Raqueta de tenis
Antecedentes
El juego del tenis se remonta oficialmente a 1873, cuando el mayor Walter Clopton Wingfield, del norte de Gales, publicó el primer libro de reglas. Pero el tenis tiene antecedentes en los juegos de pelota jugados con la mano que se desarrollaron en Europa antes del Renacimiento. Estos juegos se jugaban primero con la mano desnuda, después con las manos enguantadas y luego con las manos envueltas en una cuerda. Más tarde, se introdujo un bate de madera, y las primeras raquetas parecen haber aparecido durante el siglo XV. Estas primeras raquetas eran más pequeñas que las raquetas de tenis modernas, y se encordaban con distintos patrones. Cuando Wingfield y otros que le siguieron estandarizaron las reglas del tenis, se especificó la forma y el tamaño de la pista, así como el tipo de pelota que se podía utilizar. Sin embargo, no había reglas que regulasen el tamaño, la forma o la composición del material de la raqueta.
Hasta 1965, todas las raquetas de tenis profesionales eran de madera. En 1965, el jugador francés René Lacoste patentó una raqueta de tenis de acero, y en 1968 la empresa Spalding comercializó las primeras raquetas de aluminio. Estas raquetas de metal se fueron imponiendo poco a poco. Lo que las raquetas de metal hicieron posible fue un cambio en el diseño para permitir una cabeza más ancha. Las raquetas de madera no podían hacerse más anchas o largas en la cabeza sin causar problemas con el encordado: si la cabeza era demasiado ancha, la tensión de las cuerdas se hacía demasiado grande y la raqueta no jugaba bien. Sin embargo, la mayor resistencia de los marcos de metal podía acomodar una mayor tensión de las cuerdas. Una raqueta de aluminio de gran tamaño desarrollada por Howard Head a mediados de la década de 1970 fue al principio objeto de burla por parte de los profesionales, pero los aficionados descubrieron rápidamente que podían golpear mejor con ella. La zona de golpeo principal, o el llamado «punto dulce», se duplicó en tamaño en las nuevas raquetas más grandes, por lo que para la mayoría de la gente era más fácil de usar. Las raquetas más grandes se convirtieron en el estándar en todos los niveles de juego a principios de la década de 1980.
La Federación Internacional de Tenis adoptó finalmente unas normas que definían las raquetas de tenis aceptables en 1981. La Federación había prohibido una raqueta introducida en 1977 que utilizaba una técnica de encordado innovadora. Los jugadores que utilizaban las raquetas de «cuerda de espagueti» dieron grandes golpes a oponentes de alto rango, y después de sólo cinco meses, estas raquetas no fueron permitidas en el juego profesional. Las primeras reglas de las raquetas permitían que la raqueta y las cuerdas estuvieran hechas de cualquier material, y no limitaban el tamaño, el peso o la forma. Las cuerdas debían entrelazarse o estar unidas en puntos cruzados con una separación mínima de 0,64 cm y máxima de 1,3 cm. No se permitían accesorios que pudieran alterar el vuelo de la pelota, y la distribución del peso a lo largo del eje longitudinal de la raqueta no debía cambiar en el juego. Posteriormente, la longitud máxima de las raquetas se limitó a 32 pulgadas (81 cm). Esto se modificó de nuevo en enero de 1997, reduciendo la longitud a 29 in (74 cm).
La raqueta media mide ahora unas 28 pulgadas (71 cm) y pesa entre 10 y 14 onzas (284-397 g). Ha habido muchas innovaciones recientes en la tecnología de las raquetas, pero no todas han tenido éxito entre los jugadores. Un fabricante comercializa una raqueta hexagonal, mientras que otros fabrican raquetas con cuerpos extra anchos. Una raqueta fabricada con un nuevo material -polímero viscoelástico termoplástico reforzado con fibra de grafito- ha sido diseñada para tener una flexibilidad variable, dependiendo de la fuerza con que se golpee la pelota. Un diseño para aliviar el codo de tenista emplea pequeños rodamientos de plomo encerrados en cámaras de plástico dentro del marco de la cabeza. Se supone que el movimiento de los rodamientos al conectar la raqueta con la pelota amortigua las vibraciones que podrían causar dolor en el brazo del jugador. Pero las raquetas más comunes son ahora de aluminio o de un compuesto de grafito, fibra de vidrio y otros materiales.
Materias primas
Las raquetas de aluminio suelen estar hechas de una de varias aleaciones. Una aleación popular contiene un 2% de silicio, así como trazas de magnesio, cobre y cromo. Otra aleación muy utilizada contiene un 10% de zinc, con magnesio, cobre y cromo. La aleación de zinc es más dura, aunque más frágil, y la de silicio es más fácil de trabajar. Las raquetas de material compuesto pueden contener muchos materiales diferentes. Suelen estar formadas por un sándwich de diferentes capas alrededor de un núcleo hueco o un núcleo de espuma de poliuretano. Las capas típicas de una raqueta de material compuesto son la fibra de vidrio, el grafito y el boro o el kevlar. También se pueden utilizar otros materiales, como fibras cerámicas para aumentar la resistencia.
Otros materiales que se encuentran en las raquetas de tenis son el nylon, la tripa o la tripa sintética para las cuerdas, y el cuero o el material sintético para el mango. El nylon es probablemente el material más común para las cuerdas, y sólo unos pocos profesionales siguen utilizando la tripa, que está hecha de intestino de vaca u oveja retorcido. La tripa sintética está hecha de nylon retorcido para conseguir el mismo efecto que la tripa natural. Las antiguas raquetas de madera solían tener un mango de cuero, pero las raquetas modernas suelen utilizar un sustituto del cuero, como el vinilo. Las raquetas también pueden tener partes de plástico, como el yugo en la base de la cabeza y la tapa en la parte inferior del mango.
El proceso de fabricación
La mayoría de las raquetas que se venden en Estados Unidos se producen en masa en una de las grandes fábricas de Japón o de cualquier otro lugar de Asia. Así que, independientemente de la marca, lo más probable es que la raqueta se haya fabricado con uno de los métodos descritos a continuación. Las raquetas con características inusuales pueden ser excepciones. Además, las raquetas de gama alta suelen venderse sin encordar y el comprador las hace encordar a su gusto en una tienda profesional. Así que en este caso, el paso de encordado en la fábrica se omitiría.
Raqueta de aluminio
- 1 Formación del marco. Hay dos métodos para formar las raquetas de aluminio. El aluminio puede ser fundido y forzado a través de una matriz con la forma del marco de la raqueta. O bien, el metal puede fundirse primero y extruirse en un tubo, y luego el tubo pasar por un troquel.
- 2 Perforación y lijado. La raqueta en bruto se coloca entonces en una máquina de perforación, y se perforan agujeros para el yugo -la pieza de la garganta que sostiene la parte inferior de las cuerdas- en los lados para las cuerdas, y en la base del palo. La máquina de perforación utiliza varios husillos, cada uno de los cuales sostiene una broca en posición para cada agujero de las cuerdas. La raqueta se mantiene en posición horizontal en el centro de la máquina. A continuación, se activan los taladros y se perforan todos los agujeros simultáneamente. A continuación, los marcos se colocan en una lijadora para alisar los bordes afilados que quedan del taladrado.
- 3 Templado. En esta fase, las raquetas se templan, es decir, se someten al calor y al enfriamiento rápido. Este proceso endurece el aluminio, dando a la raqueta una resistencia adicional. Las raquetas se colocan en una bandeja dentro de un horno y se calientan al rojo vivo. Después se saca la bandeja del horno y se sumergen las raquetas en agua. Después del templado, las raquetas también pueden ser anodizadas. Se sumergen en una solución de ácido sulfúrico suave y se hace pasar una corriente eléctrica por el baño. Este tratamiento cambia la superficie del aluminio y da a las raquetas un acabado brillante.
- 4 Encordado. Una tira de ojal se incrusta en la ranura alrededor del borde de la cabeza. La tira de ojal flexible, generalmente de plástico, ha sido preperforada para que sus agujeros encajen en los agujeros de las cuerdas en la cabeza del marco. A continuación, se encaja el yugo en la base de la cabeza de la raqueta. Ahora la raqueta está lista para ser encordada. Cada raqueta es encordada individualmente por un trabajador sentado en una máquina encordadora. El trabajador primero sujeta la raqueta en la máquina, que la mantiene en posición horizontal. El trabajador hace pasar las cuerdas a través de los agujeros mediante un potente enhebrador montado en una barra móvil por encima de la raqueta. Primero se pasan las cuerdas longitudinales, luego
se pasan las cuerdas transversales y se ajusta la tensión.
- 5 Acabado. Para terminar la raqueta, un trabajador corta el extremo del mango e inserta una tapa llamada tapa de tope. A continuación, el trabajador envuelve el mango con cinta adhesiva de doble cara, seguida de cinta de agarre de vinilo. A continuación, las cuerdas pueden llevar un logotipo impreso y el marco puede llevar una calcomanía. Los inspectores comprueban que la raqueta no tenga muescas ni desperfectos y que se ajuste a las especificaciones de tamaño y peso. A continuación, las raquetas pueden pasar por una última fase de limpieza. A continuación, los trabajadores las colocan en fundas protectoras, las raquetas se empaquetan y finalmente se envían a un almacén para su distribución.
Raqueta de material compuesto
- 6 Formación del marco. Las raquetas de material compuesto están hechas de capas de diferentes materiales, normalmente grafito y fibra de vidrio, y quizás otras capas que contienen boro, kevlar, o un material similar a la fibra de vidrio que contiene partículas de cerámica. El fabricante de raquetas comienza por ensamblar las capas como un sándwich plano. A continuación, el sándwich se corta en tiras y éstas se enrollan alrededor de un tubo hueco y flexible. El tubo envuelto se coloca entonces en un molde con forma de raqueta. El tubo se extiende por toda la raqueta y se conecta a una bomba. A continuación se calienta el molde y se bombea aire en el tubo. La presión del aire en el tubo, junto con el calor, une las capas del sándwich. Alternativamente, el tubo hueco puede rellenarse con espuma de poliuretano. La espuma se expande a medida que se calienta el molde, consolidando los materiales.
- 7 Perforación y sellado. Los trabajadores liberan las raquetas de los moldes y las llevan a una zona de inspección, donde se retiran las que estén defectuosas. Se corta el extremo del marco y, a continuación, las raquetas se colocan en una taladradora y se perforan los agujeros para el cordaje, como se ha indicado anteriormente. Tras el taladrado, las raquetas se cepillan con un recubrimiento de polímero y se colocan en un secador. Este paso se repite varias veces, y luego las raquetas se lijan. Antes del recubrimiento final, se aplica la calcomanía de la marca.
- 8 Encordado y acabado. Los siguientes pasos son los mismos que para la raqueta de aluminio descrita anteriormente. Se fijan una tira de ojales y un yugo en las ranuras correspondientes, y los trabajadores encuerdan las raquetas de una en una en máquinas encordadoras. Se puede serigrafiar un logotipo o una marca en las cuerdas. Los trabajadores introducen la tapa de la raqueta y, a continuación, enrollan cinta adhesiva doble y cinta de agarre alrededor del mango. A continuación, las raquetas se limpian, se inspeccionan, se empaquetan y se envían a un almacén.
Control de calidad
Los inspectores comprueban las raquetas en muchos puntos del proceso de fabricación. Cuando los marcos se sacan por primera vez de los moldes, se inspeccionan visualmente. Las raquetas defectuosas se apartan, y las raquetas que superan la prueba pueden ser objeto de una clasificación aproximada de la calidad. Las raquetas de aluminio se someten a pruebas de tensión para determinar
si los marcos tienen la dureza adecuada. También se comprueba la rigidez de las raquetas de material compuesto. Los inspectores pesan ambos tipos de raquetas, normalmente antes y después del encordado, para asegurarse de que cumplen las especificaciones. También comprueban el equilibrio, ya que es muy importante para el juego de la raqueta. No debe ser demasiado pesada en la cabeza o en el mango, sino que debe estar equilibrada cerca del punto medio (aunque algunos modelos están diseñados para ser deliberadamente pesados en la cabeza). Se inspeccionan los agujeros de los ojales. Si no son lisos o uniformes, la tensión de las cuerdas se ve afectada y éstas pueden romperse contra los bordes ásperos. Los detalles de acabado también se someten a una inspección visual. La tapa de la culata debe quedar bien ajustada, y la impresión en el marco y las cuerdas debe ser uniforme y clara. La empuñadura debe estar enrollada con suavidad, y no debe haber mellas ni arañazos. Algunas raquetas pueden ser probadas en el juego, especialmente si se trata de un nuevo diseño.
El futuro
La ciencia de las raquetas de tenis es sorprendentemente compleja, no el proceso de fabricación, sino la física de la vibración del cordaje y del marco cuando la pelota entra en contacto con la raqueta. Actualmente, las raquetas son diseñadas por científicos de laboratorio que utilizan las matemáticas para calcular los efectos de los cambios de peso, tamaño y material. Como las normas que rigen las raquetas aceptables son muy amplias, los innovadores tienen mucho margen de maniobra. Las nuevas raquetas también se fabrican con diseño asistido por ordenador (CAD) y fabricación asistida por ordenador (CAM), lo que permite calcular con precisión la rigidez del material y el centro de gravedad. Como esta ciencia avanzada se prodiga en la raqueta de tenis, sin duda seguirán desarrollándose nuevos modelos con características excéntricas. La tendencia actual es hacia raquetas más ligeras y grandes, y éstas son viables gracias a la ingeniería avanzada de materiales.
Dónde obtener más información
Publicaciones periódicas
Brody, Howard. «¿Cómo diseñaría un físico una raqueta de tenis?» Physics Today, marzo de 1995, pp. 26-31.
Fisher, Marshall Jon. «La ciencia de la raqueta». The Sciences, noviembre/diciembre de 1996, pp. 10-11.
Gelberg, Nadine J. «The Big Technological Tennis Upset». Invención & Tecnología, primavera de 1997, pp. 56-61.
Sparrow, David. «Más longitud, más fuerza». Sports Illustrated, 27 de mayo de 1996, p. 16.
– Angela Woodward