RUEDAS

Ruedas de Poliuretano

Las ruedas técnicas de poliuretano inyectado o moldeado por colada, ofrecen las mejores prestaciones mecánicas, dando respuesta a las diferentes condiciones de trabajo. En comparación a las ruedas de otros plásticos standard o las ruedas de goma (caucho), las ruedas de poliuretano aportan una serie de ventajas significativas, ya sea por su trabajo silencioso y fino, como por su alta capacidad de carga, siendo las ruedas de Vulkollan, las de mejores características técnicas. Teniendo en cuenta la carga a soportar, se pueden fabricar con distintas formulaciones y durezas, encontrando el equilibrio óptimo entre facilidad de rodadura, agarre y capacidad de carga. Desde Macla S.A., como fabricante de poliuretano, asesoramos y confeccionamos la rueda adecuada para cada instalación, modificando los parámetros necesarios para dar la mejor respuesta posible a cada cliente.

Tabla comparativa de propiedades 

Al reticular nosotros mismos la fórmula química de Isocianato + Poliol, nos brinda la oportunidad de modificar ciertos parámetros con el fin de llegar al producto idóneo para cada aplicación. Considerando estas notables ventajas mecánicas, las ruedas de poliuretano colado o poliuretano inyectado dan respuesta a la gran diversidad de necesidades del mercado, gracias a sus principales características mecánicas: flexibilidad, resistencia a la abrasión, resistencia a la compresión, capacidad de carga, resistencia a cortes y desgarre, no marcan el suelo, etc.

Proceso productivo

1. Diseño de la rueda y sus componentes

• Diseño de la rueda
• Diseño y fabricación de los componentes
• Formulaciones
• Diseño y construcción de los moldes
• Ensayos piloto y homologaciones

2. Preparación del núcleo metálico

• Desengrase hidrocinético
• Granallado a alta presión
• Imprimación y aplicación automática del adhesivo
• Precalentamiento a 100 ºC

3. Fabricación de la banda de rodadura

• Formulación
• Reacción química
• Aditivación
• Mezcla de componentes en turbina de alta velocidad
• Colada
• Inyección
• Tratamiento térmico

4. Tratamiento térmico

Poliuretanos de colada

• Inicial: 16 horas a 100 ºC
• Intermedio: 2/3 semanas a 35 ºC
• Final: 16 horas a 80 ºC

Poliuretanos termoplásticos

• 17 horas a 90 ºC
• Poliamidas
• Tratamiento humidificador

5. Acabados

• Mecanizado en tornos CNC
• Acabados especiales
• Montajes

6. Aseguramiento de la calidad

• Control en producción
• Verificación final
• Test de laboratorio
• Trazabilidad

Selección de una rueda

Recomendaciones para escoger una rueda del programa de MACLA, o para diseñar la fabricación de la rueda adecuada.

1. Medidas

• Detallar las medidas, si se conocen, o proponer de forma aproximada.
• Especificar otras medidas relevantes.

2. Carga y velocidad

• Carga a soportar por rueda. En un carro de 4 ruedas, se calcula que 3 puedan soportar toda la carga.
• Velocidad de uso. Standard 6 Km/h. Especificar la velocidad o si se trata de una rueda de movimiento muy lento.

3. Tipo de rueda

• Giro libre.
• De tracción. Deben ser de mayor capacidad de carga.
• Con Se genera temperatura.
• Con rodamientos. Cantidad y tipo.
• De buje liso. Tipo de buje.
• Casquillo autolubricado.

4. Condiciones de trabajo

• Resistencia a altas o bajas temperaturas.
• Condiciones ambientales: humedad, clima tropical…
• Superficie de rodadura, suelos delicados, abrasión, deslizamiento…
• Presencia de sustancias químicas y tiempo de contacto.
• Necesidad de marcha silenciosa.
• Contacto alimentario.
• Con carga electrostática.
• Conductora de electricidad.
• Resistente al fuego.

5. Cantidades a solicitar

• Dato necesario para optimizar la producción, moldes, útiles, etc. Poder ofrecer el mejor precio.

6. Observaciones  técnico-comerciales

• Cualquier dato de interés que pueda orientar la selección.
• Experiencia anterior con otras ruedas, etc…

Características Técnicas

1. Capacidad de Carga

La carga de una rueda se calcula teniendo en cuenta los materiales empleados, las durezas, las medidas, los rodamientos y la velocidad de uso. Se tiene en cuenta además, si se trata de rueda de tracción, rueda libre o con freno, introduciendo en estos casos unos mayores coeficientes de seguridad. El recubrimiento en VULKOLLAN admite una carga un 20% mayor que el MACLATAN, a igualdad de durezas. Para el cálculo de un carro de 4 ruedas, se calcula que 3 puedan soportar toda la carga.

2. Velocidad

La velocidad de uso estándar se considera de 6 Km/h. (1,7 m/s)

Si la tracción es manual de 4 Km/h. (1,1 m/s.) Si el movimiento es muy lento se incrementa la capacidad de carga de forma notable.

Los coeficientes empleados para distintas velocidades son:

• Entre 6 y 10 Km/h. — 0,8
• Entre 10 y 16 Km/h. — 0,7

3. Dureza

En general, a mayor dureza, mayor capacidad de carga y velocidad. A menor dureza, mejor trato del suelo, mayor amortiguación y silencio. Las durezas habitualmente empleadas son: 80 ShA y 93 ShA, pero se fabrican  ruedas también en durezas desde 55 ShA hasta 63 ShD.

4. Resistencia a la temperatura

La temperatura del cálculo de la carga se realiza para 20 ºC.

El rango de utilización normal es desde -20 ºC hasta 50 ºC.

Para temperaturas más extremas, consultar al servicio técnico.

5. Tracción

La tracción de una rueda motorizada o directriz viene afectada por el coeficiente de fricción que depende del tipo de suelo. 

Coeficiente de fricción μ

La capacidad de carga de una rueda de tracción, es el 80% de la de una rueda libre.

6. Naturaleza y condiciones del suelo

Suelos rugosos, delicados o muy abrasivos, y la presencia de virutas o pequeños obstáculos, condicionan la marcha e influyen en la selección de la rueda. En general, para los suelos sensibles se recomiendan recubrimientos más blandos, que aunque resisten menor carga, no dañan el suelo. Un buen reparto de la carga en el vehículo y la dureza del bandaje son importantes. La presión ejercida sobre el suelo se calcula determinando la huella, que es el área rectangular de contacto y calculando a partir de la carga aplicada sobre la rueda, la presión por mm^². Orientativamente, la presión superficial media sobre el suelo, según el material de la rueda es:

• Goma blanda — 0,8 N/mm²
• Goma maciza elástica — 1,8 N/mm²
• Poliuretano blando 75 — 3,5 N/mm²
• Poliuretano duro 93 ShA — 8 N/mm²
• Poliuretano termoplástico — 11 N/mm²
• Poliamida inyectada — 40 N/mm²
• Poliamida colada — 60 N/mm²
• Acero — 500 N/ mm² (1Kg. = 1daN)

7. Resistencia a los agentes químicos

La presencia de elementos químicos o corrosivos condiciona mucho la duración de las ruedas. Ácidos y bases débiles o fuertes, disolventes, hidrocarburos, grasas, líquidos a alta temperatura, etc. Hay que tener en cuenta no sólo el producto sino también su concentración en %, la temperatura de trabajo y el tiempo de contacto. Aconsejamos consultar las tablas de compatibilidades del informe técnico de MACLA.

8. Arranque, rodadura, deslizamiento y ruido

La resistencia a la puesta en marcha depende de la dureza y elasticidad del bandaje y del tamaño de la rueda. A mayor diámetro más fácil arranque. La resistencia a la rodadura depende además de la histéresis del material causado por el estiramiento y encogimiento del bandaje. Depende mucho también de si la superficie de rodaje es lisa, rugosa o con obstáculos. Para interiores se considera que los obstáculos deben ser inferiores al 5% del diámetro de la rueda. Si se requiere una marcha silenciosa, las ruedas blandas son más adecuadas.

9. Condiciones ambientales

Se deben tener en cuenta las condiciones ambientales para asegurar una duración adecuada de las ruedas. Especialmente en climas tropicales o húmedos, se deben utilizar fórmulas resistentes a la hidrólisis.

10. Conductividad eléctrica

Las ruedas recubiertas son eléctricamente aislantes. Se producen en algunos casos cargas electrostáticas a tener en cuenta. Para proporcionar una protección contra la descarga electrostática que se genera en algunos aparatos o máquinas, se han desarrollado ruedas conductoras de electricidad. Se considera una rueda conductora cuando su resistencia no supera 10^⁶ Ohm., que permiten la descarga eléctrica del carro al suelo y antiestática entre 10^⁶ y 10^¹² Ohm, que evita la carga estática. La conductividad se ve afectada por la suciedad de la banda de rodadura, lo que obliga a comprobarla frecuentemente.