Até a década de 1990, os designs de assentos de carro eram relativamente simples e ofereciam pouca funcionalidade adicional. Hoje, eles devem não apenas resistir à passagem do tempo, mas também manter parâmetros relacionados ao conforto e à segurança passiva, entre outras coisas. Isso é garantido por testes de extrema durabilidade, realizados por testadores humanos, robôs e inteligência artificial.
O caminho evolutivo das cadeirinhas – dos anos 90 até hoje
O design simples dos assentos de carro usados até duas ou três décadas atrás os tornava muito pesados e não diferiam em forma. Por exemplo, ao desenvolver o design do banco do motorista na época, nenhuma atenção foi dada à silhueta ou ao conforto do banco. Hoje, as tendências no design de assentos de carro se concentram principalmente na segurança e no conforto. Materiais absorvedores de energia são usados na fabricação, e suas formas cuidadosamente projetadas precisam garantir um posicionamento corporal confortável e estabilização mesmo durante manobras repentinas. Além disso, graças às peças móveis e mecanismos de ajuste, eles podem ser perfeitamente adaptados às necessidades do cliente. Os assentos de carro mais confortáveis também podem ser equipados com sistemas para memorizar configurações individuais, aquecimento, resfriamento ou funcionalidade de massagem. Detectores embutidos nos assentos lembram você de acionar o cinto de segurança e airbags habilmente acionados fornecem proteção para áreas sensíveis do corpo. Tudo isso com muito mais leveza, maior durabilidade e uma seção transversal reduzida da construção do assento do carro.
Segurança do assento de carro
A maior atenção no design de assentos de carro hoje é dada à segurança, independentemente do tipo de assento de carro. Um assento bem projetado deve fornecer isso de duas maneiras. Em primeiro lugar, criando condições ideais para que o motorista se concentre em dirigir na posição correta ao volante e no alinhamento ideal da coluna vertebral e, em segundo lugar, protegendo todos os passageiros contra ferimentos graves em caso de acidente. Para este fim, os assentos de carro conforto de hoje usam encostos ativos e apoios de cabeça para evitar lesões no pescoço em caso de impacto traseiro, e as espumas de enchimento são moldadas e selecionadas para firmeza para evitar que o motorista deslize para frente do assento. Os assentos de carro mais seguros e confortáveis de hoje se assemelham em design a uma "armadura" protetora projetada para absorver e amortecer a força de um impacto em caso de acidente. Uma vez que as cadeirinhas e bancos traseiros são um componente importante da segurança passiva de um veículo, os materiais utilizados em sua fabricação devem ser duráveis e manter suas propriedades por milhares de quilômetros de uso. O objetivo dos testes é detectar possíveis lacunas e deficiências antes mesmo de as poltronas serem instaladas em uma série de carros. Tudo isso é feito para garantir que os assentos e bancos corridos criem o local mais seguro no carro.
Testes de resistência de cadeirinhas – o que envolvem e como são realizados?
Os testes de assento de carro visam, entre outras coisas, verificar a conformidade do design com os regulamentos de durabilidade da Comissão Econômica das Nações Unidas para a Europa. Estes incluem, por vezes, testes estáticos e dinâmicos muito exigentes, envolvendo ações repetidas milhares de vezes, como entrar e sair, limpar-se com, por exemplo, roupas com elementos pontiagudos ou ásperos ou exposições a temperaturas extremamente altas ou baixas. Este tipo de teste começa muito antes de um assento de carro entrar em produção em série e é realizado ao longo de muitas semanas, inclusive por testadores humanos com diferentes físicos e robôs simulando muitas repetições da mesma ação programada. Todo o processo ocorre sob o olhar atento dos engenheiros, que ao final verificam as mudanças feitas no design do assento. Todo o processo de concepção de um novo modelo pode levar de três a cinco anos.
Métodos para testar a resistência dos assentos de carro
Os fabricantes de assentos de carro e os laboratórios parceiros utilizam vários métodos para testar os assentos, mas os testadores humanos estão mais frequentemente envolvidos. Com base em seus padrões de comportamento criados, são então transferidos para robôs que repetem essas atividades 24 horas por dia durante muitas semanas. Com base na experiência de empresas como SEAT, Ford e Faurecia, podem ser distinguidos os três tipos mais comuns de testes de resistência do assento.
Durabilidade de espumas de assento e fixadores
Os testes realizados pela SEAT envolvem testadores de diferentes sexos e físicos e envolvem entrar e sair do carro até 700 vezes por semana. Quando o número total dessas repetições chega a 6.000, é considerado equivalente a cinco anos de uso. Na Ford, humanos e robôs estão envolvidos no estudo. Os padrões comportamentais são "transferidos" dos testadores para um manequim, que representa diferentes cenários ao longo de 25.000 tentativas realizadas ao longo de três semanas.
Resistência à abrasão
No laboratório da SEAT, as simulações dos movimentos diários de um utilizador com mais de 100 kg são realizadas com um manequim de 75 kg. Após 22.000 ciclos de fricção realizados 24 horas por dia, os engenheiros avaliam o desgaste de estofados, espuma ou mecanismos de ajuste.
Resistência a altas e baixas temperaturas
Como parte deste teste, os assentos são testados em uma câmara térmica especial em condições de geada que atingem 25 graus negativos e calor com temperatura de 80 graus Celsius. Isso ocorre porque tais condições podem prevalecer em um veículo, dependendo da estação e da luz solar.
Vantagens do uso de EPP na fabricação de assentos de automóveis
O polipropileno EPP espumado como material de enchimento para assentos de carro modernos e confortáveis aborda a maioria dos desafios enfrentados por seus projetistas. Combina baixo peso com alta resistência ao impacto, tornando-o ideal para bases de assentos, encostos e encostos de cabeça. Ele absorve energia de maneira ideal e não se desintegra, protegendo efetivamente os passageiros das consequências de um acidente. O material celular também não sofre deformação permanente mesmo sob forte pressão ou estresse prolongado, mas retorna à sua forma anterior. Ao mesmo tempo, como camada intermediária de enchimento, em combinação com a espuma macia superior, garante o conforto do assento. Os métodos de processamento EPP permitem que ele seja combinado de forma flexível com outros materiais, como plástico rígido ou reforços de metal. As propriedades do EPP foram utilizadas de forma otimizada na produção da cadeirinha infantil mais leve do mundo. O material também possui excelentes propriedades de isolamento térmico e evita perfurações elétricas, protegendo assim eletrônicos sensíveis. O método de moldagem pneumática permite a produção em lotes econômica de componentes, mesmo com formas muito variadas. Os assentos de carro EPP permitirão que eles se tornem um padrão nos carros modernos.
Simulação numérica CAM na produção de enchimento de bancos automotivos
Na Knauf Industries, além de materiais comprovados e tecnologias inovadoras de processamento de plástico, também oferecemos métodos de design de última geração para componentes de assento de carro EPP usando simulação CAM. Isso torna possível avaliar – em um estágio muito inicial – como os componentes individuais do assento se comportarão sob diferentes tipos de cargas mecânicas. Este tipo de ferramenta permite avaliar a durabilidade e a resistência da estrutura do assento com alto grau de probabilidade, bem como selecionar a densidade certa da matéria-prima ou otimizar a forma do componente. Isso abre horizontes completamente novos de qualidade e lucratividade na produção de assentos de carro confortáveis.