
En la industria automotriz , las llantas de aleación son aquellas fabricadas con una aleación de aluminio o magnesio . Las aleaciones son mezclas de un metal con otros elementos. Generalmente, ofrecen mayor resistencia que los metales puros, que suelen ser mucho más blandos y dúctiles. Las aleaciones de aluminio o magnesio suelen ser más ligeras para la misma resistencia, proporcionan una mejor conductividad térmica y, a menudo, ofrecen una apariencia estética superior a la de las llantas de acero. Si bien el acero (el material más común en la fabricación de llantas) es una aleación de hierro y carbono , el término "llanta de aleación" se suele reservar para las llantas fabricadas con aleaciones no ferrosas .
Las primeras llantas de aleación ligera estaban hechas de aleaciones de magnesio. Aunque perdieron popularidad en los vehículos comunes, siguieron siendo populares durante la década de 1960, aunque en cantidades muy limitadas. A mediados y finales de la década de 1960, las mejoras en la fundición de aluminio permitieron la fabricación de llantas más seguras y menos frágiles. Hasta entonces, la mayoría de las llantas de aluminio presentaban baja ductilidad , con una elongación que generalmente oscilaba entre el 2 y el 3 %. Dado que las llantas de aleación ligera de la época a menudo se fabricaban con magnesio (a menudo denominadas "mags"), estos fallos iniciales se atribuyeron posteriormente a la baja ductilidad del magnesio, cuando en muchos casos se trataba de llantas de aleación de aluminio mal fundidas. Una vez que estas mejoras en la fundición de aluminio se generalizaron, la llanta de aluminio sustituyó al magnesio como llanta de bajo coste y alto rendimiento para el automovilismo .
Características
Las llantas más ligeras pueden mejorar el manejo al reducir la masa no suspendida , lo que permite que la suspensión se adapte mejor al terreno y, por lo tanto, mejore el agarre; sin embargo, no todas las llantas de aleación son más ligeras que sus equivalentes de acero. La reducción de la masa total del vehículo también puede contribuir a disminuir el consumo de combustible .
Una mejor conducción del calor y un diseño de rueda más abierto pueden ayudar a disipar el calor de los frenos , lo que mejora el rendimiento de frenado en condiciones de conducción más exigentes y reduce la posibilidad de que disminuya el rendimiento de los frenos o incluso de que fallen debido al sobrecalentamiento.
Las llantas de aleación también se compran por motivos estéticos, aunque las aleaciones más económicas que se utilizan generalmente no son resistentes a la corrosión . Las aleaciones permiten el uso de atractivos acabados de metal desnudo, pero estos deben sellarse con pintura o tapacubos . Incluso con esta protección, las llantas en uso eventualmente comenzarán a corroerse después de 3 a 5 años, pero la restauración ahora está ampliamente disponible a un costo. Los procesos de fabricación también permiten diseños intrincados y llamativos. En contraste, las llantas de acero generalmente se prensan a partir de chapa metálica y luego se sueldan (a menudo dejando protuberancias antiestéticas) y deben pintarse para evitar la corrosión o cubrirse con tapacubos.
Las llantas de aleación son propensas a la corrosión galvánica , lo que puede provocar fugas de aire en los neumáticos si no se toman las medidas preventivas adecuadas. Además, las llantas de aleación son más difíciles de reparar que las de acero cuando se doblan, pero su precio más elevado suele hacer que la reparación sea más barata que la sustitución.
Las llantas de aleación son más caras de producir que las llantas de acero estándar, por lo que a menudo no se incluyen de serie, sino que se comercializan como extras opcionales o como parte de un paquete de equipamiento más caro . Las llantas de aleación se incluyen desde hace tiempo de serie en vehículos de gama alta, especialmente en coches de lujo o deportivos, siendo las llantas de aleación de mayor tamaño o "exclusivas" una opción. El elevado coste de las llantas de aleación las hace atractivas para los ladrones; para contrarrestar esto, los fabricantes y concesionarios suelen utilizar tuercas o tornillos antirrobo que requieren una llave especial para su extracción.
La mayoría de las llantas de aleación se fabrican mediante fundición , pero algunas son forjadas . Las llantas forjadas suelen ser más ligeras y resistentes, pero mucho más caras que las fundidas. Existen dos tipos de llantas forjadas: de una pieza y modulares. Las llantas forjadas modulares pueden tener un diseño de dos o tres piezas. Las llantas multipieza típicas constan de la base interior del aro, el borde exterior y la pieza central con orificios para las tuercas. Todas las partes de una llanta modular se fijan con tornillos. BBS RS es una de las llantas forjadas modulares de tres piezas más famosas. [ 1 ]
Llanta de aleación de alta resistencia de Alcoa , para autobuses y camiones.
Una llanta de aleación de aluminio diseñada para recordar los radios cruzados de una rueda de alambre.
Llanta de aleación Chrysler
llantas de repuesto
Existe una amplia selección de llantas de aleación disponibles para los propietarios de automóviles que desean llantas más ligeras, visualmente más atractivas, más exclusivas y/o más grandes para sus autos, desde llantas estándar de 14 y 15 pulgadas hasta tamaños de llantas de 30 pulgadas. Con las llantas de aleación más grandes llegaron las llantas Tru-Spinner y los accesorios giratorios que giraban libremente y continuaban girando libremente incluso después de que la llanta de aleación se detuviera. El inventor estadounidense James JD Gragg de International y American Tru-Spinners fue el creador original y líder en la industria. Otra función de las Tru-Spinners era que también podían girar hacia atrás mientras la llanta de aleación rodaba hacia adelante. [ 2 ] Si bien reemplazar las combinaciones estándar de llantas y neumáticos de acero con llantas de aleación más ligeras y neumáticos de perfil potencialmente más bajo puede resultar en un mayor rendimiento y manejo, esto no necesariamente se cumple cuando se emplean llantas cada vez más grandes. Un estudio realizado por Car and Driver con una selección de llantas de aleación de diferentes tamaños , de 16 a 19 pulgadas (41 a 48 cm), todas equipadas con la misma marca y modelo de neumáticos, demostró que tanto la aceleración como el consumo de combustible se veían perjudicados con llantas más grandes. [ 3 ] También observaron que la comodidad de la marcha y el ruido se veían afectados negativamente por las llantas más grandes.
Llantas de aleación de magnesio
Las llantas de aleación de magnesio fueron las primeras llantas fundidas a presión producidas y a menudo se las denominaba simplemente "llantas de magnesio". Originalmente se usaban para carreras, pero su popularidad durante la década de 1960 impulsó el desarrollo de otras llantas fundidas a presión, en particular de aleaciones de aluminio. El término "llantas de magnesio" se convirtió en sinónimo de llantas fundidas a presión fabricadas con cualquier material, desde las modernas llantas de aleación de aluminio hasta las llantas de plástico y materiales compuestos utilizadas en artículos como bicicletas , sillas de ruedas y patinetas . [ 4 ] [ 5 ]
Sin embargo, las llantas de magnesio puro ya no se fabrican y solo se encuentran en coches clásicos. El magnesio puro presenta muchos problemas. Las llantas de magnesio antiguas eran muy susceptibles a la corrosión , el agrietamiento y la corrosión. El magnesio en estado sólido es difícil de inflamar, pero las llantas de magnesio puro pueden incendiarse por un neumático en llamas o por el roce prolongado de la llanta contra la superficie de la carretera tras un pinchazo. Posteriormente se desarrollaron aleaciones de magnesio para mitigar la mayoría de estos problemas. [ 6 ] De hecho, la Administración Federal de Aviación de EE. UU. ha realizado pruebas exhaustivas durante la última década y ha llegado a la conclusión de que la posible inflamabilidad del magnesio ya no se considera una preocupación. [ 7 ] Las modernas tecnologías de tratamiento de superficies proporcionan protección contra la corrosión y prolongan significativamente la vida útil media de las llantas de magnesio.
Llanta de aleación de magnesio en un Porsche Carrera GT
Llanta de aleación forjada de magnesio en un coche de competición BMW.
Métodos de producción
Forja
El forjado puede realizarse mediante un proceso de una o varias etapas a partir de diversas aleaciones de magnesio, siendo las más comunes AZ80 y ZK60 (MA14 en Rusia). Las ruedas producidas mediante este método suelen tener mayor tenacidad y ductilidad que las de aluminio, aunque su coste es mucho mayor. [ 8 ] El forjado es un proceso complejo que incluye calentamiento, laminado, aplicación de alta presión, martillado o una combinación de estos. [ 9 ] Como resultado, la estructura cristalina de la aleación cambia, lo que hace que el material sea más resistente y ligero.
Asamblea
Existen llantas forjadas de una, dos y tres piezas. Cada pieza es originalmente un bloque de aleación, que posteriormente se transforma en una llanta, en el caso de las llantas forjadas de una pieza, o en una parte de la llanta, en el caso de las llantas de varias piezas.
Fundición a presión alta
Este proceso utiliza un molde montado en una máquina de gran tamaño con alta fuerza de cierre para mantenerlo cerrado. El magnesio fundido se vierte en un tubo de llenado llamado camisa de inyección. Un pistón empuja el metal hacia el molde a alta velocidad y presión, el magnesio se solidifica, el molde se abre y la rueda se libera. Las ruedas producidas mediante este método pueden ofrecer precios más bajos y mayor resistencia a la corrosión, pero son menos dúctiles y de menor resistencia debido a la naturaleza de la fundición a alta presión.
Fundición a presión baja

Este proceso suele emplear una matriz de acero, que se coloca sobre el crisol lleno de magnesio fundido. Generalmente, el crisol se sella contra la matriz y se utiliza una mezcla de aire comprimido y gas de protección para forzar el metal fundido a través de un tubo de llenado con forma de pajita hacia la matriz. [ 10 ]
Cuando se procesan utilizando los mejores métodos, las llantas de fundición a baja presión pueden ofrecer mejoras en la ductilidad con respecto a las llantas de magnesio y cualquier llanta de aluminio fundido, aunque siguen siendo menos dúctiles que las de magnesio forjado.
Fundición por gravedad
Las llantas de magnesio fundidas por gravedad se fabrican desde principios de la década de 1920 y ofrecen una buena ductilidad y propiedades superiores a las de las llantas de aluminio fundido. Los costes de utillaje para las llantas fundidas por gravedad se encuentran entre los más bajos de cualquier proceso. Esto ha permitido la producción en lotes pequeños, flexibilidad en el diseño y un corto tiempo de desarrollo.
Véase también
Referencias
- ↑ Brad Bowling (27 de febrero de 2004). Guía completa para la compra de ruedas y neumáticos . KP Books. pág. 95. ISBN 978-0873496612.
- ↑ "La base de datos de ruedas más grande del mundo" . Wheel-Size.com . Consultado el 1 de enero de 2020 .
- ↑ "Efectos de ruedas y neumáticos de mayor tamaño probados – Departamento técnico – Reseñas de automóviles" . Car and Driver. 9 de abril de 2010. Consultado el 8 de agosto de 2011 .
- ↑ El diccionario definitivo de hot rods : desde bombas atómicas hasta carreras de velocidad Por Jeff Breitenstein, Troy Paiva – MBI Publishing 2004 Página 130
- ↑ Manual de ingeniería biomédica por Joseph D. Bronzino – CRC Press 2000 Páginas 141-4
- ↑ Detallado automotriz: Una guía completa para el cuidado del automóvil para entusiastas y profesionales del detallado, por Don Taylor – HP Books 1998, página 72
- ↑ "Evaluación de la inflamabilidad de varias aleaciones de magnesio durante pruebas de incendio en aeronaves a escala de laboratorio y a escala real" (PDF) . Administración Federal de Aviación .
- ↑ f1wheels.com
- ↑ "¿Qué es la forja?" Thomasnet.com. Abril de 2018.
- ↑ "Fabricación de llantas de aleación de aluminio | PDF | Física aplicada e interdisciplinaria | Metales" . Scribd . Consultado el 20 de febrero de 2023 .
Enlaces externos
- ruedas de automóvil
- Características de diseño automotriz