Determinação do alongamento total (alongamento estático) e do alongamento permanente para BMW TL 9 192 340

A norma “BMW TL 9 192 340 Determinação do alongamento total (alongamento estático) e alongamento permanente”, desenvolvida pela BMW, uma das principais multinacionais alemãs do setor automotivo, descreve um método de ensaio para redes de bagagem feitas de polipropileno (PP) utilizadas no revestimento interno de veículos, particularmente no porta-malas. Trata-se de um ensaio de propriedades mecânicas que avalia o alongamento total (tensão total ou alongamento sob carga ou antes da ruptura) do material da rede ou da estrutura da rede montada.

A determinação do alongamento total (alongamento estático ou alongamento na fratura/ruptura) e do alongamento permanente (alongamento plástico após a fratura) é extremamente importante na ciência e engenharia de materiais, especialmente durante ensaios de tração em metais e outros materiais. Essas medições fornecem informações cruciais sobre a ductilidade, a conformabilidade, as margens de segurança e o comportamento mecânico geral de um material sob carga.

O alongamento total é o aumento total no comprimento medido no momento da fratura (ou imediatamente antes da queda significativa da carga) do espécime. Isso inclui:

• Alongamento elástico (deformação recuperável)
• Alongamento plástico (deformação permanente)
• Geralmente é relatado como uma porcentagem do comprimento original medido.

O alongamento permanente (alongamento pós-fratura ou alongamento plástico) é o aumento permanente (irrecuperável) no comprimento após a fratura, uma vez que a porção elástica tenha retornado ligeiramente ao seu comprimento original. É medido juntando os fragmentos fraturados e comparando-os com o comprimento original. Representa integralmente a deformação plástica sofrida pelo material.

Na prática, alongamento total = deformação elástica na fratura + alongamento permanente (plástico). A porção elástica geralmente é pequena (0,1-0,5% para a maioria dos metais), portanto os dois valores geralmente são próximos, mas o alongamento permanente é um indicador mais preciso da ductilidade real.

Essas medições são consideradas importantes pelos seguintes motivos:

• Avaliação da ductilidade: A ductilidade mede quanta deformação plástica um material pode sofrer antes de se fraturar.
• Conformabilidade e processos de fabricação: Materiais com alta elongação podem sofrer deformação plástica significativa durante laminação, estampagem, trefilação profunda, extrusão ou trefilação sem rachar.
• Margens de segurança e projeto: O alongamento permanente indica quanta deformação de aviso um componente sofre antes da falha (a falha dúctil é preferível à fratura frágil repentina).
• Controle de qualidade e conformidade com as especificações: Muitas normas internacionais especificam valores mínimos de alongamento total ou alongamento permanente para a aceitação ou rejeição de lotes de materiais.
• Comparação de materiais e desenvolvimento de ligas: Os engenheiros comparam o alongamento total e, às vezes, a relação entre o alongamento uniforme e o alongamento total, para classificar materiais ou acompanhar as melhorias em novas ligas.

De acordo com a norma BMW TL 9 192 340, as redes de bagagem devem suportar cargas dinâmicas (por exemplo, durante a frenagem, aceleração ou impactos da carga) sem sofrer alongamento excessivo que possa levar ao deslocamento perigoso da carga ou à ruptura da rede. O alongamento total mede o quanto a rede pode se esticar sob força de tração, garantindo que ela permaneça eficaz e, ao mesmo tempo, proporcione flexibilidade controlada para absorção de energia.

Durante o ensaio, uma tira ou seção da malha é fixada em uma máquina de ensaio de tração. A força é aplicada a uma taxa constante até que uma carga específica, a ruptura ou o alongamento máximo sejam atingidos. O alongamento total é calculado como o aumento percentual no comprimento em relação ao comprimento da medição original. Isso pode ocorrer na ruptura (alongamento na ruptura) ou sob uma pré-carga/carga específica (por exemplo, deformação elástica/total recuperável + deformação permanente).

As telas de polipropileno são projetadas para serem leves, resistentes a produtos químicos e duráveis. As especificações definem os limites mínimos e máximos para o alongamento total (por exemplo, para evitar flacidez excessiva ou ruptura frágil sob carga). O alongamento excessivo pode reduzir a eficácia da sustentação, enquanto o alongamento insuficiente pode torná-las propensas a rasgos.

Este método geralmente se refere a outros testes da BMW, como resistência à tração, resistência ao rasgo, envelhecimento por raios UV, inflamabilidade de acordo com a norma FMVSS 302, abrasão, entre outros. O alongamento é um critério mecânico fundamental para a aprovação.

Esta norma é um requisito de qualidade e teste para fornecedores. Todo o procedimento, os critérios de aprovação/reprovação (limites), a preparação da amostra, a velocidade do teste, as condições (temperatura e umidade) e quaisquer dispositivos (por exemplo, para pontos de fixação do gancho) são descritos detalhadamente nas normas relevantes, que só podem ser acessadas através do portal de fornecedores da BMW.

A Seção § 3.3.3 desta norma descreve os requisitos e o procedimento detalhado para a determinação do alongamento total em redes de bagagem de polipropileno (PP). A determinação do alongamento total combina a deformação elástica e permanente ou mede o alongamento total sob condições de carga específicas (por exemplo, alongamento total em um nível de força definido antes da ruptura ou incluindo a porção não recuperável). Este método envolve um ensaio de tração/tensão padronizado em amostras da rede (por exemplo, tiras cortadas da rede ou pontos de conexão completos) utilizando uma taxa de alongamento constante em uma máquina de ensaio universal. O pré-condicionamento das amostras é necessário antes do ensaio. A velocidade de ensaio (por exemplo, 100 mm/min ou similar, geralmente referindo-se à norma ISO 13934-1 para têxteis ou adaptada para redes) é utilizada. Os níveis de carga são, por exemplo, 50 N, 100 N ou alongamento até o ponto de ruptura. Os critérios de aprovação/retenção incluem alongamento total mínimo (para garantir a absorção de energia/flexibilidade) e alongamento máximo (para evitar flacidez excessiva sob carga). Alças ou ganchos especiais são usados ​​para simular pontos de fixação no porta-malas de um veículo.

Ao contrário do alongamento puramente elástico (que é recuperável), o alongamento total envolve deformação permanente/mudança de forma. Isso é crucial para redes de segurança que precisam não esticar demais (risco de perfuração sob carga), mas também não serem muito rígidas (risco de rasgo).

A norma BMW TL 9 192 340 § 3.3.3 garante que a rede de bagagem atenda aos padrões de segurança e durabilidade da BMW para componentes de acabamento interno (impedindo que objetos soltos se tornem projéteis em caso de acidentes ou manobras bruscas).

Esta norma baseia-se na norma “DIN 53360 Teste de couro artificial e materiais similares em folha - Determinação do alongamento total (alongamento estático) e alongamento irreversível”, que agora está obsoleta.

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