Tubos Metálicos de Alta Precisão Aprimoram Sistemas de Segurança Automotiva

Você sabia? Tubos metálicos ajudam a colocar o "ar" nos airbags!

De todos os sistemas dentro de um automóvel que utilizam peças metálicas, talvez os mais importantes sejam os vários sistemas de segurança automotiva. Além dos recursos básicos do veículo — desde espelhos, faróis, refletores e setas direcionais até sistemas de freio, direção e suspensão — os sistemas de segurança automotiva agora incluem um menu mais extenso de capacidades ativas projetadas para ajudar motoristas a detectar obstáculos, controlar o veículo e evitar colisões. Por exemplo, existem sistemas projetados para ajudar a detectar fadiga do motorista, alertar motoristas sobre objetos em seu caminho, manter distância segura de outros veículos e maximizar a visão além do alcance do farol e ao redor de curvas na estrada.

No entanto, a segurança automobilística ainda depende de alguns componentes "passivos" muito básicos — como cintos de segurança, compartimentos de passageiros reforçados e zonas de deformação projetadas para absorver e dissipar força — para ajudar a proteger ocupantes em caso de colisão. Outra adição à lista de sistemas de segurança automotiva passivos é o airbag, que no final do século XX tornou-se um requisito em todos os carros, caminhonetes e vans. E, talvez surpreendentemente, tubos metálicos de precisão desempenham um papel importante nessa tecnologia.

Como funcionam os sistemas de airbag?

O airbag remonta a bolsas cheias de ar descritas já em 1941 e patenteadas pela primeira vez nos anos 1950. (Leia mais sobre a história do airbag.) Projetado para funcionar em conjunto com cintos de segurança, o airbag é simples em conceito: é um colchão inflável projetado para ajudar a proteger ocupantes de automóveis de ferimentos graves em uma colisão. Segundo a Administração Nacional de Segurança de Tráfego Rodoviário (NHTSA), airbags salvaram quase 28.000 vidas desde 1998; a NHTSA calcula que usar cinto de segurança e ter airbag reduz o risco de morte em 61 por cento.

O sistema típico de airbag consiste em um módulo contendo o airbag de náilon inflável e um recipiente inflador, que incorpora um iniciador eletrônico que ignita um propelente sólido e o transforma em gás nitrogênio inofensivo para inflar o airbag. Esses sistemas de segurança automotiva também incluem sensores de colisão, uma unidade de monitoramento de diagnóstico, uma bobina de conexão e uma lâmpada indicadora. Todos os componentes são interconectados por um chicote de fios e alimentados pela bateria do veículo.

Assim que uma colisão começa, os sensores de colisão detectam desaceleração súbita e, se o impacto for severo o suficiente, enviam uma faísca elétrica ao recipiente inflador, desencadeando uma reação química que produz o gás nitrogênio, que se expande para implantar e inflar o airbag em menos de um vigésimo de segundo. O airbag fica totalmente inflado por apenas um décimo de segundo e está quase desinflado em três décimos de segundo após o impacto.

Qual é o papel dos tubos metálicos nesses sistemas de segurança automotiva?

Tubos metálicos de diferentes tamanhos são usados em sistemas de airbags. Por exemplo, tubos metálicos grandes com DE de 25-65 mm e perfurações são usados para os recipientes infladores que contêm o propelente. No entanto, estamos mais interessados nos tubos muito pequenos que desempenham um papel central nos sensores usados em sistemas de airbag.

Os sensores de colisão que dizem ao airbag quando implantar são talvez a parte mais importante desses sistemas de segurança automotiva. Afinal, você quer ter certeza de que um airbag implantará quando deveria; da mesma forma, não quer que ele infle acidentalmente devido a condições ambientais.

Um sensor de colisão comumente utilizado para esses sistemas de segurança automotiva é o design eletromecânico de "bola e tubo amortecido a gás". Aqui, o sensor é composto por uma pequena bola de aço mantida em uma extremidade de um tubo metálico por um ímã; na outra extremidade do tubo estão dois contatos abertos (um interruptor). Quando uma colisão de força suficiente ocorre, ela solta a bola de aço do ímã. A bola rola pelo tubo metálico até a extremidade e fecha o circuito — colocando a implantação do airbag em ação em um milissegundo.

Os sensores de colisão atuais são calibrados para impedir que o airbag infle quando o carro passa por um buraco ou lombada, ou no caso de uma colisão menor. Parte da calibração correta desses sistemas de segurança automotiva é garantir que as peças do sensor — incluindo os tubos — sejam o mais precisas possível. Os tubos metálicos usados nos sensores de colisão devem atender a requisitos dimensionais e funcionais, com cortes limpos e tolerâncias muito apertadas para espessura e excentricidade. O tubo metálico também deve ser capaz de manter suas características e suportar condições ambientais adversas.

Existem outros tipos de sensores de colisão, e muitos veículos mais novos têm sensores de estado sólido que produzem um sinal eletrônico quando sacudidos. Montadoras também estão desenvolvendo sistemas de airbag adaptativos que podem variar sua velocidade e força de implantação dependendo do tamanho do ocupante, posição do assento e velocidade do impacto.

À medida que essas tecnologias e outros sistemas de segurança automotiva avançam, a Metal Cutting continuará aqui para atender às necessidades da indústria automotiva. Como empresa de fabricação de metal de precisão, somos especialistas em corte, retificação, lapidação e polimento de todos os metais com tolerâncias muito apertadas para sistemas de segurança automotiva, bem como para sistemas de injeção de combustível e iluminação. Também fornecemos operações secundárias como dobra, corte angular, ponta e ranhuras de tubos, fios e barras de pequeno diâmetro. Além disso, produtos de tungstênio e molibdênio, como fio, fita e barra, estão disponíveis.

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