O estudo do comportamento quanto ao desgaste de compostos de borracha utilizados na banda de rodagem de pneus automotivos é um fator determinante para o desenvolvimento de produtos mais duráveis, que se adaptem às condições de severidade de diferentes mercados. Para tanto os formuladores precisam desenvolver compostos em um processo interativo, no qual são alterados os componentes da receita e seus níveis na formulação em função da resposta do produto. A tarefa de avaliar o desgaste do pneu é desafiadora, pois este comportamento pode ser influenciado por muitos fatores, tais quais o pavimento, o veículo, o motorista e condições climáticas. Os testes de pneus com veículos em campo proporcionam uma avaliação do desgaste, mas necessitam por volta de 6 meses para apresentar resultados, além de serem custosas. Equipamentos de laboratório foram desenvolvidos para agilizar a obtenção de dados, mas freqüentemente apresentam severidade muito maior que aquela encontrada em campo. Através de parceria científica e tecnológica entre a Escola Politécnica da USP e a Pirelli Pneus, foi desenvolvido equipamento de laboratório que utiliza como contra-corpo amostras de asfalto retiradas das rodovias, trabalhando sob condições controladas. A primeira parte deste trabalho apresenta que esta máquina de testes é capaz de reproduzir o mecanismo de desgaste encontrado em pneus (ondas de Schallamach), simulando as condições de campo e classificando os diferentes compostos em laboratório de modo semelhante ao obtido nos testes em campo. A parte final deste trabalho apresenta a análise do desgaste de composto de borracha em função de diferentes tipos de pavimentos encontrados em rodovias brasileiras. Em um pavimento em boas condições de conservação (ausência de buracos e irregularidades) a sua microtextura terá influência significativa no desempenho dos compostos de borracha utilizados na banda de rodagem dos pneus automotivos. / The wear behavior of tire tread rubber compounds is a fundamental factor in order to develop durable products, which can deal with the severity conditions of a multitude of markets. The rubber compounders must develop products in an interactive process, in which the ingredients and its levels are changed as a function of the market response The tire wear assessment is challenging because this behavior can be influenced by a multitude of factors, as the pavement, the vehicle, the driver and the weather conditions. Outdoor tests in vehicles provide a wear assessment but are expensive and need around 6 months to present results. Laboratory devices were developed to accelerate the data acquisition but frequently present a severity much higher than outdoor tests. A scientific and technological partnership between Escola Politécnica da USP and Pirelli Tires developed laboratory equipment that uses asphaltic counterfaces extracted from Brazilian roads, working under controlled conditions. The first part of this work presents that this testing machine can reproduce the tire wear mechanism (Schallamach waves), simulating the outdoor conditions and sorting the different rubber compounds in a way similar to the outdoor tests. The last part of this work presents a wear analysis of a rubber compound as a function of different pavements found in Brazilian roads. For a pavement with good integrity (absence of holes and irregularities) its microtexture will significantly influence the performance of vehicle tire tread rubber compounds.

O estudo do comportamento quanto ao desgaste de compostos de borracha utilizados na banda de rodagem de pneus automotivos é um fator determinante para o desenvolvimento de produtos mais duráveis, que se adaptem às condições de severidade de diferentes mercados. Para tanto os formuladores precisam desenvolver compostos em um processo interativo, no qual são alterados os componentes da receita e seus níveis na formulação em função da resposta do produto. A tarefa de avaliar o desgaste do pneu é desafiadora, pois este comportamento pode ser influenciado por muitos fatores, tais quais o pavimento, o veículo, o motorista e condições climáticas. Os testes de pneus com veículos em campo proporcionam uma avaliação do desgaste, mas necessitam por volta de 6 meses para apresentar resultados, além de serem custosas. Equipamentos de laboratório foram desenvolvidos para agilizar a obtenção de dados, mas freqüentemente apresentam severidade muito maior que aquela encontrada em campo. Através de parceria científica e tecnológica entre a Escola Politécnica da USP e a Pirelli Pneus, foi desenvolvido equipamento de laboratório que utiliza como contra-corpo amostras de asfalto retiradas das rodovias, trabalhando sob condições controladas. A primeira parte deste trabalho apresenta que esta máquina de testes é capaz de reproduzir o mecanismo de desgaste encontrado em pneus (ondas de Schallamach), simulando as condições de campo e classificando os diferentes compostos em laboratório de modo semelhante ao obtido nos testes em campo. A parte final deste trabalho apresenta a análise do desgaste de composto de borracha em função de diferentes tipos de pavimentos encontrados em rodovias brasileiras. Em um pavimento em boas condições de conservação (ausência de buracos e irregularidades) a sua microtextura terá influência significativa no desempenho dos compostos de borracha utilizados na banda de rodagem dos pneus automotivos. / The wear behavior of tire tread rubber compounds is a fundamental factor in order to develop durable products, which can deal with the severity conditions of a multitude of markets. The rubber compounders must develop products in an interactive process, in which the ingredients and its levels are changed as a function of the market response The tire wear assessment is challenging because this behavior can be influenced by a multitude of factors, as the pavement, the vehicle, the driver and the weather conditions. Outdoor tests in vehicles provide a wear assessment but are expensive and need around 6 months to present results. Laboratory devices were developed to accelerate the data acquisition but frequently present a severity much higher than outdoor tests. A scientific and technological partnership between Escola Politécnica da USP and Pirelli Tires developed laboratory equipment that uses asphaltic counterfaces extracted from Brazilian roads, working under controlled conditions. The first part of this work presents that this testing machine can reproduce the tire wear mechanism (Schallamach waves), simulating the outdoor conditions and sorting the different rubber compounds in a way similar to the outdoor tests. The last part of this work presents a wear analysis of a rubber compound as a function of different pavements found in Brazilian roads. For a pavement with good integrity (absence of holes and irregularities) its microtexture will significantly influence the performance of vehicle tire tread rubber compounds.

Orientador: Wesley Góis / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, 2013.