Pruebas de materiales automotrices Una gran variedad de desafíos especializados

¿Por qué las pruebas de materiales para la industria automotriz son tan desafiantes?

La industria automotriz involucra productos complejos que deben diseñarse cuidadosamente para garantizar la seguridad y el rendimiento en una variedad de subsistemas cruciales. Este imperativo de ingeniería meticulosa solo se ve amplificado por el alto nivel de competencia en la industria, que empuja a los fabricantes de automóviles a innovar constantemente en busca de la mejora continua del producto.

En este contexto, pruebas de materiales adquiere una importancia añadida. Los materiales deben especificarse con la mayor precisión posible para garantizar un costo, peso y rendimiento óptimos. Y los resultados de las pruebas deben ser de la máxima calidad para evitar errores que podrían generar retiros costosos (o peor aún, problemas de seguridad).

Los fabricantes de automóviles se enfrentan al imperativo de mantener procedimientos confiables, precisos, precisos y repetibles en una gran variedad de pruebas requeridas. Cubrimos algunos de los más importantes en varias categorías a continuación. Esta lista solo comienza a cubrir la gran cantidad de pruebas requeridas en última instancia por los fabricantes de la industria automotriz, pero ayuda a ilustrar cuán complicados son los requisitos de prueba para los OEM automotrices.’s.

Pruebas de materiales automotrices: carrocería

Las carrocerías de los vehículos son cada vez más complejas y emplean materiales de alta resistencia, incluidos aceros, aluminio y plásticos reforzados con fibras. Los ingenieros enfrentan una competencia continua para utilizar los materiales más livianos posibles sin comprometer la seguridad de los pasajeros.

Las soluciones representativas para las pruebas de carrocerías de automóviles incluyen máquinas para probar las propiedades de formación de láminas de metal y las estructuras de choque.

Máquinas de ensayo de materiales automotrices: Chasis

El chasis de un automóvil es fundamental para la seguridad general del vehículo, la comodidad de conducción y la eficiencia del combustible. En consecuencia, son un foco particular de las inspecciones y los materiales deben diseñarse meticulosamente para todos y cada uno de los componentes del chasis.

Las necesidades de prueba representativas para chasis de automóviles incluyen:

Pruebas de resortes: los requisitos clave de las pruebas de resortes cubren los resortes helicoidales de compresión, los resortes neumáticos y los amortiguadores hidráulicos. Se necesita una variedad de capacidades de prueba de resortes (incluidas plataformas de medición de fuerza, máquinas de prueba servohidráulicas y pruebas multiaxiales) para evaluar atributos como la fricción, el desgaste y la vida útil.

Pruebas de ruedas, rines y neumáticos: como vínculo directo entre el chasis de un vehículo y la carretera, las ruedas, los rines y los neumáticos transfieren todas las fuerzas y pares experimentados por el vehículo. Todos estos componentes vienen con sus propios requisitos de prueba, que van desde pruebas de crecimiento de tracción/desgarro para elastómeros de neumáticos, pruebas de compresión para pestañas de llantas y pastillas de freno, hasta pruebas para todo el conjunto de la rueda.

Sistemas de dirección: los atributos de los sistemas de dirección como el efecto Stick Slip, el ángulo de torsión máximo para los ejes de dirección y la confiabilidad de los ajustadores de altura de la columna de dirección deben probarse cuidadosamente para este sistema de control crítico para la seguridad.

Pruebas de materiales automotrices: componentes interiores y de seguridad

Desde los cinturones de seguridad hasta los reposacabezas y los pedales de freno, cada parte del interior de un vehículo debe diseñarse para una usabilidad, comodidad y seguridad óptimas. Los fabricantes de automóviles deben navegar por las pruebas de una amplia gama de componentes que incluyen:

Asientos y componentes interiores: los componentes cruciales de los asientos deben funcionar bajo un uso extensivo a largo plazo en entornos operativos que pueden variar desde temperaturas árticas bajo cero hasta el sol abrasador del desierto. Los procesos de prueba deben cubrir atributos que incluyen la resistencia a la fatiga de los materiales de los asientos, las pruebas de dureza de la espuma para los reposacabezas y otras superficies acolchadas, y la rigidez de los reposacabezas.

Componentes de seguridad: los sistemas de seguridad, incluidos los cinturones de seguridad (con pruebas estrictamente reguladas por UN/ECE-R16), las telas y los conectores de las bolsas de aire y los sistemas de sellado antipinzamiento para puertas/ventanas, requieren una amplia gama de capacidades de prueba para garantizar un funcionamiento confiable incluso después años de uso.

Controles operativos: los pedales (embrague/freno/acelerador), las palancas de freno de emergencia y los interruptores de control deben diseñarse con precisión para garantizar la facilidad de uso con una respuesta háptica, óptica y acústica óptima para las acciones asociadas del usuario. Hacerlo con éxito requiere capacidades de prueba especializadas, como actuadores de fuerza curva para pedales y empuñaduras de actuador servo especializadas para pruebas de palanca de freno de emergencia.

Pruebas de materiales automotrices: motores y transmisiones

Los motores y los conjuntos de transmisión desempeñan un papel esencial en la determinación del rendimiento, la eficiencia y las emisiones. Los fabricantes de automóviles se ven presionados a diseñar motores más ligeros y rápidos, incluso cuando las características (como la sobrealimentación y la hibridación) se vuelven más complejas.

Componentes del motor: las capacidades cruciales de prueba de componentes del motor incluyen pruebas de fatiga a una variedad de temperaturas para bielas, cigüeñales y resortes de válvulas. Se necesitan capacidades de prueba adicionales para los sistemas relacionados con el motor, como cojinetes de elastómero, sistemas de escape y placas de convertidor catalítico.

Tren de transmisión: conducirlas pruebas de trenes deben capturar propiedades específicas a altas velocidades, pares y temperaturas. Las capacidades vitales de prueba del tren de transmisión incluyen pruebas de embrague, pruebas de torsión en ejes de transmisión, pruebas de dureza/fatiga en engranajes y pruebas de torsión en elementos de caucho y metal.

Accionamientos alternativos: a medida que proliferan los vehículos híbridos, los fabricantes de automóviles están invirtiendo para lograr una mayor eficiencia en los motores de tracción, lo que requiere capacidades de prueba especializadas para componentes como sistemas de almacenamiento de energía/hidrógeno y actuadores electromagnéticos.