A conformidade dos vidros de segurança automotivos

Para os vidros dos para-brisas há uma legislação do Conselho Nacional de Trânsito (Contran) que exige que sejam utilizados vidros laminados. Ele possui duas lâminas de vidro e uma película entre os vidros. Ao receber qualquer impacto, o vidro não vai estilhaçar. Os fragmentos vão ficar presos a essa película, garantindo a segurança do condutor. No caso do vidro temperado, ele tem uma resistência mecânica maior e, quando se quebra, estilhaça em pequenos pedaços. Dessa forma, deve-se conhecer os requisitos aplicados a materiais de vidro de segurança automotivo utilizados em para-brisas ou outras lâminas, em veículos de categorias M1, M2, M3, N1, N2 e N3, e os respectivos métodos de ensaio para sua avaliação.

editorial2Em uma definição geral, pode-se dizer que o vidro é um produto inorgânico, de fusão, que foi resfriado até atingir a rigidez, sem formar cristais. Na indústria automotiva é utilizado vidro plano e, basicamente, tem-se dois tipos: laminado e temperado. O vidro laminado é utilizado na fabricação de para-brisas e o vidro temperado na fabricação de janelas laterais e traseiras dos veículos. Desde 1990, tem sido obrigatório equipar automóveis com para-brisas de vidro laminado no Brasil, pois não ocorre estilhaçamento quando quebrados.

Quando se pensa em proteção do automóvel, o vidro desempenha um papel fundamental em mantê-lo seguro, porque diminui o risco de ejeção, protege contra raios solares, melhora a proteção contra roubo e diminui barulho externo. Vidro automotivo é amplamente reconhecido como um fator importante na segurança do carro.

O vidro laminado é considerado de segurança, sendo composto de duas lâminas de vidro fortemente interligadas, sob calor e pressão, por uma camada de PVB (polivinil butiral) ou resina. É um tipo de vidro de segurança que, em caso de quebra da placa laminada, os cacos permanecem presos e ficam mantidos no lugar por uma camada intermediária de PVB entre as duas camadas de vidro.

Sua alta resistência impede que o vidro se quebre em grandes pedaços afiados, isto produz uma característica chamada teia de aranha quando o impacto não é suficiente para perfurar completamente o vidro. O vidro laminado é usado normalmente quando há uma possibilidade de impacto humano ou onde o vidro pode cair despedaçado.

A fabricação do vidro temperado é realizada através de um forno de têmpera, submetido a um processo de aquecimento e resfriamento rápido que o torna bem mais resistente à quebra por impacto, apresentando uma resistência de até cinco vezes maior que a do vidro comum chamado de float. Depois de temperado, o vidro não pode ser beneficiado, cortado ou furado. Assim, qualquer processo de transformação tem de ser feito antes do processo de têmpera, pois pode resultar no estilhaçamento completo da peça.

A principal característica do vidro temperado é a resistência ao choque térmico, flexão, flambagem, torção e peso. Em caso de quebra, fragmentam-se em pequenos pedaços pouco cortantes, diminuindo os riscos de causar ferimentos graves ao se estilhaçar, aumentando assim a segurança dos ocupantes do veículo. Por sua grande resistência e baixa probabilidade de ferimentos, ele é utilizado na maioria das aplicações em que possa ocorrer sua quebra por manuseio ou contato humano.

Confirmada em dezembro 2019, a NBR 9491 de 11/2015 – Vidros de segurança para veículos rodoviários — Requisitos estabelece os requisitos mínimos para vidros de segurança empregados em veículos de categorias M1, M2, M3, N1, N2 e N3, e os respectivos métodos de ensaio para sua avaliação. Ela se aplica a materiais de vidro de segurança automotivo utilizados como para-brisas ou outras lâminas, em veículos a motor e seus reboques. Todavia, não se aplica a materiais de vidro para iluminação, dispositivos de sinalização de luz, painéis de instrumentos e vidros à prova de balas.

Pode-se dizer que a altura do segmento h é a distância máxima, medida em ângulos de aproximadamente 90° com a lâmina de vidro, separando a superfície interior da lâmina de um plano que passa através das extremidades da lâmina (figura abaixo). Em para-brisas devem ser utilizados apenas vidros laminados, com película de no mínimo 0,76 mm de espessura.

Nas demais áreas envidraçadas podem ser utilizados tanto vidros temperados como laminados. 4.2.1 Os vidros podem ser agrupados conforme descrito, se apresentarem características principais e secundárias análogas. Uma modificação das características principais resulta, em geral, em um novo produto. Admite-se, entretanto, que uma modificação da forma e dimensão não obriga necessariamente a realização de uma nova série completa de ensaios.

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O agrupamento para os vidros de para-brisas deve ser realizado de acordo com o Anexo A. Os vidros que apresentam diferenças somente no nível de suas características secundárias podem ser considerados pertencentes ao mesmo tipo. Os ensaios devem ser realizados sempre nos corpos de provas da versão mais completa. As características principais e secundárias de acordo com o tipo de vidro e sua aplicação no veículo estão discriminadas na tabela abaixo.

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Com relação à espessura (característica principal), são estabelecidas algumas categorias. Para vidros laminados: categoria I: e ≤ 5,5 mm; categoria II: 5,5 mm < e ≤ 6,5 mm; categoria III: 6,5 mm < e. Para vidros temperados: categoria I: e ≤ 3,5 mm; categoria II: 3,5 mm < e ≤ 4,5 mm; categoria III: 4,5 mm < e ≤ 6,5 mm; categoria IV: 6,5 mm < e.

A identificação dos vidros de segurança deve ser por meio de marcação indelével, em local de fácil visualização, que contenha no mínimo a marca do fabricante e informações que permitam sua rastreabilidade. A faixa de pigmentação com transmissão luminosa inferior a 70% não pode invadir as áreas de visão A e B, conforme a NBR 16187.

Para garantir a segurança contra o estilhaçamento após a ruptura, os vidros de segurança devem atender aos seguintes requisitos, quando ensaiados conforme a NBR 9492, sendo que o número de fragmentos em um quadrado de 50 mm de lado deve ser de no mínimo 40 fragmentos: na contagem, deve-se considerar como meio fragmento os que forem cortados pelos lados do quadrado; não se avaliam os fragmentos ocorrentes em uma faixa marginal de 20 mm de largura que circunda a periferia do vidro, nem os ocorrentes em um raio de 75 mm do centro de percussão; fragmentos nos quais a superfície seja superior a 3 cm² não são admitidos, salvo nas partes já definidas; fragmentos de forma mais alongada são admissíveis somente na hipótese de não ultrapassarem o comprimento de 100 mm e não formarem um ângulo maior que 45° com a borda, exceto se ocorrerem nas áreas já descritas; quando o fragmento se estende para além da área excluída, já descrita, apenas a parte do fragmento que estiver fora desta área deve ser avaliada.

Um conjunto de amostras apresentada para aprovação deve ser considerado satisfatório do ponto de vista da fragmentação, se pelo menos três dos quatro ensaios realizados em cada um dos pontos de impacto forem aprovados. Se os desvios acima mencionados forem encontrados, eles devem ser anotados no relatório de ensaio e os registros permanentes do padrão de fragmentação devem ser anexados ao relatório.

Quanto à resistência ao impacto, o comportamento em caso de impacto com corpos maciços, não pontiagudos (esfera de 227 g), os vidros de segurança devem obedecer aos seguintes requisitos, quando ensaiados conforme a NBR 9494, sendo observado o apresentado em seguida. Os vidros temperados aplicados em qualquer área, exceto para-brisa, o ensaio deve ser considerado aprovado se houver apenas uma ruptura, entre os seis corpos de prova ensaiados. Caso o resultado seja negativo em dois ou mais corpos de prova, o ensaio deve ser repetido em um novo lote de peças, com seis novos corpos de prova do mesmo lote, sendo que neste caso não pode haver qualquer quebra.

Em vidros laminados aplicados em para-brisas, para os dez corpos de prova de cada temperatura e de cada altura de queda, o ensaio deve ser considerado aprovado se pelo menos oito atenderem aos seguintes requisitos: a esfera não pode atravessar o corpo de prova; o corpo de prova não pode quebrar em vários pedaços; no caso do não rompimento da camada intermediária do vidro, devem-se pesar os estilhaços desprendidos do lado oposto à face de impacto da esfera. Havendo fissuras, a pesagem é desnecessária.

Para os vidros laminados aplicados em outras áreas do veículo, o ensaio deve ser considerado aprovado se, dos oito corpos de prova, seis apresentarem resultados satisfatórios. O ensaio deve ser considerado satisfatório se: a esfera não atravessar a amostra; não for possível partir a peça em pedaços separados; no ponto imediatamente oposto ao ponto de impacto, pequenos fragmentos se soltarem, a área exposta do PVB deve ser menor que 645 mm², sendo que sua superfície deve sempre conter pequenas partículas de vidro aderidas.

No caso de haver separação total do vidro da película de PVB essa área não pode exceder 1.935 mm² em qualquer um dos lados. Fragmentos do vidro externo oposto ao ponto de impacto e adjacente à área de impacto não são considerados falhas. Caso o resultado seja negativo em três ou mais corpos de prova, o ensaio deve ser repetido em um novo lote de peças, com oito novos corpos de prova do mesmo lote, sendo que neste caso não pode haver qualquer quebra. Em caso de resultado insatisfatório neste segundo ensaio, a amostra é reprovada.

No comportamento em caso de ruptura com esfera de 2.260 g para vidros aplicados em para-brisas, os vidros de segurança devem atender aos requisitos já descritos, quando ensaiados conforme a NBR 9494. O ensaio é considerado satisfatório se pelo menos 11 dos 12 corpos de prova ensaiados, conforme NBR 9494, não forem atravessados em até 5 s após o impacto. Se houver duas ou mais amostras atravessadas, uma nova série de ensaios deve ser realizada com 12 novos corpos de prova, sendo que nessa condição nenhuma amostra pode ser atravessada. Caso contrário, o conjunto de amostras é reprovado.

No comportamento em caso de impacto com corpos maciços não pontiagudos em vidros laminados de para-brisa – phanton, a classificação dos para-brisas a serem ensaiados está definida no Anexo A. Os vidros de segurança devem atender aos requisitos já descritos, quando ensaiados conforme a NBR 9493. Considera-se que o corpo de prova foi aprovado se os seguintes requisitos forem atendidos: a amostra quebrar, exibindo numerosas rachaduras circulares centralizadas aproximadamente no ponto de impacto; as rachaduras mais próximas ao ponto de impacto não podem estar a mais de 80 mm dele; as camadas do vidro continuarem aderindo ao material plástico da camada intermediária.

Uma ou mais separações parciais, a partir da camada intermediária com uma distância inferior a 4 mm de extensão, em qualquer lado da rachadura, são permitidas, fora de um círculo de 60 mm de diâmetro centralizado no ponto de impacto; no lado do impacto: a camada intermediária não pode ficar exposta sobre uma área superior a 20 cm²; uma ruptura na camada intermediária de até 35 mm de comprimento é permitida, desde que o phanton não ultrapasse a camada intermediária.

Um conjunto de amostras submetido para homologação deve ser considerado aprovado do ponto de vista do ensaio de phanton, se um dos seguintes requisitos for atendido: todos os corpos de prova forem aprovados; ou se um corpo de prova for reprovado, uma nova série de ensaios deve ser realizada em um novo conjunto de amostras e todas devem ser aprovadas. Caso um corpo de prova seja reprovado, a amostra deve ser reprovada.

Quanto à transmissão luminosa, os vidros de segurança devem atender à legislação vigente e devem ser ensaiados conforme a NBR 9503. Caso o resultado do ensaio não atenda aos requisitos descritos na legislação vigente, o vidro deve ser considerado reprovado. Pode-se acrescentar que, para a homologação, os vidros de para-brisas devem ser agrupados de acordo com suas características principais análogas.

Devem ser levadas em conta as seguintes características no para-brisa: área desenvolvida; altura do segmento; curvatura. A classificação é desempenhada em ordem crescente da área desenvolvida. As cinco áreas maiores devem ser selecionadas e numeradas da seguinte forma: 1 – para a maior; 2 – para a segunda maior; 3 – para a terceira maior; 4 – para a quarta maior; 5 – para a quinta maior.

As cinco áreas menores, da seguinte forma: 1 – para a menor; 2 – para a segunda menor; 3 – para a terceira menor; 4 – para a quarta menor; 5 – para a quinta menor. Dentro de cada uma das duas séries especificadas em A.2.1, as alturas do segmento (ver figura acima determinação da altura do segmento h) devem ser indicadas da seguinte maneira: 1 – para a maior altura do segmento; 2 – para a segunda maior altura do segmento; 3 – para a terceira maior altura do segmento; 4 – para a quarta maior altura do segmento; 5 – para a quinta maior altura do segmento.

Dentro de cada uma das duas séries especificadas, as curvaturas devem ser indicadas da seguinte maneira: 1 – para a menor curvatura; 2 – para a segunda menor curvatura; 3 – para a terceira menor curvatura; 4 – para a quarta menor curvatura; 5 – para a quinta menor curvatura. Para a aplicação dos ensaios por agrupamento, os números designados para cada para-brisa nas duas séries definidas devem ser somados.

O para-brisa de cada uma das séries definidas que apresentar o menor total deve ser submetido aos seguintes ensaios: ensaio de impacto com phanton, conforme a NBR 9493; distorção óptica, conforme a NBR 9504; separação da imagem secundária, conforme a NBR 9497; transmissão luminosa, conforme a NBR 9503. Os outros para-brisas da mesma série, que não foram classificados para o ensaio de phanton, devem ser submetidos aos ensaios de qualidade óptica, que são: distorção óptica, conforme a NBR 9504; separação da imagem secundária, conforme a NBR 9497; transmissão luminosa, conforme a NBR 9503.

Os para-brisas que possuírem parâmetros de forma e/ou curvatura significantemente diferentes dos extremos dos grupos selecionados também podem ser ensaiados, se o laboratório que estiver conduzindo os ensaios considerar que os parâmetros em questão possam ter efeitos adversos apreciáveis.

Os limites do grupo são determinados pela área desenvolvida do para-brisa. Se um para-brisa submetido para homologação por sua classificação tiver uma área desenvolvida fora dos limites homologados e/ou tiver uma altura de segmento significantemente maior ou uma curvatura significantemente menor, ele deve ser considerado pertencente a uma nova classificação e deve ser submetido a ensaios adicionais, se o laboratório entender que tais ensaios são tecnicamente necessários, considerando as informações já obtidas com relação ao produto e ao material utilizado.

Se algum outro modelo de para-brisa for fabricado subsequentemente pelo portador de uma homologação com uma classe de espessura já homologada: é necessário verificar se aquele modelo pode ser incluído entre os cinco maiores ou os cinco menores selecionados para homologação do grupo em questão; a numeração de acordo deve ser feita novamente.

Se a soma dos números designados para aquele para-brisa recém-incorporado entre os cinco maiores ou cinco menores: for a menor, os seguintes ensaios devem ser executados: ensaio de impacto com phanton, conforme a NBR 9493; distorção óptica, conforme a NBR 9504; separação da imagem secundária, conforme a NBR 9497; transmissão luminosa, conforme a NBR 9503; se for a maior, somente os seguintes ensaios devem ser realizados: distorção óptica, conforme a NBR 9504; separação da imagem secundária, conforme a NBR 9497; transmissão luminosa, conforme a NBR 9503.

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Hayrton Rodrigues do Prado Filho

hayrton@hayrtonprado.jor.br



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