Hay componentes del automóvil que acostumbran a pasar desapercibidos hasta que uno empieza a fijarse realmente en ellos. Las llantas son probablemente uno de los mejores ejemplos.

A primera vista, una llanta de aleación parece una cuestión puramente estética: cinco radios, diez, un diseño cerrado o completamente abierto, acabado negro, pulido o bicolor. Pero detrás de cada una hay una enorme cantidad de ingeniería.

Una rueda puede modificar el peso no suspendido, la inercia rotacional, la respuesta de la dirección, la capacidad de refrigeración de los frenos e incluso la eficiencia energética de un vehículo eléctrico.

Y, además, el material y la tecnología utilizados para fabricarla determinan hasta dónde pueden llegar los diseñadores.

El aluminio sigue siendo el rey

La inmensa mayoría de las llantas de aleación de los automóviles actuales utilizan aleaciones de aluminio, no aluminio puro.

La razón es sencilla: el aluminio permite conseguir una excelente relación entre resistencia y peso, además de ofrecer buenas posibilidades de fundición, mecanizado y acabado.

Las composiciones concretas varían según fabricante y proceso. Entre las familias utilizadas en ruedas aparecen aleaciones de aluminio con silicio y magnesio. Porsche, por ejemplo, explica que las históricas Fuchs utilizaban una aleación ALMgSi1 compuesta aproximadamente por un 97 % de aluminio, junto con magnesio, silicio, manganeso, titanio y otros elementos.

Pero la auténtica diferencia no está solamente en qué metal se utiliza.

Está en cómo se transforma ese metal en una rueda.

Fundición: la solución que permite fabricar millones de ruedas

La llanta de fundición parte de aluminio fundido que se introduce en un molde para obtener el denominado blank, el cuerpo inicial de la rueda.

Es un proceso relativamente eficiente para grandes volúmenes y permite fabricar diseños muy complejos a un coste razonable. Por eso sigue siendo una tecnología fundamental en la industria.

Un fabricante especializado como BBS utiliza, por ejemplo, fundición a baja presión y somete posteriormente las piezas a controles por rayos X para detectar porosidades o inclusiones antes de continuar con el proceso.

La desventaja es que una llanta fundida necesita generalmente más material para alcanzar determinadas prestaciones que una equivalente fabricada mediante procesos más sofisticados.

Y aquí entra en escena una tecnología que ha cambiado muchísimo el mercado.

Flow forming: cuando la llanta se “estira”

El flow forming es una de las tecnologías más interesantes porque ocupa una posición intermedia entre la fabricación convencional y la forja.

Se parte de una pieza fundida y, mediante rodillos que aplican una enorme presión, se deforma y alarga la zona correspondiente al aro.

El material se compacta, se modifica su estructura y se puede reducir el espesor manteniendo las propiedades mecánicas necesarias.

BBS explica que sus procesos de flow forming utilizan tres rodillos y más de 10 toneladas de presión, pudiendo alcanzar espesores de aproximadamente 2,25 mm en determinadas aplicaciones.

El resultado es una rueda más ligera que una fundida convencional, pero sin asumir necesariamente el coste de una llanta completamente forjada.

Por eso esta tecnología resulta especialmente atractiva para vehículos deportivos y premium.

Y después está la forja: la liga superior

En las llantas forjadas el proceso es completamente diferente.

En lugar de obtener la forma básica vertiendo aluminio líquido en un molde, se parte de un bloque de aleación sólida que se somete a enormes presiones.

BBS, por ejemplo, utiliza prensas de entre 8.000 y 10.000 toneladas en determinadas etapas de fabricación. El material se comprime y se forma progresivamente, mejorando su estructura y permitiendo posteriormente retirar grandes cantidades de material mediante mecanizado CNC.

La ventaja es fundamental: una llanta forjada puede alcanzar una extraordinaria combinación de resistencia, rigidez y bajo peso.

Y el diseñador dispone de más libertad para eliminar material allí donde estructuralmente no resulta necesario.

Una BBS FI-R de 19 pulgadas, por ejemplo, parte de unos sorprendentes 7,8 kg, gracias a una combinación de forja y mecanizado intensivo.

La contrapartida es el precio.

Una llanta forjada requiere maquinaria, materiales y procesos mucho más costosos que una fundida convencional.

¿Por qué importa tanto quitar un kilo de una llanta?

Porque no es lo mismo quitar un kilo de una carrocería que quitarlo de una rueda.

La llanta forma parte de la masa no suspendida y, además, está girando.

Reducir su peso puede contribuir a mejorar la respuesta de la suspensión, la agilidad y la capacidad del neumático para mantener el contacto con el asfalto. Reducir la masa rotacional también disminuye la energía necesaria para acelerar y frenar la rueda.

En un vehículo eléctrico la cuestión adquiere otra dimensión.

Las enormes baterías han disparado el peso de muchos coches eléctricos y los fabricantes buscan reducir gramos prácticamente en cualquier componente.

De ahí que las llantas hayan pasado a ser un campo de batalla tecnológico.

Magnesio: cuando el aluminio ya no es suficiente

El siguiente escalón aparece con las aleaciones de magnesio.

El magnesio permite conseguir pesos todavía menores, aunque su utilización exige procesos y consideraciones específicas de fabricación, protección superficial y coste.

No es casualidad que BBS incluya explícitamente aleaciones de aluminio o magnesio entre los materiales empleados en sus procesos de forja de alto rendimiento.

En vehículos de competición y aplicaciones extremadamente deportivas, cada kilogramo cuenta.

Sin embargo, para la producción masiva de automóviles de calle el aluminio continúa siendo la solución dominante por su equilibrio entre prestaciones, coste, durabilidad y facilidad industrial.

Las marcas premium no buscan simplemente la llanta más bonita

En las marcas premium y deportivas se está imponiendo una filosofía mucho más compleja.

Porsche, por ejemplo, tiene una relación histórica extraordinariamente estrecha con la fabricación ligera. Las famosas Fuchs del 911 fueron precisamente una respuesta a la necesidad de reducir masa: Porsche explica que la versión 911 S necesitaba unas ruedas aproximadamente tres kilos más ligeras que las de acero.

La misma filosofía continúa actualmente.

Los diseños más deportivos utilizan radios extremadamente delgados, mecanizados complejos y estructuras que parecen imposibles cuando se observan desde fuera.

Pero esa apariencia no es solo estética.

Cada hueco que se elimina tiene detrás cálculos estructurales.

El gran dilema de los SUV eléctricos

Y aquí aparece una contradicción moderna.

Durante décadas, el automóvil deportivo buscó llantas grandes y abiertas.

Ahora los SUV eléctricos y los vehículos eléctricos de gran autonomía están empujando en dirección contraria.

Una llanta completamente abierta genera más turbulencias alrededor del paso de rueda. Una superficie más cerrada puede mejorar la aerodinámica.

Por eso cada vez encontramos más diseños que parecen casi una tapa aerodinámica, especialmente en coches eléctricos.

El objetivo es reducir la resistencia al avance y conseguir unos kilómetros adicionales de autonomía.

En este caso, una llanta visualmente menos espectacular puede ser técnicamente más eficiente.

Europa frente a Asia: dos filosofías que empiezan a mezclarse

La comparación entre diseños europeos y asiáticos resulta especialmente interesante, aunque hay que evitar convertirla en una regla absoluta.

En buena parte de las marcas europeas premium existe una tradición muy marcada de dejar visible la arquitectura de la rueda. Grandes radios, diseños deportivos, superficies mecanizadas y una clara intención de mostrar los frenos y transmitir sensación de prestaciones.

Porsche es probablemente uno de los ejemplos más claros de esta filosofía, con diseños que forman parte de la identidad del propio vehículo.

En Japón existe otra tradición muy potente vinculada al motorsport, el tuning y el mercado de accesorios. El diseño multirradio, las ruedas de gran profundidad visual y determinadas configuraciones de varios radios han tenido una enorme influencia internacional.

Pero China está introduciendo una tercera tendencia.

Los fabricantes chinos de vehículos eléctricos están experimentando con diseños muy aerodinámicos, superficies cerradas y soluciones visualmente más futuristas, en parte porque la eficiencia tiene un peso enorme en el desarrollo de los eléctricos.

Y las diferencias están desapareciendo rápidamente.

Las marcas europeas están utilizando diseños cada vez más aerodinámicos en sus eléctricos, mientras los fabricantes asiáticos están recurriendo también a diseños deportivos y muy abiertos cuando el posicionamiento del vehículo lo requiere.

La globalización del automóvil está haciendo que la tecnología viaje mucho más rápido que las escuelas de diseño.

El futuro será todavía más extraño

La próxima generación de llantas probablemente será todavía más sofisticada.

Ya estamos viendo una combinación de fundición, flow forming, forja, mecanizado CNC y optimización mediante software.

El diseñador ya no dibuja simplemente cinco o diez radios.

Introduce restricciones estructurales, cargas, refrigeración, aerodinámica y objetivos de masa en herramientas de simulación que permiten encontrar formas que hace unos años habrían sido prácticamente imposibles de fabricar.

El resultado son radios que se bifurcan, superficies que cambian de espesor a lo largo de su recorrido y estructuras que concentran material únicamente donde resulta necesario.

Y existe otro factor que puede cambiarlo todo: la fabricación aditiva.

Aunque todavía está lejos de convertirse en el método dominante para las llantas de producción masiva, la impresión 3D permite imaginar estructuras extremadamente optimizadas y personalizadas.

La próxima vez que mires una llanta, fíjate en algo más que en su diseño

La próxima vez que veas un deportivo con unas enormes llantas de 21 pulgadas, hay una pregunta mucho más interesante que si te gustan o no.

¿Cuánto pesan?

Dos ruedas exactamente iguales en diámetro pueden tener diferencias importantes de masa dependiendo de si son fundidas, flow formed o forjadas.

Y esa diferencia puede estar influyendo en cómo gira, frena, acelera y absorbe los baches el coche.

En los vehículos premium, por tanto, la llanta se ha convertido en mucho más que un elemento decorativo.

Es una pieza de ingeniería donde confluyen metalurgia, dinámica del vehículo, aerodinámica, refrigeración y diseño.

Y la paradoja es que cuanto más sofisticada se vuelve la tecnología, menos material necesita.

La llanta perfecta del futuro probablemente será aquella que, a simple vista, parezca imposible: enorme, extremadamente resistente, aerodinámicamente eficiente y sorprendentemente ligera.

Lee la noticia completa: Las llantas ya no son solo diseño: el material y la forma pueden cambiar por completo un coche