GMW 14146 Resistência à Ruptura da Costura

A norma “GMW 14146 Resistência à Ruptura de Costura”, desenvolvida pela General Motors Worldwide (GMW), inclui um método de teste de materiais automotivos usado para avaliar a resistência de materiais de estofamento têxteis e de couro ao rasgo ou tração em um ponto costurado ou perfurado. Essa norma é particularmente aplicável a assentos automotivos, acabamentos internos, estofamento e outros componentes onde a resistência da costura é crucial.

O objetivo principal da norma GMW 14146 é determinar quanta força é necessária para arrancar os fios ou fibras de um material de estofamento. Em um interior automotivo, as costuras são submetidas a repetidas tensões mecânicas. Os passageiros sentam-se e se movimentam nos assentos, os painéis de estofamento são manuseados durante a condução do veículo e os materiais podem ser submetidos a alongamento, flexão e cargas localizadas. A resistência à tração geral de um material pode ser suficiente, mas ele ainda pode romper na costura ou no ponto de penetração. Portanto, em vez de medir a resistência à tração do material, a norma GMW 14146 concentra-se especificamente na resistência à ruptura da costura. O resultado do teste é baseado na força máxima atingida durante o processo de tração.

A norma GMW 14146 aplica-se a têxteis automotivos, couro, feltro e outros materiais de estofamento onde a resistência ao rasgo em costuras ou à penetração é importante. As aplicações típicas incluem:

• Estofamento do assento
• Tecidos para teto
• Tecidos para acabamento de portas
• Revestimentos de tecido para interiores
• Materiais de feltro
• Estofamento em couro
• Materiais para pisos decorativos e funcionais.
• Outros materiais costurados para interiores automotivos

Esta norma distingue entre materiais têxteis tradicionais e couro, uma vez que suas estruturas e mecanismos de falha podem ser diferentes.

Uma das principais características da norma GMW 14146 é que ela inclui dois procedimentos diferentes:

• Procedimento A: Ruptura da Costura: Este procedimento utiliza uma agulha/picada para avaliar a resistência do material à ruptura da costura. Este procedimento aplica-se a materiais que não sejam couro. O princípio geral é o seguinte:
  • Uma amostra de teste é preparada a partir do material.
  • Uma agulha penetra o material.
  • A agulha é retirada da amostra.
  • O material resiste ao movimento graças às suas fibras e estrutura.
  • A força necessária aumenta à medida que o material oferece resistência à agulha.
  • A força máxima é registrada.

A força máxima obtida representa a resistência do material ao tipo de dano localizado associado à penetração da costura.

• Procedimento B - Ruptura da Extremidade da Sutura: Este procedimento utiliza um mandril reto em vez de uma agulha. Este procedimento é específico para couro. O couro possui uma estrutura de fibras diferente da de tecidos planos ou não tecidos. Consequentemente, a configuração do teste foi adaptada para produzir uma medida significativa de sua resistência à ruptura localizada da extremidade da sutura. O mandril reto é passado através da amostra e a força máxima necessária é medida.

Uma maior resistência máxima obtida nos testes indica maior resistência à fratura da solda. Uma menor resistência máxima significa maior suscetibilidade à fratura localizada. Portanto, o teste fornece uma maneira quantitativa de comparar diferentes materiais, estruturas, tratamentos de superfície e lotes de produção.

É importante entender que o resultado não é simplesmente uma medida da resistência geral do tecido. Ele avalia um mecanismo de falha muito mais localizado.

As costuras são uma das formas mais comuns de unir materiais de estofamento automotivo. Um material pode parecer resistente durante uma inspeção normal, mas pode falhar quando uma força concentrada é aplicada a uma costura. A baixa resistência à tração das costuras pode levar a:

• Alargamento dos orifícios de sutura
• Puxando fios do tecido
• separação de sutura
• Ruptura local
• Danos no piso
• Perda de visão
• Falha prematura de componentes internos

Essa questão é particularmente importante para materiais de assentos, pois os assentos são submetidos a cargas e movimentos repetidos.

A norma GMW 14146 ajuda os fabricantes a identificar materiais que podem suportar essas forças localizadas antes de incorporá-los aos componentes de produção.

As dimensões exatas do corpo de prova, a configuração do equipamento, os requisitos de condicionamento, a taxa de carregamento e os critérios de aceitação devem ser obtidos diretamente da norma GMW 14146, mas o princípio básico do ensaio é o seguinte: preparação do corpo de prova, condicionamento, fixação do mandril/penetração, ensaio de tração controlado, medição da força, determinação da força máxima e avaliação de acordo com os requisitos pertinentes. Geralmente, é necessário um equipamento adequado para ensaio de tração ou um dispositivo equivalente de medição de força para aplicar o movimento controlado e registrar a força resultante. Como variáveis ​​como taxa de carregamento, orientação do corpo de prova, condicionamento do material e geometria do equipamento podem afetar a força medida, o ensaio deve ser realizado sob condições controladas.

Diversas características podem afetar o desempenho dos materiais de estofamento automotivo, incluindo:

• Estrutura do material: Materiais tecidos, tricotados, não tecidos, feltro e couro podem comportar-se de maneira muito diferente quando submetidos à penetração localizada.
• Propriedades da fibra: O tipo de fibra, a resistência, o alongamento e o atrito entre as fibras podem afetar a facilidade com que uma agulha ou mandril atravessa o material.
• Densidade do tecido: Uma estrutura mais densa pode proporcionar maior resistência ao encolhimento localizado, mas a relação não é necessariamente linear.
• Revestimentos e laminações: Revestimentos de suporte, espumas, adesivos e laminações podem alterar significativamente o comportamento de resistência ao rasgo.
• Posição da costura: A direção da costura ou a estrutura do tecido podem afetar o resultado.
• Condições de conservação do material: A temperatura, a umidade e outros fatores podem afetar o comportamento de tecidos e couro.
• Estrutura da pele: Variações naturais na textura da pele, orientação das fibras, espessura e posição podem contribuir para variações nos resultados dos testes.

Uma das aplicações mais importantes dos testes de resistência ao rasgo em costuras é em assentos automotivos. As capas dos assentos geralmente contêm costuras onde duas ou mais peças de material são unidas. Durante o uso do veículo, forças são transmitidas por essas costuras para o material ao redor. Se o material ao redor da costura for frágil, o próprio material pode rasgar, mesmo que a linha permaneça resistente. Essa é uma distinção importante: uma linha resistente não garante necessariamente uma costura resistente. O material também deve ser capaz de transmitir a carga aplicada sem sofrer rasgos localizados excessivos.

A norma GMW 14146 é útil em várias etapas do desenvolvimento automotivo:

• Desenvolvimento de materiais: Os fornecedores podem comparar diferentes opções de tecidos, couro, feltro, revestimento ou estrutura.
• Validação do projeto: Engenheiros automotivos podem determinar se um material selecionado é adequado para uma aplicação de soldagem.
• Qualificação de fornecedores: Os testes podem fazer parte de um programa de qualificação de materiais.
• Controle de qualidade na produção: Os testes podem ajudar a identificar diferenças entre lotes de produção.
• Análise de falhas: Quando componentes de estofamento ou acabamento falham em torno de uma costura, o teste de ruptura da costura pode ajudar a determinar se a resistência insuficiente do material contribuiu para a falha.

A norma GMW 14146 é importante porque aborda um modo de falha específico que os testes convencionais de resistência de materiais não conseguem representar adequadamente. Outras razões pelas quais esta norma é importante incluem:

• Durabilidade: Garante que os materiais de acabamento sejam resistentes a danos mecânicos localizados.
• Aparência: Reduz a probabilidade de defeitos visíveis nas costuras e no estofamento.
• Adequação do material: fornece uma comparação quantitativa entre os materiais candidatos.
• Consistência na produção: Isso pode ajudar a identificar variações no desempenho do material entre lotes.
• Confiabilidade automotiva: Apoia o desenvolvimento de componentes internos capazes de suportar cargas de serviço.

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 GMW 14146.