Ensaio de cinto de segurança e ensaio de Airbag
Cintos de segurança e Airbags estão entre os sistemas de segurança passiva mais importantes do veículo — eles salvam vidas. Seu funcionamento impecável é fundamental para a proteção dos ocupantes do veículo em caso de acidente. A ZwickRoell oferece máquinas e sistemas de ensaio personalizados para ensaios normativos e confiáveis desses componentes de segurança — desde o desenvolvimento, passando pela produção em série, até o controle de qualidade.
Ensaio de cintos de segurança segundo UN/ECE-R16
O cinto de segurança deve atender a uma série de requisitos rigorosos. Seu ensaio é especificado, por exemplo, no Regulamento Nº 16 da UN/ECE (UN/ECE-R16) e, nos EUA, na Federal Motor Vehicle Safety Standard (FMVSS) 209. São regulamentações centrais para a aprovação de cintos de segurança e sistemas de retenção em veículos, contendo uma variedade de ensaio sque visam a confiabilidade, durabilidade e segurança dos cintos de segurança — tanto no nível dos componentes individuais (cinto, trava, tensionador) quanto no sistema completo de cinto de segurança no veículo.
Os ensaio devem ser realizados em uma máquina de ensaio conforme especificações rigorosas, incluindo várias pré-condicionamentos do cinto (assentamento, umidade, temperatura, luz, abrasão, etc.).
As máquinas de ensaio da ZwickRoell podem ser usadas para diversos ensaio.
Ensaio de tração em cintas conforme DIN EN ISO 1492
Fabricantes de cintos de segurança e fabricantes originais valorizam os sistemas de ensaio da ZwickRoell para determinar a resistência dos cintos de segurança produzidos (com e sem fivela). O ensaio de tração requer suportes especiais para amostras em rolos e uma carcaça de proteção resistente a impactos.
Além do ensaio de tração, é determinada a força de liberação da fivela do cinto (sem carga e sob carga de tração). Neste ensaio, a amostra é enrolada no suporte para amostras em rolos e, assim, mantida por si mesma, o que também a torna recomendada para amostras sensíveis à pressão. Por meio do enrolamento nos cilindros o material de amostra se trava por si mesmo por meio do fecho de força por fricção.
De forma alternativa, para fitas e cintas também são utilizadas garras tipo capstan. As amostras podem ser fixadas aqui fácil e rapidamente. Elas também são utilizadas para materiais finos, sensíveis ao travamento com o objetivo de evitar rupturas por mordente ou o escorregamento da amostra no ensaio de tração. Por meio da utilização de uma curva de redução de força a força de tração é reduzida antes do travamento final. A amostra é travada de forma segura e dessa forma rupturas por mordente são evitadas.
Para a medição da deformação, deve ser usado um extensômetro óptico / sem contato , pois, durante a ruptura, são liberadas altas energias e o curso da travessa, como referência para a deformação, não pode ser definido com precisão. O extensômetro videoXtens aproveita a estrutura das cintas e coloca por meio do software marcações de medição virtuais.
Extensômetro de vídeo
Suporte de amostras com cilindro
Garras tipo capstan
Ensaio de tração em conexões de cinto conforme DIN EN 1492
Conexões de cintos na forma de alças, nós ou partes de arcos devem ser ensaiadas quanto às suas forças e propriedades relevantes para a segurança.
No exemplo mostrado aqui, é determinada a força máxima que atua na costura, no arco de segurança ou no cinto de segurança.
Para isso, o cinto de segurança é enrolado e fixado com a ajuda de uma garra tipo cilindro e no lado oposto o arco é travado por um suporte pneumático. O diagrama força-deslocamento é registrado pela travessa, e não é necessário um extensômetro adicional.
Ensaio de Airbag
Outro importante equipamento de segurança são os airbags, os quais atualmente estão sendo instalados em muitos pontos da cabine de passageiros.
Além dos ensaios normativos, como ensaios de tração e rasgamento em tecidos de Airbag, costuras e colagens, a ZwickRoell também oferece ensaios em conectores, sensores, elementos de comutação e pontos de ruptura planejados em revestimentos.
Resistência à tração do tecido de Airbag
A resistência à tração é uma característica mecânica central para a avaliação do tecido do Airbag. Para determiná-la conforme a norma, são utilizados dois métodos internacionalmente reconhecidos: o ensaio de tração em tiras e o ensaio de arrasto (Grab-Test). Enquanto no ensaio de tração em tiras uma amostra cortada exatamente é submetida a uma carga uniforme, o método do ensaio de arrasto (Grab-Test) simula o comportamento do tecido em conjunto por meio de fixação parcial. Ambos os métodos fornecem informações diferentes, mas complementares, sobre a resistência e a adequação ao uso desses tecidos técnicos.
Além dos ensaios de tração em tiras e do ensaio de arrasto, as costuras e as uniões coladas dos tecidos de airbag também são ensaiadas por tração. Para isso, comparam-se tecidos não costurados ou não colados com amostras costuradas ou coladas, conforme as normas ISO 13935-1/-2 ou ISO 13936-1/-2. Essas normas estabelecem procedimentos para determinar a força máxima de tração das costuras, nas quais a carga é aplicada perpendicularmente à costura.
Ensaio de tração em tiras no tecido de Airbag segundo ASTM D5035, ISO 13934-1 e ISO 1421
O ensaio de tração em tiras no tecido de Airbag está descrito nas normas internacionais ISO 1421 como Método 1, bem como na ISO 13934-1 e na ASTM D5035, e determina a força máxima de tração, bem como o comportamento de ruptura de uma única tira têxtil submetida a uma carga uniforme. Ela é especialmente adequada para a avaliação da resistência do material, o controle de qualidade na recepção de mercadorias e na produção, bem como para a comparação de diferentes lotes de material.
Os tecidos de airbag se caracterizam, devido ao seu revestimento e acabamento especiais, por uma superfície lisa e escorregadia, e geralmente apresentam uma deformação muito baixa. Por isso, são importantes mordentes adequados e suportes pneumáticos para amostras com alta força de fixação, para evitar o escorregamento da amostra, que geralmente é sensível à pressão, e garantir uma ruptura conforme a norma.
Para o ensaio conforme a norma, nossas máquinas universais de ensaio das séries ProLine e AllroundLine, com faixa de força entre 10 kN e 20 kN, combinadas com nossos suportes pneumáticos de fechamento unilateral (10 kN ou 30 kN), são a melhor escolha para realizar todos os ensaios padrão em tecidos de Airbag.
Ensaio de tração por agarramento segundo ASTM D3034, ISO 13934-2, ISO 1421
Além do ensaio de tração em tiras, os tecidos de Airbag também são ensaiados pelo método do Grab-Test, que está descrito detalhadamente como Método 2 nas normas internacionais ASTM D5034, ISO 13934-2 e ISO 1421.
No ensaio de tração por agarramento (Grab-Test), a amostra é fixada apenas na região central, o que permite avaliar especificamente o comportamento do tecido em conjunto. Ao contrário do clássico ensaio de tração em tiras, no qual a carga é aplicada de forma uniforme, o Grab-Test simula uma deformação controlada dentro do tecido para determinar de forma realista a força máxima no conjunto e avaliar a estabilidade do tecido em uso.
No Grab-Test, pode-se utilizar o mesmo equipamento de ensaio usado no ensaio de tração em tiras.
Saiba mais sobre o Grab-Test
Ensaio de propagação de rasgo segundo ISO 13937-2 e ASTM D2261
Ensaio de propagação de rasgo em tecidos de airbag são realizados segundo ISO 13937-2 ou ASTM D2261 utilizando as chamadas amostras em forma de pernas. Para isso, uma amostra retangular é cortada em uma das bordas estreitas, formando duas "pernas", que são puxadas em direções opostas, paralelamente ao corte, em uma máquina de ensaio de tração. A força de resistência ao rasgo aplicada nesse processo é determinada com base no gráfico de força ao longo do tempo. O ensaio serve para determinar a força necessária para continuar o rasgo ao longo do corte.
Para resultados confiáveis, recomenda-se o uso das máquinas universais de ensaio ZwickRoell das séries ProLine ou AllroundLine, equipadas com suportes pneumáticos para amostras, a fim de evitar o deslizamento da amostra.
Ensaio de conectores de airbag
Airbags estão entre os componentes de segurança mais importantes em um veículo — consequentemente, as exigências quanto ao acionamento sem falhas são muito elevadas. Para garantir a conexão segura dos conectores do airbag, a Delphi Connection Systems Deutschland GmbH realiza ensaios das propriedades mecânicas e elétricas já na fase de desenvolvimento.
Como o ruído gerado ao encaixar (feedback audível) por si só não é suficiente, a empresa aposta em uma combinação de ensaios mecânicos, elétricos e ópticos. É utilizada uma máquina de ensaio AllroundLine da ZwickRoell, que se destaca pela sua flexibilidade de expansão. Uma placa de medição PCIe integrada na eletrônica testControl mede, de forma sincronizada no tempo durante o encaixe, a corrente elétrica e visualiza o comportamento do contato elétrico.
Ao mesmo tempo, o processo de encaixe é monitorado visualmente a partir de duas perspectivas. Para isso, a ZwickRoell utiliza a função Multi-Capture especialmente desenvolvida, que permite gravações de vídeo sincronizadas — se necessário, até com quatro câmeras. O testControl II processa todos os sinais recebidos em alta velocidade e oferece máxima modularidade para cenários de ensaios complexos.
