“Antes de que esté listo para la producción en serie, cualquier nuevo tipo de neumático debe pasar por un proceso de investigación y desarrollo que dura entre tres y cinco años”. Estos son los tiempos que manejan en el departamento de I+D de Continental, la empresa alemana fabricante de neumáticos.

La compañía, que acaba de celebrar su 150 aniversario, cuenta en la localidad de Stöcken, en las cercanías de Hannover, con un centro dedicado expresamente a ello.

En las instalaciones, que ha podido visitar D+I, cuentan con laboratorios donde hacen pruebas de materiales, de corte, de durabilidad, de resistencia… y en las que emplean herramientas de simulación para predecir cuál será el comportamiento de la rueda cuando pise el asfalto.

Un test, este último, que pasan en el Contidrom, un circuito de pruebas con pistas para realizar maniobras en seco y mojado, y entornos controlados en los que pilotos e ingenieros realizan diferentes mediciones con técnicas informáticas para comprobar su adherencia, ruido y consumo energético.

“Fabricamos neumáticos muy diferentes, por lo que su desarrollo y producción es muy complicado”, explica la jefa de gestión de producto, Catarina I. Matos Silva. El presupuesto con el que cuentan para D+I habla por sí solo: 1.000 millones de euros al año, según la ejecutiva.

Tractores, vehículos pesados, autobuses, furgonetas, utilitarios, motos, bicicletas y coches electrónicos, incluidos los de la competición Extreme E (competición de todoterrenos eléctricos), ruedan con neumáticos dl fabricante alemán.

El 77% de la producción está dirigido a sustituciones y el 23% restante a nuevo mercado. Lo que incluye marcas blancas como, por ejemplo, las de Norauto y Midas, concreta Matos Silva.

Materiales bajo el microscopio

En el proceso de desarrollo de neumáticos una de las fases cruciales es la creación de compuestos que se utilizan para el desarrollo de los materiales. Durante la visita, el responsable de este laboratorio del centro de I+D detalla que los ingredientes básicos que los forman incluyen cauchos sintéticos y naturales, sílice, negro de carbón, azufre, óxido de cinc, aceites y resinas. 

Estos ingredientes se pesan, en algunos casos con una precisión de una milésima de gramo, y se mezclan para crear un compuesto que varía en función de su finalidad, es decir, del tipo de neumático para el que se vaya a emplear.

En el laboratorio también elaboran recetas novedosas y materias primas innovadoras, como el caucho sostenible de diente de león Taraxagum, alternativa el caucho tradicional y desarrollado junto al Instituto Fraunhofer, en Múnich (Alemania).

“Uno de nuestros objetivos es que para el año 2050 el 100% de los materiales que empleamos estén fabricamos de modo sostenible”, apunta la jefa de gestión de producto.

Una vez vulcanizado, el material ha de pasar un examen para saber si cumple con los criterios especificados por el departamento de desarrollo. Esto incluye pruebas de microabrasión, resistencia, desgarro, compresión, impacto y elasticidad, entre otras; junto a otras de fricción sobre diferentes superficies, como asfalto, nieve y hielo. Todo ello en entornos controlados. 

En el recorrido por estas instalaciones de Continental, nos explican que las propiedades de los materiales son algo más que sus ingredientes. Rellenos como la sílice y el negro de carbón son esenciales para reforzar sus propiedades mecánicas.

Para comprobar el funcionamiento de estas estructuras, emplean distintas herramientas de escaneo, incluido un microscopio digital 3D que proporciona información sobre la topografía y la rugosidad del caucho a microescala. Gracias a unos casos de realidad virtual, los investigadores incluso pueden ver la superficie del neumático como si estuvieran caminando por ella. 

La información que proporcionan estos instrumentos permite al equipo de desarrollo analizar las superficies hasta el más mínimo detalle, incluidas las fuerzas físicas y químicas que actúan sobre los materiales y hacer mejoras específicas a partir de los datos recopilados.

Moldes: del dibujo manual a la impresión 3D 

Junto al tipo de material, otro de los elementos fundamentales de un neumático es el dibujo de la banda de rodadura. No vale cualquiera. Depende de muchas variables, empezando por el tipo de superficie sobre la que se vaya a deslizar, pasando por las condicionales climatológica y, evidentemente, del tipo de vehículo.

Este proceso combina una parte artesanal con las más avanzadas tecnologías. Muchos de los diseños se crean con lápiz y papel, para después precisarlos con la ayuda de programas de diseño y modelado 3D. A continuación, se llevan a cabo simulaciones informáticas para optimizar aún más el dibujo inicial. 

En el laboratorio dedicado a esta parte del proceso, también cuentan con impresoras 3D para crear prototipos con los que los diseñadores pueden trabajar durante las primeras etapas de desarrollo de un producto.

El trabajo de corte de las bandas de rodadura también se hace, inicialmente, a mano. El responsable de este taller en este centro de D+I aclara que así se agiliza el trabajo más que si se utilizan moldes. Eso sí, la concentración de los cortadores ha de ser máxima, ya que sólo se permiten un error de unas décimas de milímetro.  Han de ser tan precisos que todos los profesionales que se dedican a ello han pasado antes por un proceso de formación de dos años. 

Una vez validado el dibujo, se fabrica el molde que se utilizará en las fábricas para la producción en serie de los neumáticos. “El compuesto de caucho se puede cambiar cuando sea necesario, pero modificar la banda de rodadura es mucho más complejo y costoso. Un sólo molde tiene un coste que puede alcanzar los cinco dígitos”, según la compañía.

Cada año, Continental saca al mercado entre 15 y 20 nuevos modelos de neumáticos. Más de la mitad de su negocio, el 56%, se desarrolla en la región EMEA (Europa, Oriente Medio y África). El continente americano absorbe el 30% y Asia- Pacífico (APAC) el 14%. Sus 21 fábricas se distribuyen en 17 países.