GMW 14695 Determinação da resistência de adesão de feltros e materiais similares

GMW 14695 Determinação da resistência de adesão de feltros e materiais similares

A norma “GMW 14695 Determinação da Resistência de Adesão de Feltros e Materiais Similares”, desenvolvida pela General Motors Worldwide (GMW), é um método de ensaio utilizado para determinar a resistência de adesão de feltros e materiais fibrosos similares. Este método é particularmente importante para materiais automotivos, como tecidos não tecidos, feltros de fibra, materiais acústicos, camadas de isolamento e outras estruturas fibrosas utilizadas em interiores e componentes de veículos.

GMW 14695 Determinação da resistência de adesão de feltros e materiais similares

O teste avalia a força com que as fibras de um material se mantêm unidas quando submetidas a uma força de tração. Isso difere do teste de adesão entre dois materiais separados: a norma GMW 14695 avalia principalmente a integridade interna ou coesão do próprio material.

O objetivo principal da norma GMW 14695 é determinar se um feltro ou material fibroso similar possui resistência de ligação interna suficiente para suportar as tensões mecânicas encontradas durante a fabricação, montagem e manutenção de veículos. Um material pode ter aparência e espessura aceitáveis, mas ainda assim apresentar baixa coesão interna. Se as fibras se separarem com muita facilidade, o material pode apresentar os seguintes problemas:

  • Pode ser separado internamente ou dividido em camadas.
  • Pode haver liberação de fibras durante o processamento.
  • Pode perder sua integridade estrutural.
  • Podem surgir pontos fracos durante a montagem.
  • Pode apresentar desempenho acústico ou de isolamento indesejável.
  • Pode apresentar mau funcionamento durante o transporte ou durante o uso.

A norma GMW 14695 fornece um método controlado para medir esse comportamento.

A força de adesão é a força necessária para romper a estrutura interna de um material. Por exemplo, no feltro, inúmeras fibras são entrelaçadas e/ou unidas mecanicamente. Quando uma força de tração é aplicada, as fibras resistem à separação. Quanto maior a força necessária para causar a ruptura interna, maior a força de adesão do material.

Essa distinção é importante pelos seguintes motivos:

  • Força coesiva: a resistência interna de um material.
  • Força de adesão: a ligação entre dois materiais diferentes.
  • Resistência à tração: a resistência da amostra à fratura por tração.
  • Resistência ao descascamento: Resistência à separação por descascamento.

A norma GMW 14695 refere-se especificamente à resistência coesiva de materiais como o feltro.

Este método está principalmente associado ao feltro e a materiais fibrosos semelhantes. Exemplos podem incluir:

  • feltros isolantes automotivos
  • Materiais de fibra não tecida
  • Malhas de fibra de poliéster
  • Isolamento acústico
  • materiais de subpavimento para carpetes
  • Subcamadas de piso
  • Absorventes à base de fibras
  • Materiais de isolamento térmico
  • Materiais de fibra compósitos

Os registros de acreditação de laboratórios também definem o padrão GMW 14695 para testes de materiais como plásticos celulares de poliuretano, poliésteres, fibras de reforço e compósitos.

O princípio básico é relativamente simples. Um corpo de prova é preparado a partir do material e fixado de forma que uma carga de tração possa ser aplicada às suas superfícies. O corpo de prova é então tracionado sob condições controladas até que a estrutura interna das fibras se rompa. Por exemplo, isso pode ser definido como tracionar duas superfícies de uma rede de fibras a uma velocidade de 25 mm/min e registrar a carga máxima na qual a coesão se rompe. A força máxima obtida fornece uma indicação da resistência coesiva do material. Dependendo do material avaliado, as dimensões do corpo de prova, o condicionamento, a configuração do equipamento e os requisitos de relatório devem ser obtidos diretamente da respectiva cópia controlada da norma.

Geralmente, os testes seguem os seguintes passos:

  • Etapa 1: Preparação da amostra: Amostras precisas são recortadas de feltro ou material fibroso. Deve-se ter cuidado para evitar danificar a estrutura da fibra durante o corte, pois danos acidentais podem resultar em valores artificialmente baixos.
  • Etapa 2 Condicionamento: As amostras podem ser condicionadas sob condições laboratoriais específicas antes dos testes. Isso é importante porque os materiais fibrosos podem ser afetados por:
    • temperatura
    • Nem
    • teor de umidade
    • História do material
  • Etapa 3: Montagem: A amostra é montada no dispositivo de ensaio de tração apropriado. O dispositivo deve segurar o material com segurança, sem causar fratura prematura no ponto de contato.
  • Etapa 4: Ensaio de tração: A máquina de ensaio aplica uma força de tração controlada. À medida que a amostra é tracionada, a rede de fibras interna começa a se separar.
  • Etapa 5 Fratura: O teste continua até que a estrutura coesiva do material se rompa. A força máxima associada à fratura coesiva é registrada.
  • Etapa 6: Avaliação: O resultado é comparado com a especificação do material ou requisito de engenharia relevante.

Geralmente, a configuração do teste inclui o seguinte:

  • Máquina universal de ensaio de tração
  • Suportes ou acessórios adequados
  • Equipamento para corte de amostras
  • Dispositivos de medição
  • Equipamento de condicionamento físico, se necessário.
  • Sistema de software/coleta de dados

A máquina de ensaio de tração deve ser capaz de aplicar a velocidade de carregamento especificada e registrar com precisão a força no momento da ruptura.

O resultado mais importante é a força necessária para causar a fratura por adesão interna. No entanto, um resultado numérico mais alto não é automaticamente melhor para todas as aplicações. O valor necessário depende do projeto do componente e da especificação de material da General Motors pertinente.

A norma GMW 14695 é importante porque os materiais de fibra automotivos podem ser submetidos a cargas mecânicas significativas e tensões de serviço. Na fabricação de veículos, os materiais podem ser submetidos a:

  • Corte
  • Formando
  • Laminação
  • Formando
  • compressão
  • De costura
  • colando
  • Posicionamento atrás dos painéis de acabamento

A baixa resistência coesiva pode causar danos durante esses processos. Durante o uso, o material também pode ser submetido a vibração, compressão, variações de temperatura e cargas mecânicas repetidas. Consequentemente, uma resistência coesiva suficiente ajuda a garantir que o material permaneça íntegro durante toda a sua vida útil prevista.

A norma GMW 14695 é particularmente importante para materiais utilizados no controle de NVH (ruído, vibração e aspereza). Materiais fibrosos são comumente utilizados nas seguintes áreas:

  • Isolamento do painel de instrumentos
  • Isolamento do piso
  • Sistemas de carpete
  • Isolamento da porta
  • Sistemas de forro/laje de forro
  • Isolamento para bagagem
  • isolamento da distância entre eixos
  • Absorvedores acústicos
  • Barreiras térmicas/acústicas

Se um material acústico fibroso perder sua integridade interna, suas propriedades físicas e acústicas podem mudar. Portanto, os testes de resistência coesiva podem fazer parte de um programa mais amplo de validação de materiais.

A resistência da coesão e a separação por adesão são particularmente importantes na interpretação de relatórios de testes. Quando uma vedação automotiva é laminada a uma película plástica, existem dois tipos diferentes de falhas possíveis:

  • Falha de adesão: O feltro se separa da película plástica.
  • Falha de coesão: o próprio feltro rasga ou se separa do interior.

A norma GMW 14695 trata do segundo tipo de comportamento, ou seja, a coesão interna do feltro ou material similar. Portanto, esse método é frequentemente classificado juntamente com outros testes de resistência mecânica e adesiva em contextos de laboratório automotivo.

Diversos fatores podem afetar as medições da resistência de coesão:

  • Composição das fibras: Poliéster, polipropileno, lã, fibras recicladas e misturas de fibras podem apresentar resistências internas significativamente diferentes.
  • Orientação das fibras: Os processos de fabricação podem orientar as fibras preferencialmente, produzindo diferentes propriedades de resistência em diferentes direções.
  • Conteúdo de aglutinante: Alguns tecidos não tecidos utilizam aglutinantes químicos ou térmicos para aumentar a ligação entre as fibras.
  • Densidade: Alterações na densidade do material podem afetar o número e a interação das fibras dentro da estrutura.
  • Umidade: A umidade pode afetar certos tipos de fibras e sistemas de ligação.
  • Processo de fabricação: A perfuração por agulha, a colagem térmica, a colagem com resina e outros processos produzem diferentes estruturas internas.
  • Espessura: A espessura e a estrutura do material podem afetar o resultado da medição e sua normalização.

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 14695.

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