Queda livre (drop test): alturas, faces e quinas

Resposta rápida: a peça é solta de uma altura definida sobre superfície rígida, numa orientação definida (face, aresta ou quina), um número definido de vezes, e depois é avaliada por inspeção visual e funcional.

Toda peça cai pelo menos uma vez antes de chegar ao cliente final: da bancada de montagem, da caixa de transporte, da mão do operador na linha. O drop test responde se ela sobrevive a isso — e, tão importante quanto, se ela sobrevive sem um dano escondido que só vai aparecer em campo.

Os quatro parâmetros de uma queda

Somam-se a eles a temperatura (algumas normas pedem queda com a peça fria, quando o plástico está mais frágil — veja impacto a frio), a condição da peça (embalada ou nua, montada ou solta) e se ela está energizada ou não.

Faces, arestas e quinas: por que a orientação importa

Uma mesma altura pode ser inofensiva numa face plana e destrutiva numa quina, onde a energia se concentra numa área mínima. Por isso as normas não dizem só "deixar cair": dizem como a peça deve tocar o piso.

• Face: a peça cai com uma superfície paralela ao piso. Avalia flexão de paredes, tampas e suportes.
• Aresta: a peça cai apoiada numa borda. Avalia cantos de carcaça e encaixes.
• Quina: a peça cai sobre um vértice. É em geral a condição mais severa para carcaças plásticas.

Em ensaios de embalagem, como os da série ISTA, as faces, arestas e quinas recebem uma numeração padronizada para que a sequência possa ser reproduzida. Em componentes automotivos, a especificação costuma pedir quedas em eixos ou faces determinados, e cabe ao plano dizer qual orientação, em que ordem e em qual amostra.

Na prática, garantir a orientação no instante do impacto é o desafio técnico do ensaio: a peça precisa ser liberada sem girar. Peças de formato irregular podem exigir um suporte de liberação próprio — mais um ponto para combinar antes do orçamento.

Quantas quedas e quantas amostras?

Depende da norma. Há especificações que pedem uma queda em cada uma de várias orientações na mesma amostra, outras que distribuem as orientações entre amostras diferentes, e outras que pedem quedas repetidas na mesma posição. Como o drop test é frequentemente destrutivo, ele costuma usar amostras dedicadas ou ser posicionado num ponto específico da sequência de validação — por exemplo, antes dos ensaios funcionais, para verificar se a peça que caiu ainda funciona. O post quantas amostras enviar trata dessa conta.

Como a peça é avaliada depois da queda

A avaliação típica tem duas partes:

1. Inspeção visual: trincas, quebras, partes soltas, deformação de fixações, conectores danificados.
2. Verificação funcional: a peça liga, mede, aciona e veda como antes.

Muitas normas de componentes eletroeletrônicos automotivos fazem uma distinção importante: dano visível na carcaça pode ser aceito, porque a peça danificada seria descartada na linha, mas dano oculto que comprometa o funcionamento não é aceito. É por isso que a inspeção funcional depois da queda é tão importante quanto a visual. O critério exato, porém, vem da especificação do cliente — e precisa estar escrito antes do ensaio.

Queda livre não é queda de bola

As duas aparecem nos pedidos com nomes parecidos, mas são ensaios diferentes:

• Queda livre: a peça cai sobre o piso. Avalia a peça inteira, como produto.
• Queda de bola: uma esfera de massa definida cai sobre a peça ou o corpo de prova. É um ensaio de impacto localizado, comum em painéis e peças plásticas de acabamento. Normas como VW PV 3905, VW PV 3966 e Nissan NES M0134 entram aqui.

Também não confunda com o choque mecânico feito no shaker: lá o pulso de aceleração (forma, pico e duração) é controlado eletronicamente; na queda livre, o pulso é consequência da altura, da superfície e da própria peça.

Normas que pedem queda livre

Entre as referências mais frequentes estão:

• ISO 16750-3, que inclui um ensaio de queda livre para componentes elétricos e eletrônicos de veículos rodoviários que podem cair no manuseio antes da montagem; na revisão de 2023, a altura de queda é escolhida pela massa da peça;
• GMW3172 e SAE J1455, com ensaios de queda para componentes automotivos;
• ISO 8092, para conexões de chicotes;
• IEC 60068-2-31, ensaio de manuseio brusco (quedas e tombamentos) para equipamentos;
• normas de montadora, como Stellantis CS.00263 (que substituiu a CS.00056), VW 80000, Toyota TSM0502 e Mercedes MBN 10306.

O que informar no pedido

• Norma e revisão, ou a especificação do cliente com altura, superfície, orientações e número de quedas.
• Se a peça cai nua ou embalada, montada ou solta, com ou sem chicote.
• Temperatura da peça no momento da queda.
• Critério de aceitação e quais verificações funcionais fazer depois.
• Se há fotos ou vídeo de cada queda a registrar.

Experiência da Labmor

Desde 2014 a Labmor realizou mais de 60 projetos de queda livre, em peças plásticas, componentes metálicos, conectores, acessórios de chicote e maçanetas e fechaduras, para normas como Stellantis CS.00056/CS.00263, Toyota TSM0502 e Mercedes MBN 10306. A queda livre conforme ISO 8092, GMW3172 e SAE J1455 está entre os ensaios físicos do laboratório e costuma entrar no mesmo plano dos ensaios de vibração e choque.