BMW AA 0256 Medição da espessura e peso dos materiais de amortecimento

A norma “BMW AA 0256 Medição da Espessura e Gramatura de Materiais de Amortecimento”, desenvolvida pela BMW, uma fabricante multinacional de veículos, descreve um método de ensaio para medir a espessura e a gramatura (ou peso base) de materiais, incluindo, em particular, camadas de amortecimento/isolamento e componentes similares. Esta norma é utilizada para materiais planos, como lâminas de amortecimento, almofadas de amortecimento autoadesivas, revestimentos de proteção inferior e feltros/mantas acústicas.

Os materiais de amortecimento devem obedecer a tolerâncias rigorosas:

• Seu perfil muito fino resulta em amortecimento inadequado (baixo fator de perda).
• Uma espessura excessiva implica em peso extra, problemas de montagem ou custos de instalação excessivos.
• Diferenças de peso levam a um desempenho acústico inconsistente na produção de veículos.

Os fornecedores da BMW devem demonstrar conformidade com a norma BMW AA 0256 para aprovação de peças, especialmente para modelos em que ruído, vibração e aspereza são fatores críticos devido aos sistemas de propulsão elétrica mais silenciosos.

Na indústria automotiva, os materiais de amortecimento (também chamados de mantas de amortecimento de vibração, materiais de isolamento acústico ou absorvedores acústicos) comumente usados ​​em painéis da carroceria, pisos, portas e tetos para reduzir o ruído estrutural e as vibrações (ruído, vibração e aspereza, NVH) são geralmente camadas betuminosas (à base de asfalto), à base de borracha butílica ou viscoelásticas.

Existem duas características físicas fundamentais que afetam diretamente seu desempenho, comportamento de aplicação e controle de qualidade:

• Espessura (em mm ou µm): Afeta a eficiência de amortecimento, a compatibilidade e a contribuição de peso.
• Gramatura (peso por unidade de área em g/m²): Indica a densidade do material e a quantidade aplicada por área, o que é crucial para um desempenho acústico consistente e controle de custos.

Esses parâmetros são medidos como parte da inspeção de materiais recebidos, qualificação de fornecedores e garantia da qualidade da produção.

A medição da espessura de materiais de amortecimento macios e compressíveis é realizada utilizando métodos controlados e repetíveis para evitar erros devido à pressão ou deformação. As técnicas comuns incluem (em conformidade com as normas dos fabricantes de equipamentos originais automotivos, como a norma BMW AA 0256):

• Método de contato (mais comum para controle de qualidade): Utiliza-se um medidor de espessura ou micrômetro de precisão com uma pressão específica (por exemplo, 20-50 kPa, geralmente de acordo com a norma ISO 534 ou a norma DIN EN ISO 9073-2 adaptada para a indústria automotiva). Aplica-se uma base circular plana (por exemplo, com área de 10-50 cm²) para minimizar a compressão localizada. São feitas múltiplas leituras (pelo menos 5 a 10 pontos) ao longo da amostra e calculada a média.

Para mantas de amortecimento autoadesivas: A espessura total é medida incluindo ou após a película adesiva/de liberação, se especificada.

• Método sem contato (para precisão ou linha de produção): Utilizam-se triangulação a laser, sensores confocais ou medidores de espessura ultrassônicos. Este método evita distorções induzidas por compressão e é útil para camadas de amortecimento espumadas ou irregulares.
• Tolerância típica: Mais ou menos 0,1 a 0,3 mm, dependendo da espessura nominal (faixa comum para placas de amortecimento da carroceria: 1,0 a 3,5 mm).

A medição em gramas (massa por unidade de área) é simples, mas requer amostragem precisa:

• Corte de área definida: Uma máquina de corte afiada ou um gabarito de precisão é usado para cortar amostras com uma área conhecida (por exemplo, 100 cm² ou 0,01 m²).
• Pesagem: Pese em uma balança analítica calibrada (resolução de 0,001 g ou melhor).
• Cálculo: Peso = Massa (g) / Área (m²), o resultado é em g/m².
• Condicionamento: As amostras são normalmente condicionadas durante 24 horas antes da medição, a uma temperatura de 23 graus Celsius e 50% de umidade relativa (de acordo com a norma ISO 291).

Os valores típicos para materiais de amortecimento automotivo são os seguintes:

• Mantas asfálticas: 1500-5000 g/m² (placas de amortecimento pesadas).
• Amortecedores leves à base de butil: 800-2500 g/m².
• Filmes de amortecimento finos e de camada limitada: 300-1200 g/m².

As principais razões pelas quais esta norma é considerada importante são:

• Impacto direto no desempenho NVH (ruído, vibração e aspereza): Os materiais de amortecimento automotivos funcionam convertendo a energia da vibração em calor (através do fator de perda viscoelástica) e adicionando carga de massa para alterar as frequências de ressonância dos painéis de metal.

A espessura controla a capacidade de cisalhamento e dissipação de energia da camada viscoelástica. Uma camada muito fina resulta em amortecimento insuficiente, enquanto uma camada muito espessa resulta em amortecimento excessivo, aumento de peso ou baixa compatibilidade.

O peso determina diretamente a massa por unidade de área. A lei da massa na perda de transmissão sonora é crucial para atingir a eficiência de amortecimento desejada (o fator de perda normalmente atinge o pico em combinações específicas de espessura e massa).

Mesmo pequenas variações (de 10 a 15% para mais ou para menos) podem causar diferenças perceptíveis no nível de silêncio da cabine, especialmente em veículos premium, onde os clientes esperam o melhor em sofisticação da categoria. Em veículos elétricos, onde não há ruído do motor, o NVH (ruído, vibração e aspereza) relacionado à estrada e aos pneus torna-se ainda mais audível.

• Cadeia de suprimentos global e consistência na produção: A BMW adquire materiais de amortecimento de diversos fornecedores de primeiro e segundo escalão em todo o mundo. Sem um método de medição único e obrigatório, diferentes laboratórios/fornecedores podem usar pressões, tamanhos de amostra, tempos de condicionamento ou instrumentos diferentes, o que leva a resultados incomparáveis ​​e disputas. O procedimento padronizado garante a comparação direta durante a avaliação de qualificação de fornecedores, inspeção de materiais recebidos e auditorias de produção.
• Controle de peso e custo (eficiência de massa): Em veículos modernos, cada grama conta em termos de emissões de dióxido de carbono/consumo de combustível, autonomia (veículos elétricos) e facilidade de uso. A aplicação excessiva (maior gramagem/espessura) adiciona peso desnecessário, resultando em maior consumo de combustível/energia e pior classificação de emissões de dióxido de carbono. A aplicação insuficiente, por outro lado, não atende às metas de NVH (ruído, vibração e aspereza), levando à insatisfação do cliente.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de teste que eles exigem e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também oferecemos serviços de teste em conformidade com a norma BMW AA 0256.