Fabricantes automotivos precisam de veículos que sejam mais seguros, leves e eficientes, reduzindo ao mesmo tempo os custos e o tempo de colocação no mercado. Muitos desses objetivos dependem de novos materiais e componentes que nunca foram usados em um veículo antes, desde aços avançados de alta resistência e compósitos até os materiais de bateria dentro de veículos elétricos. Cada um precisa de dados de ensaio confiáveis antes de poder ser aprovado.
Os sistemas de ensaio Instron® fornecem aos engenheiros automotivos dados precisos sobre o desempenho de materiais e peças em todas as etapas, desde a pesquisa e desenvolvimento até o controle de qualidade da produção. Nossos sistemas cobrem toda a gama de ensaios automotivos, desde um ensaio de tração em um único corpo de prova de polímero até ensaios de durabilidade de um veículo completo. Para simulação de colisão e durabilidade estrutural, nosso centro de excelência em Darmstadt, Alemanha, apoia fabricantes e fornecedores em todo o mundo.
Veículos elétricos
Os veículos elétricos (EVs) trouxeram novos materiais e componentes para a cadeia de suprimentos automotiva, e cada um deles precisa de ensaios mecânicos. Os pacotes de baterias adicionam um peso significativo, o que aumentou o foco na redução de peso em todo o veículo. Materiais e conjuntos específicos para EVs, desde filmes separadores de polímero em células de íons de lítio até os pacotes de baterias acabados, precisam de ensaios tanto no desenvolvimento quanto na produção.
A segurança da bateria começa com os materiais dentro de cada célula. Os filmes separadores devem resistir a perfurações e rasgos, pois um separador danificado pode causar um curto-circuito interno. Ensaios de tração e perfuração medem essas propriedades durante o desenvolvimento do material e as confirmam na produção.
No nível do pacote, metais leves, compósitos e polímeros estão substituindo materiais mais pesados em invólucros e estruturas. Cada novo material e junta precisa de dados de ensaios mecânicos antes de poder ser aprovado para uso em um veículo.
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Rodas e pneus
Rodas e pneus são componentes críticos para a segurança que suportam altas cargas e desgaste durante toda a sua vida útil. Para confirmar sua confiabilidade, os ensaios devem reproduzir as condições reais de carregamento o mais fielmente possível. Um perfil mecânico completo dos materiais usados para fabricá-los também é necessário.
A borracha e o cordonel do pneu são testados quanto à resistência à tração e ao alongamento para confirmar se atendem às especificações. O ensaio do cordonel é crítico porque os cordonéis suportam grande parte da carga dentro do pneu.
O ensaio de reologia da borracha não curada mostra como o composto fluirá durante a mistura e a extrusão. Isso ajuda os fabricantes a controlar a qualidade antes que um pneu seja construído, quando as alterações custam menos.
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Chassi e carroceria
A maior parte do chassi e da carroceria de um veículo é feita de metal. A demanda por veículos mais leves impulsionou o desenvolvimento de graus de aço e alumínio de maior resistência. Esses novos graus trazem novos desafios de ensaio, como forças de ensaio mais altas e medição de deformação mais exigente.
Ensaios de tração e dobramento em chapas metálicas fornecem os dados de resistência, ductilidade e formabilidade necessários para estampagem e simulação de colisão. Ensaios de alta taxa de deformação mostram como esses materiais se comportam em velocidades de colisão. Laminados compósitos adicionam seus próprios ensaios, como tração e compressão após impacto.
No nível de componentes e de veículos completos, sistemas de durabilidade estrutural e simulação de estrada reproduzem anos de cargas rodoviárias no laboratório. Esses sistemas são apoiados pelo nosso centro de excelência em Darmstadt, Alemanha.
Soluções relacionadas
- Ensaios de tração de chapas metálicas
- Ensaios de dobramento de chapas metálicas
- Ensaios de alta taxa de deformação
- Ensaios de tração de laminados compósitos
- Ensaios de compressão após impacto de laminados compósitos
- Ensaios de impacto em para-choque
- Ensaios de fadiga do suporte do escapamento
- Ensaio de durabilidade da linha de escapamento
- Ensaios de durabilidade estrutural
- Sistemas de simulação de estrada
- Ensaios do veículo completo
Trem de força e suspensão
A transmissão e a suspensão suportam cargas repetidas toda vez que o veículo se move. Os danos podem variar de um problema estético a uma falha grave de segurança. Fabricantes de veículos e fornecedores OEM devem atender a padrões de segurança rigorosos, portanto, esses componentes precisam de ensaios de torção, fadiga e durabilidade para provar que durarão.
Eixos, eixos de transmissão e embreagens enfrentam cargas repetidas de torção e flexão ao longo de sua vida útil. Ensaios de torção e durabilidade medem sua resistência, rigidez e vida em fadiga sob essas cargas.
Amortecedores são testados quanto à sua resposta a cargas de impacto. Juntos, esses ensaios apoiam a validação do projeto e confirmam que as peças de produção atendem às especificações.
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Motor
Componentes do motor e da transmissão operam muito mais quentes do que o resto do veículo. Muitos OEMs definem seus próprios requisitos de temperatura para cada componente. Ensaios em temperatura ambiente e de operação mostram como os materiais do motor e da transmissão se comportarão em serviço.
Metais e plásticos podem perder resistência rapidamente à medida que a temperatura sobe, portanto, os dados de ensaios ambientais por si só não são suficientes. Ensaios de tração em câmaras ambientais e fornos medem a resistência e a rigidez nas temperaturas que essas peças verão em serviço, tanto altas quanto baixas.
Ensaios de fadiga em virabrequins e outros componentes do motor mostram quanto tempo eles durarão sob as cargas repetidas da operação normal.
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Interior
Motoristas e passageiros veem e tocam o interior toda vez que usam o veículo, portanto a aparência é importante. Os componentes internos também devem resistir a anos de uso diário. Ensaios mecânicos de tecidos, acabamentos e componentes internos confirmam que eles manterão sua aparência e desempenho ao longo do tempo.
Plásticos usados em painéis, acabamentos e painéis são testados quanto às propriedades de tração e flexão. Ensaios de temperatura de deflexão térmica (HDT) e temperatura de amolecimento Vicat mostram se as peças se deformarão em uma cabine quente.
A espuma do assento é testada em compressão para confirmar o conforto e a durabilidade ao longo do tempo. Manípulos e botões são testados em tração e torção para que não se soltem ou quebrem. Ensaios de impacto por queda de peso em painéis mostram como as peças internas se comportam em uma colisão.
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União
A redução de peso aumentou a gama de materiais usados nos veículos. Unir diferentes materiais de forma confiável é agora um desafio fundamental de engenharia. Adesivos, fixadores mecânicos e soldas mantêm o veículo unido. Os ensaios mostram como cada junta se comportará ao longo da vida útil do veículo.
Juntas adesivas são testadas em cisalhamento de sobreposição e descascamento para medir a força de adesão. Parafusos são testados quanto à resistência à tração e à fadiga, e soldas plásticas são testadas em tração para confirmar que atendem à sua resistência de projeto.
Ensaios de alta taxa de deformação mostram como as juntas se comportam em velocidades de colisão. Isso importa mais à medida que os veículos combinam metais, compósitos e plásticos na mesma estrutura, porque cada combinação de materiais se comporta de maneira diferente.
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Sistemas de segurança
A segurança dos passageiros impulsiona uma grande parte da pesquisa e desenvolvimento automotivo. Ensaios mecânicos validam as escolhas de projeto e materiais para cintos de segurança, airbags, assentos e outros componentes de segurança. Esses ensaios passam então para o controle de qualidade, para que cada componente crítico seja verificado antes de chegar a um veículo.
A simulação de colisão baseada em trenó reproduz eventos de impacto frontal, lateral e efeito chicote sem destruir um veículo completo. Isso permite que os engenheiros testem assentos, restrições e airbags mais cedo no desenvolvimento e com mais frequência. A fita do cinto de segurança também é testada em altas taxas de deformação para confirmar que funciona sob cargas de colisão. Para simulação de colisão em escala real, nosso centro de excelência em Darmstadt traz mais de 50 anos de experiência.
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PRINCIPAIS CONSIDERAÇÕES
O que procurar em um sistema de ensaio automotivo
Feito para durar
A idade média de um sistema Instron que atendemos é de 18 anos, portanto seu investimento continua funcionando por décadas.
Dados precisos e repetíveis
Somos o único fabricante de sistemas de ensaio que projeta e constrói suas próprias células de carga.
Adaptável e fácil de usar
Milhares de acessórios adaptam um sistema a novos ensaios, e o software Bluehill® Universal orienta operadores em todos os níveis de habilidade.
Suporte especializado em todo o mundo
Engenheiros em comitês de normas ASTM e ISO, além de mais de 300 engenheiros de serviço de campo em mais de 100 países.
Sistemas de ensaio recomendados
Teste componentes e matérias-primas, de elastômeros a metais, em tração, compressão e flexão. Milhares de garras e dispositivos permitem que um sistema se adapte a novos materiais e métodos de ensaio. Os sistemas de ensaio universais apoiam todas as etapas, desde a qualificação de novos materiais até o controle de qualidade na produção de alto volume.
As torres de queda da série 9400 medem o desempenho de impacto de plásticos e compósitos, como materiais de para-choques e painéis. Elas simulam eventos de impacto da vida real em energias e temperaturas controladas. Os resultados ajudam você a projetar peças mais fortes e confirmar seu desempenho antes que elas entrem em um veículo.
Meça a resistência à torção e a rigidez de materiais e componentes automotivos. O Torsion Add-On 3.0 transforma um sistema de ensaio universal novo ou existente das séries 6800 ou 5900 em um sistema axial-torsional. Para ensaios dinâmicos e de fadiga, os sistemas ElectroPuls® oferecem ensaios axiais e torsionais.
Os componentes de um veículo enfrentam milhões de ciclos de carga ao longo de sua vida útil. Nossos sistemas dinâmicos e de fadiga servohidráulicos e ElectroPuls testam materiais e componentes sob essas cargas cíclicas, desde pequenos corpos de prova até peças de suspensão. Os resultados ajudam você a prever e estender a vida útil antes que as peças cheguem à produção.
Nossos sistemas de trenó de aceleração Hydropuls® são usados para desenvolver e aprovar sistemas e peças de segurança veicular. Eles também ajudam os engenheiros a estudar como materiais e estruturas se comportam durante uma colisão. Mais de 60 sistemas Hydropuls CSA estão instalados em todo o mundo, apoiados pelo nosso centro de excelência em Darmstadt, Alemanha.
Os veículos devem ter um desempenho confiável por anos, sem risco para os ocupantes. Os sistemas de durabilidade estrutural realizam ensaios funcionais e de vida útil em componentes e conjuntos completos, de eixos a veículos completos. Os sistemas são controlados pelo controlador Labtronic EVO® e apoiados pelo nosso centro de excelência em Darmstadt, Alemanha.
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Validando um novo material ou componente? Conte-nos sobre sua aplicação e nossos especialistas automotivos ajudarão você a escolher o sistema de ensaio, dispositivos e software corretos.
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Conte-nos sobre suas necessidades de ensaio e ajudaremos o senhor a configurar o pórtico, a célula de carga, as garras e o software certos para o seu laboratório. Preencha o formulário abaixo e responderemos em 1–2 dias úteis. Para uma resposta mais rápida, ligue para +1-800-473-7838 ou +1 781 828 2500 se estiver fora dos EUA.
Recursos
- Brochura de Soluções de Ensaios Automotivos
- Brochura de soluções de ensaio de baterias para veículos elétricos
- O guia definitivo para ensaios de materiais e peças leves nos setores automotivo e aeroespacial
- Webinar: Desafios de ensaios mecânicos para desenvolvimento e produção de baterias de EVs
- Por Que Testes de Fadiga Precisos São Essenciais para Peças Automotivas Fabricadas por Manufatura Aditiva
- Como uma torre de queda de impacto é usada para testar peças automotivas
- Catálogo de Acessórios para Testes de Materiais
