente envasado en tarros y embalado. se adicionan los pigmentos y agentes extensores. el material pasa a través de un equipo especial de molienda. extensores de tiempo de secado (sustancias secantes). amoniaco o aminas. seguidos de preservantes y antiespumantes y finalmente la emulsión de resina. Luego de mezclar todos los ingredientes. Posteriormente. En éste se incorporan las resinas y los plastificantes. Pinturas en base agua Las pinturas basadas en agua generalmente están compuestas de agua. Una vez realizada la premezcla. pigmentos. agentes antiespumantes y una emulsión de resina. se agrega el agua necesaria para lograr la consistencia deseada. el producto obtenido es filtrado para remover pigmentos no dispersos (mayores a 10 m). resinas. se distinguen las siguientes operaciones: . los látex y pastas se dispersan y terminan en estanques de mezclamiento. estabilizantes. Pinturas en base a solventes Las pinturas basadas en solventes incluyen un solvente. Los pasos en la elaboración de pinturas cuyo vehículo es un solvente son similares a los descritos anteriormente. seguidos de los solventes y agentes plastificantes. el material se transfiere a un segundo estanque de mezclamiento.Normalmente sólo los esmaltes en base agua pasan por equipos de molienda. pigmentos. en ambos tipos de pinturas son las sustancias antibacterianas. la pintura se filtra. usados con propósitos especiales. Cabe hacer notar que en este proceso también es posible usar un estanque de premezcla y un molino en lugar del mezclador de alta velocidad. La Figura A presenta un diagrama general del proceso de fabricación de pinturas. Inicialmente. tensoactivos y agentes para ajuste de pH. Una vez obtenida la consistencia deseada. resinas y agentes secantes en un mezclador de alta velocidad. se mezclan los pigmentos. en donde se adicionan tintes y solventes. Otros aditivos menores. en función del producto final que se quiera obtener (ver Figura b). a saber: a) Sub-Proceso A: Producción de base incolora (pintura blanca) En la elaboración de este producto. Una vez que se ha completado la mezcla. envasa y almacena. Dentro del proceso de producción de pinturas se pueden distinguir dos sub-procesos. sustancias secantes y agentes plastificantes. la cual puede continuar a envasado o a completar el proceso de fabricación de pintura color. Mezclado de terminación de base incolora. obteniéndose pintura color. Molienda de la pasta coloreada para formar empaste. Dependiendo de las características técnicas y el tipo de empresa. las operaciones de transporte de fluido se realizan en forma manual.2 Tipos de pinturas En las Tablas 6 y 7 se presenta una caracterización de los tipos de pinturas con sus respectivos vehículos sólidos y volátiles. por bombeo (bombas de diafragma) o una combinación de ambas 3. la base incolora se mezcla con éste. tanto para pinturas como solvente como para pinturas al agua. este puede ser manual o automático. se envía a envasado. pasando previamente por control de calidad. b) Sub-Proceso B: Producción de pintura color Este se caracteriza por las siguientes operaciones: Dispersión del pigmento para formar una pasta coloreada (45% concentración de sólidos). . se obtiene la base incolora. Por último. Dispersión de la base concentrada incolora (30% concentración de sólidos). Luego de estas etapas. Mezclado del empaste con resinas y solventes formando un concentrado coloreado.2. pigmentos y usos. Con respecto a la operación de envasado. Una vez que se obtiene el concentrado coloreado terminado. una descripción general de productos de la industria de pinturas a nivel nacional.3 Productos Se presenta a continuación. su aplicación y sus componentes .3. basada tanto en el tipo de productos. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUIMICA 100 ejercicios DOCENTE: ING.PERÚ 2012 . L. SALAZAR PRESENTADO POR: DAVID CRISTIAN CARI TURPO CUI: 20111180 GRUPO : “B” AREQUIPA. PERÚ 2012 .UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUIMICA Fabricación de pinturas y llantas DOCENTE: ING. L. SALAZAR PRESENTADO POR: DAVID CRISTIAN CARI TURPO CUI: 20111180 GRUPO : “B” AREQUIPA.
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