BMW AA 0256 Đo độ dày và trọng lượng của vật liệu giảm chấn

Tiêu chuẩn “BMW AA 0256 Đo độ dày và trọng lượng của vật liệu giảm chấn”, do BMW, một nhà sản xuất ô tô đa quốc gia, phát triển, mô tả phương pháp thử nghiệm để đo độ dày và trọng lượng (hoặc trọng lượng cơ bản) của vật liệu, đặc biệt bao gồm các lớp giảm chấn/cách âm và các thành phần tương tự. Tiêu chuẩn này được sử dụng cho các vật liệu phẳng như màng giảm chấn, miếng đệm giảm chấn tự dính, tấm phủ gầm xe và nỉ/thảm cách âm.

Vật liệu giảm chấn phải tuân thủ các dung sai nghiêm ngặt:

• Thiết kế rất mỏng dẫn đến khả năng giảm chấn không đủ (hệ số tổn hao thấp).
• Quá dày đồng nghĩa với việc trọng lượng tăng thêm, khó khăn trong lắp ráp hoặc chi phí lắp đặt cao hơn.
• Sự khác biệt về trọng lượng dẫn đến hiệu suất âm thanh không nhất quán trong quá trình sản xuất xe.

Các nhà cung cấp của BMW phải chứng minh sự tuân thủ tiêu chuẩn BMW AA 0256 để được phê duyệt linh kiện, đặc biệt đối với các mẫu xe mà tiếng ồn, độ rung và độ xóc là những yếu tố quan trọng do hệ thống truyền động điện hoạt động êm ái hơn.

Trong ngành công nghiệp ô tô, vật liệu giảm chấn (còn được gọi là thảm giảm rung, vật liệu cách âm hoặc vật liệu hấp thụ âm thanh) thường được sử dụng trong các tấm thân xe, sàn xe, cửa xe và trần xe để giảm tiếng ồn và rung động kết cấu (tiếng ồn, rung động, độ xóc, NVH) thường là các lớp bitum (gốc nhựa đường), gốc cao su butyl hoặc các lớp đàn hồi nhớt.

Có hai đặc tính vật lý cơ bản ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, hành vi ứng dụng và kiểm soát chất lượng của chúng:

• Độ dày (tính bằng mm hoặc µm): Ảnh hưởng đến hiệu quả giảm chấn, khả năng tương thích và trọng lượng tổng thể.
• Định lượng (trọng lượng trên một đơn vị diện tích tính bằng g/m²): Cho biết mật độ vật liệu và lượng vật liệu được sử dụng trên mỗi đơn vị diện tích, điều này rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất cách âm ổn định và kiểm soát chi phí.

Các thông số này được đo lường như một phần của quá trình kiểm tra nguyên vật liệu đầu vào, đánh giá năng lực nhà cung cấp và đảm bảo chất lượng sản xuất.

Việc đo độ dày của các vật liệu giảm chấn mềm, dễ nén được thực hiện bằng các phương pháp được kiểm soát và có thể lặp lại để tránh sai sót do áp suất hoặc biến dạng. Các kỹ thuật phổ biến bao gồm (tuân thủ các tiêu chuẩn của nhà sản xuất thiết bị gốc ô tô như tiêu chuẩn BMW AA 0256):

• Phương pháp tiếp xúc (phổ biến nhất trong kiểm soát chất lượng): Sử dụng thước đo độ dày chính xác hoặc thước đo micromet với áp lực chân đế cụ thể (ví dụ: 20-50 kPa, thường theo tiêu chuẩn ISO 534 hoặc tiêu chuẩn DIN EN ISO 9073-2 được điều chỉnh cho ngành ô tô). Áp dụng chân đế tròn phẳng (ví dụ: diện tích 10-50 cm2) để giảm thiểu sự nén cục bộ. Lấy nhiều phép đo (ít nhất 5-10 điểm) trên mẫu và lấy giá trị trung bình.

Đối với thảm giảm chấn tự dính: Độ dày tổng thể được đo bao gồm hoặc sau khi đã thêm lớp keo/lớp lót chống dính, nếu có quy định.

• Phương pháp không tiếp xúc (cho độ chính xác cao hoặc dây chuyền sản xuất): Sử dụng phép đo tam giác bằng laser, cảm biến tiêu điểm hoặc máy đo độ dày siêu âm. Phương pháp này ngăn ngừa biến dạng do nén và hữu ích cho các lớp giảm chấn dạng bọt hoặc không đều.
• Sai số cho phép thông thường: Cộng/trừ 0,1-0,3 mm tùy thuộc vào độ dày danh nghĩa (phạm vi phổ biến cho các tấm giảm chấn thân xe: 1,0-3,5 mm).

Phương pháp đo gam (khối lượng trên đơn vị diện tích) khá đơn giản nhưng đòi hỏi lấy mẫu chính xác:

• Cắt theo khu vực xác định: Một máy cắt khuôn sắc bén hoặc khuôn mẫu chính xác được sử dụng để cắt các mẫu có diện tích đã biết (ví dụ: 100 cm² hoặc 0,01 m²).
• Cân đo: Cân trên cân phân tích đã hiệu chuẩn (độ phân giải 0,001 g hoặc tốt hơn).
• Công thức tính: Trọng lượng = Khối lượng (g) / Diện tích (m²), kết quả được tính bằng g/m².
• Điều kiện bảo quản: Các mẫu thường được bảo quản trong 24 giờ trước khi đo ở nhiệt độ 23 độ C và độ ẩm tương đối 50% (theo tiêu chuẩn ISO 291).

Các giá trị điển hình của vật liệu giảm chấn trong ô tô như sau:

• Tấm lót nền bitum: 1500-5000 g/m² (tấm giảm chấn nặng).
• Các tấm giảm chấn nhẹ gốc butyl: 800-2500 g/m².
• Màng giảm chấn mỏng, số lớp hạn chế: 300-1200 g/m².

Những lý do chính khiến tiêu chuẩn này được coi là quan trọng là:

• Tác động trực tiếp đến hiệu suất NVH (tiếng ồn, độ rung, độ xóc): Vật liệu giảm chấn trong ô tô hoạt động bằng cách chuyển đổi năng lượng rung động thành nhiệt (thông qua hệ số tổn thất đàn hồi nhớt) và bằng cách thêm tải trọng khối lượng để thay đổi tần số cộng hưởng của các tấm kim loại.

Độ dày quyết định khả năng chịu lực cắt và khả năng tiêu tán năng lượng của lớp đàn hồi nhớt. Quá mỏng có nghĩa là khả năng giảm chấn kém, quá dày có nghĩa là khả năng giảm chấn quá mức, tăng trọng lượng hoặc khả năng tương thích kém.

Trọng lượng quyết định trực tiếp khối lượng trên một đơn vị diện tích. Định luật khối lượng trong suy giảm truyền âm rất quan trọng để đạt được hiệu quả giảm chấn mục tiêu (hệ số suy giảm thường đạt đỉnh ở các tổ hợp độ dày + khối lượng cụ thể).

Ngay cả những sai lệch nhỏ (cộng/trừ 10-15 phần trăm) cũng có thể gây ra sự khác biệt đáng kể về độ yên tĩnh trong cabin, đặc biệt là ở các dòng xe cao cấp, nơi khách hàng kỳ vọng sự tinh tế hàng đầu. Ở xe điện, nơi không có tiếng ồn động cơ, tiếng ồn và độ rung do đường và lốp xe gây ra càng dễ nhận thấy hơn.

• Chuỗi cung ứng toàn cầu và tính nhất quán trong sản xuất: BMW thu mua vật liệu giảm chấn từ nhiều nhà cung cấp cấp một và cấp hai trên toàn thế giới. Nếu không có một phương pháp đo lường bắt buộc duy nhất, các phòng thí nghiệm/nhà cung cấp khác nhau có thể sử dụng áp suất, kích thước mẫu, thời gian xử lý hoặc thiết bị khác nhau, dẫn đến kết quả không thể so sánh và tranh chấp. Quy trình tiêu chuẩn hóa đảm bảo so sánh trực tiếp trong quá trình đánh giá năng lực nhà cung cấp, kiểm tra nguyên vật liệu đầu vào và kiểm toán sản xuất.
• Kiểm soát trọng lượng và chi phí (hiệu quả khối lượng): Trong các phương tiện hiện đại, mỗi gram đều có ý nghĩa quan trọng về lượng khí thải carbon dioxide/mức tiêu thụ nhiên liệu, phạm vi hoạt động (đối với xe điện) và sự tiện lợi khi sử dụng. Việc sử dụng quá mức (khối lượng/độ dày cao hơn) sẽ làm tăng trọng lượng không cần thiết, dẫn đến mức tiêu thụ nhiên liệu/năng lượng cao hơn và chỉ số khí thải carbon dioxide kém hơn. Ngược lại, việc sử dụng không đủ sẽ không đáp ứng được các mục tiêu về NVH (tiếng ồn, độ rung và độ xóc), dẫn đến sự không hài lòng của khách hàng.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ kiểm thử theo tiêu chuẩn BMW AA 0256.