Ensayo de cinturones de seguridad y ensayo de airbags
Los cinturones de seguridad y los airbags son dos de los sistemas de seguridad pasiva más importantes de un vehículo: salvan vidas. Su correcto funcionamiento es primordial para proteger a los ocupantes en caso de accidente. ZwickRoell ofrece máquinas y sistemas de ensayos a medida para realizar ensayos normalizados y fiables de estos componentes críticos para la seguridad , desde el desarrollo hasta la producción en serie y el control de calidad.
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Ensayo de cinturones de seguridad según UN/ECE-R16
El cinturón de seguridad debe satisfacer una serie de requisitos muy exigentes. Sus ensayos se definen con precisión, por ejemplo, en el reglamento n.º 16 de la CEPE/ONU (UN/ECE-R16) o, en EE.UU., en la Federal Motor Vehicle Safety Standard (FMVSS) 209. Se trata de normativas centrales para la homologación de cinturones y sistemas de retención de vehículos, e incluyen una amplia gama de ensayos destinados a comprobar la fiabilidad, durabilidad y seguridad de cinturones de seguridad, tanto a nivel de componentes individuales (cinta, hebilla, pretensor) como del sistema completo de cinturón de seguridad instalado en el vehículo.
El ensayo debe llevarse a cabo según unas especificaciones muy estrictas en una máquina de ensayos e incluir varios acondicionamientos previos del cinturón (colocación, humedad, temperatura, luz, desgaste, etc. ).
Las máquinas de ensayos de ZwickRoell pueden utilizarse para distintos tipos de ensayo.
Ensayo de tracción en cinturones según la norma DIN EN 1492
Los fabricantes de cinturones de seguridad y fabricantes originales confían en los sistemas de ensayos de ZwickRoell para determinar la resistencia de los cinturones de seguridad fabricados, (con o sin hebilla). El ensayo de tracción requiere mordazas de rodillo especiales y una carcasa de seguridad resistente a impactos.
Durante otro ensayo se determina la fuerza de desenganche del cierre del cinturón (sin carga y bajo carga de tracción). En este ensayo, la probeta se enrolla en las mordazas de rodillo y se aguanta sola, por lo que también es recomendable para probetas de materiales sensibles al apriete. Al enrollarlo en la bobina, el material de la probeta queda fijado automáticamente por el cierre por fricción.
De forma alternativa, también se utilizan mordazas con sistemas de inversión en cintas y cinturones. En este caso, las probetas se pueden tensar de forma fácil y rápida. También se utilizan en materiales finos, sensibles al apriete para evitar roturas de sujeción durante el ensayo de tracción o un desplazamiento de la probeta. Mediante una curva de reducción de carga, se reduce la fuerza de tracción antes del tope de sujeción. La probeta se mantiene segura y, de este modo, se evitan roturas.
En este caso, para la medición de deformación debe utilizarse un extensómetro óptico / sin contacto, ya que durante la rotura se liberan elevadas energías y el recorrido del travesaño no se puede definir con precisión como magnitud de referencia para la deformación. Nuestro videoextensómetro videoXtens utiliza la estructura de las correas y establece marcas de medición virtuales mediante software.
Videoextensómetros
Mordazas de rodillo
Mordazas con sistema de inversión
Ensayo de tracción en uniones de cinturones según la norma DIN EN 1492
Las uniones del cinturón en forma de lazos, nudos o piezas del estribo deben someterse a ensayo para verificar las fuerzas y propiedades críticas para la seguridad.
En el ejemplo que mostramos aquí, se calcula la fuerza máxima que se ejerce sobre la costura, el estribo de seguridad o sobre el propio cinturón de seguridad.
Para ello, se enrolla y se fija el cinturón con unas mordazas de rodillo y en el otro lado se engancha el anclaje con unas mordazas neumáticas. El diagrama de fuerza-recorrido se registra a través del travesaño y no se emplea ningún sistema de medición adicional.
Ensayo de airbags
Otro equipamiento de seguridad importante son los airbags, que actualmente se instalan en muchas posiciones de la zona de pasajeros.
Además de los ensayos básicos normalizados como los de tracción y desgarro progresivo en tejidos de airbag, costuras y uniones adhesivas, ZwickRoell también ofrece ensayos en conectores, sensores, elementos de conmutación y puntos de rotura predeterminada en revestimientos.
Resistencia a la tracción de tejidos de airbag
La resistencia a tracción es un parámetro mecánico clave para evaluar los tejidos de airbag. Para determinarla según la norma, se utilizan dos métodos reconocidos internacionalmente: el ensayo de tracción por el método de la tira y el ensayo Grab. Mientras que en el método de la tira, se somete a una carga constante una tira de tejido cortada con precisión, el ensayo según el método Grab simula el comportamiento del tejido en el material compuesto mediante sujeción parcial. Ambos métodos proporcionan información diferente, pero complementaria, sobre la resistencia y aplicabilidad de estos textiles técnicos.
Además, también se ensayan las costuras y uniones adhesivas de los tejidos para airbags en el ensayo de tracción. Se comparan tejidos sin coser/pegar con probetas cosidas o adheridas según las normas ISO 13935-1/-2 o ISO 13936-1/-2, que definen el método para determinar la fuerza máxima de tracción en costuras sometidas a una carga perpendicular.
Ensayo de tracción por el método de la tira en tejidos para airbags según ASTM D5035, ISO 13934-1 e ISO 1421
El ensayo de tracción por el método de la tira en tejidos para airbag está descrito en las normas internacionales ISO 1421 como método 1, así como en la ISO 13934-1 y ASTM D5035 y determina la fuerza máxima de tracción y el comportamiento en rotura de una tira de tejido cargada de forma uniforme. Es ideal para analizar la resistencia del material, el control de la calidad en la recepción de mercancías y la producción, así como en la comparación entre lotes de material.
Los tejidos para airbag suelen tener un acabado liso y resbaladizo debido a su recubrimiento y tratamiento, y presentan una tasa de deformación muy baja. Por ello, es fundamental emplear mandíbulas y mordazas neumáticas con alta fuerza de sujeción adecuadas para evitar el deslizamiento de la probeta y garantizar una rotura conforme a norma.
Para el ensayo normalizado, nuestras máquinas de ensayos de materiales universales de la serie ProLine y AllroundLine en el rango de fuerza entre 10 kN y 20 kN en combinación con las mordazas neumáticas de cierre unilateral (10kN o 30kN) son nuestra mejor opción para poder llevar a cabo todos los ensayos estandarizados en tejidos para airbag.
Ensayo de tracción según ASTM D3034, ISO 13934-2, ISO 1421
Además del ensayo de tracción por método de la tira, también se ensayan tejidos de airbag según el ensayo de tracción tipo Grab, definido en las normas internacionales ASTM D5034, ISO 13934-2 e ISO 1421 (método 2).
En el ensayo de tracción tipo Grab, la probeta solo se sujeta en su parte central, lo que permite evaluar específicamente el comportamiento de adhesión del tejido. A diferencia del método ensayo clásico de la tira, donde la carga se aplica de forma uniforme, el método Grab simula una deformación localizada en el tejido, lo que permite determinar la fuerza máxima del conjunto de forma realista y evaluar la estabilidad del tejido en uso real.
En el ensayo Grab, puede utilizarse el mismo equipamiento que en el ensayo por el método de la tira.
Más información sobre el ensayo Grab
Ensayos de desgarro progresivo según ISO 13937-2 y ASTM D2261
Los ensayos de desgarro progresivo en tejidos para airbags se llevan a cabo de conformidad con las normas ISO 13937-2 o ASTM D2261 en probetas con forma de pantalón. Para ello, se corta una probeta rectangular por un lado estrecho formando dos tiras unidas en forma de pantalón, que se separan paralelamente al corte, en una máquina de ensayos de tracción. Durante el ensayo, se registra la fuerza de desgarro a lo largo de la curva de fuerza. El ensayo sirve para determinar la fuerza necesaria para propagar la grieta a lo largo de la incisión.
Para garantizar resultados fiables, se recomienda el uso de máquinas de ensayos universales ProLine o AllroundLine equipadas con mordazas neumáticas que impidan el deslizamiento de la probeta.
Ensayo de conectores de airbag
Los airbags forman parte de los componentes de seguridad principales de un vehículo, por lo que se exigen los máximos niveles de fiabilidad para que se activen de forma segura. Para garantizar la conexión segura de los conectores de airbag, la empresa Delphi Connection Systems Deutschland GmbH realiza ensayos durante la fase de desarrollo para verificar las propiedades mecánicas y eléctricas.
Dado que el sonido del clic (audible feedback) al conectar no es suficiente, la empresa apuesta por un ensayo mecánico, eléctrico y óptico combinado. Para ello, se emplea una máquina de ensayos AllroundLine de ZwickRoell, modular y ampliable. Una tarjeta PCIe integrada en la electrónica testControl mide la corriente durante el acoplamiento y visualiza el contacto eléctrico en tiempo real.
Al mismo tiempo, se supervisa visualmente el acoplamiento desde dos perspectivas mediante la función desarrollada por ZwickRoell, Multi-Capture, que permite grabaciones sincronizadas , y dispone de hasta cuatro cámaras si es necesario. La electrónica testControl II procesa todas las señales entrantes con alta velocidad y ofrece máxima modularidad para ensayos complejos.
