¿Cómo se diseña un neumático de mountainbike?

El artículo de esta semana me motiva particularmente. Siempre ha aflorado dentro de mí una pasión artística que por suerte he podido desarrollar dentro del sector industrial. Fíjate que hablo de «pasión artística» y no de «pasión tecnológica» o «técnica», a pesar de que también me fascinan estos campos. Siempre que me preguntan, cómo se diseña un neumático de mountainbike, no puedo evitar enfocar mi respuesta entorno al carácter artístico del proceso.

Diseño y arte.

Pongamos como ejemplo el diseño de un neumático de automóvil. Sobre el asfalto tenemos una variables estandarizadas y unas condiciones más o menos controladas. Estas variables pueden ser la temperatura del piso, el grado de humedad, la velocidad media, el grosor de la capa de agua, el volumen de agua evacuada…

En el mountainbike todas estas condiciones son variables o, literalmente no existen. Principalmente no podemos establecer una superficie estándar sobre la que circularemos, introducir los datos en el ordenador y ¡ala! ¡a calcular!. Al no tratarse de una superficie estable podemos encontrarnos con asfalto, gravilla, pista de tierra, baches, curvas con o sin peralte, curvas en contraperalte, raíces, roca… Y la misma superficie puede alterar su estado según las condiciones meteorológicas de un día para otro o, ¡incluso durante la misma salida si empieza a llover!

huellas de neumáticos mtb
¿Cómo diseñar el neumático adecuado si después de este tramo de barro nos vamos a encontrar una sección de rocas o asfalto?

Por este motivo, el diseño de un neumático de mountainbike nace de un proceso artístico y depende de la experiencia y mucho sentido común de los diseñadores. Todo nace de un lápiz y un papel para después pasar al diseño y dimensionado por ordenador.

Según el modelo que queremos lanzar al mercado, nos basamos en lo que ha funcionado bien y lo que no ha funcionado tan bien con anterioridad. Así, decidimos si un perfil debe ser más redondo o más cuadrado, si los tacos deben ser más altos o más bajos, si la distribución de estos debe ser más compacta o separada, qué forma tendrá cada uno de los tacos… Realmente es apasionante pero también muy arriesgado.

diseño neumático mountainbike
Todo empieza con un lápiz y un papel. Acepto comentarios acerca de la técnica de sujeción de la herramienta principal. Foto de Benjamin Lacoste (Vélo Tout Terrain)

Proceso arriesgado.

Al no tratarse de un proceso parametrizado y cuidadosamente calculado, siempre se incurre en un riesgo durante el proceso de diseño. El riesgo a fabricar el molde con la inversión de dinero que ello implica. Porque si nos equivocamos en el diseño, difícilmente podremos modificar el molde y tendremos que desecharlo, perdiendo toda la inversión.

A pesar de ello, siempre que tenemos alguna duda y nos sea posible, dejamos una puerta abierta a la hora de fabricar el molde. Por ejemplo, cuando terminamos los moldes del MSC Hot Seat, teníamos serias dudas acerca de la flexión y desgaste de los tacos laterales, debido a su prominente altura. Efectivamente, los tests de los primeros prototipos no fueron muy positivos y pronto aparecieron tacos erosionados por la base y una conducción un poco impredecible en curvas sobre terreno compacto. La solución que teníamos predeterminada era añadir unos nervios en la base del taco y la pudimos llevar a cabo con la extracción de material de las zonas señaladas del molde.

Sin embargo, cuando hay que añadir material al molde, es decir, reducir la medida de algún taco o elemento de la superficie del neumático, en la mayoría de ocasiones nos vemos forzados a repetir el molde.

vulcanizado neumáticos
El proceso de vulcanizado suele durar entre 7 y 9 minutos según el modelo de neumático.

¡Gracias señor Hull!

Charles W. Hull, conocido como Chuck Hull, es el cofundador, vicepresidente ejecutivo y director tecnológico de 3D Systems.​​ Fue el inventor de la primera tecnología comercial de prototipado rápido, y del formato de archivos STL. Gracias al señor Hull, hoy en día podemos plasmar en una imagen sólida el neumático o porción de neumático que queremos fabricar.

Nos aseguramos así que las proporciones, ángulos y estructura sea lo más aproximada posible a lo que estamos buscando. No te engaño si afirmo que a veces ¡hemos requerido más de 20 prototipos 3D de un modelo antes de lanzarnos a la fabricación del molde! Solamente imagínate si esos prototipos hubieran sido moldes mecanizados. Sería nuestra ruina.

impresora 3D
Gracias a la impresión 3D podemos hacernos una idea muy precisa del resultado final de nuestros diseños.

Tests y más tests.

Cuando finalmente tenemos decidido el diseño, como he comentado anteriormente, nos lanzamos a la fabricación del molde. Y cuando el molde está terminado, es el momento de producir las primeras unidades de test o prototipo del nuevo modelo de neumático.

Siempre que sale la primera cubierta del molde de vulcanizado, para nosotros es como un pequeño parto. Aunque ya hemos visualizado varios prototipos 3D, siempre queremos ver cómo quedará el producto final y pasar directamente a la fase de tests.

Y es en la fase de tests cuando nos felicitamos por el trabajo bien hecho o cuando nos lamentamos por el trabajo bien hecho pero mal ejecutado. Personalmente, pienso que nunca hay trabajo mal hecho porque siempre se aprende de los errores de cara al siguiente proceso de diseño.

test de neumáticos de mtb
El momento de la verdad es cuando el neumático toca el suelo por primera vez.

¿Cómo se diseña un neumático de mountainbike? Como puedes ver, un proceso que puede parecer mecánico, automatizado e incluso aburrido como el diseño de un neumático de mountainbike, se convierte en una experiencia llena de emociones, dudas, enfados y muchas alegrías. Tal vez comprendas ahora por qué nos gusta tanto nuestro trabajo.

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