Termoplástico reforzado ligero (LWRT) BMW GS 93036 para uso exterior: requisitos y ensayos

Desarrollada por BMW, un fabricante multinacional de vehículos, la norma "BMW GS 93036 Termoplásticos reforzados ligeros (LWRT) para usos exteriores: requisitos y ensayos" describe los requisitos y los métodos de ensayo para los termoplásticos reforzados ligeros (LWRT) utilizados en componentes exteriores de automóviles.

Los materiales termoplásticos reforzados ligeros (LWRT) son compuestos termoplásticos ligeros reforzados con fibras que generalmente contienen fibras de vidrio prensadas en una matriz termoplástica. Estos materiales combinan baja densidad (para reducir el peso) con buenas propiedades de amortiguación acústica, rigidez y moldeabilidad. Este material se usa comúnmente en vehículos para piezas como paneles inferiores de la carrocería, cubiertas de los pasos de rueda, cubiertas del compartimento del motor u otros elementos de revestimiento interior y exterior donde es importante reducir la masa manteniendo la integridad estructural y la reducción del ruido.

En los vehículos BMW, el material termoplástico reforzado ligero (LWRT) contribuye a las estrategias generales de reducción del peso del vehículo, a una mayor eficiencia de combustible/autonomía eléctrica y a un mejor rendimiento en cuanto a ruido, vibraciones y aspereza (NVH).

El estándar BMW GS 93036 incluye lo siguiente:

• Composición del material y requisitos de refuerzo.
• Propiedades mecánicas (por ejemplo, resistencia a la tracción, resistencia a la flexión, resistencia al impacto).
• Resistencia ambiental (por ejemplo, absorción de agua/absorción ambiental, envejecimiento por calor, exposición a los rayos UV, resistencia química).
• Rendimiento acústico (propiedades de absorción/aislamiento del sonido).
• Otras pruebas de durabilidad incluyen, por ejemplo, la resistencia a la intemperie, los ciclos térmicos y la adherencia en caso de recubrimiento.

Según esta norma, los laboratorios acreditados realizan pruebas para garantizar que los materiales o componentes termoplásticos reforzados ligeros (LWRT) cumplan con la homologación de BMW.

Las aplicaciones típicas de esta norma incluyen:

• Escudos protectores externos.
• Revestimientos interiores de la distancia entre ejes.
• Cubiertas o amortiguadores acústicos para motores en áreas visibles o expuestas.
• Otros revestimientos estructurales ligeros expuestos a la intemperie.

Esta norma forma parte del conjunto más amplio de normas «GS» de BMW para plásticos, recubrimientos y materiales. En una época de normativas de emisiones más estrictas y la transición a la electrificación, la norma BMW GS 93036 y otras similares ayudan a los proveedores a ofrecer materiales innovadores y ligeros que cumplen con las exigencias de BMW en cuanto a alto rendimiento, durabilidad y calidad para aplicaciones en exteriores.

Las categorías básicas de pruebas según esta norma son las siguientes:

• Propiedades mecánicas:
• Resistencia a la tracción y elongación.
• Resistencia a la flexión y módulo de elasticidad.
• Resistencia al impacto (por ejemplo, Charpy o Izod con o sin entalla).

Estas pruebas garantizan que el material pueda soportar el montaje, el impacto de piedras y las cargas de servicio.

• Resiliencia y durabilidad ambiental:
• Absorción de agua (absorción ambiental): Mide el cambio de masa/peso después de la inmersión en agua u otros líquidos (por ejemplo, soluciones de sal de carretera, aceites) para evaluar el riesgo de hinchazón o deterioro.
• Envejecimiento térmico / estabilidad térmica (exposición prolongada a altas temperaturas).
• Simulación de resistencia climática/meteorológica (por ejemplo, arco de xenón, condensación, ciclos térmicos).
• Resistencia química (combustibles, aceites, productos de limpieza, sal de carretera).
• Resistencia a los rayos UV y solidez del color (especialmente si la pieza es visible o está recubierta).
• Rendimiento acústico:
• Coeficiente de absorción acústica.
• Pérdida de transmisión de sonido / aislamiento.

Estos componentes son fundamentales para su uso en la parte inferior de la carrocería y en los pasos de rueda, ya que reducen el ruido de la carretera y del motor.

• Otras pruebas comunes:
• Densidad y peso superficial (para verificar la afirmación de ligereza)
• Comportamiento de inflamabilidad/combustión.
• Estabilidad dimensional tras la exposición a temperatura y humedad.
• Adhesión (si está recubierto o pegado).
• Pruebas de olor o de emisión de COV (más comunes en elementos de interior).

La norma BMW GS 93036 es específica y obligatoria, ya que debe cumplir con exigencias extremadamente altas que superan los estándares generales de la industria para aplicaciones exteriores como paneles inferiores de la carrocería, cubiertas de los pasos de rueda, protectores del compartimento del motor y otros componentes expuestos. Las principales razones por las que esta norma es necesaria son las siguientes:

• Objetivos para una reducción extrema del peso sin sacrificar el rendimiento: Los materiales LWRT (termoplásticos reforzados con fibra de vidrio de baja densidad) ofrecen un ahorro de masa significativo en comparación con los escudos metálicos convencionales o los plásticos más pesados. Sin embargo, dado que las partes exteriores están expuestas a condiciones adversas (residuos de la carretera, agua/sal, calor, rayos UV), requieren límites estrictos en cuanto a resistencia mecánica, resistencia al impacto y estabilidad dimensional.
• Requisitos acústicos críticos (NVH): Los componentes de los bajos y los pasos de rueda influyen significativamente en el ruido de la carretera y de los neumáticos que llega al habitáculo. Se prefiere el LWRT, en parte debido a sus excelentes propiedades de absorción y aislamiento acústico. Esta norma exige pruebas acústicas específicas (p. ej., coeficiente de absorción acústica, pérdida de transmisión) con criterios de aceptación estrictos.
• Durabilidad en entornos exteriores adversos: Estos componentes están constantemente expuestos a lo siguiente:
• Inmersión en agua / alta humedad
• Sal de carretera, aceites, combustibles y productos químicos.
• Fluctuaciones extremas de temperatura (desde -40 grados hasta +120 grados o más)
• radiación UV y exposición a las inclemencias del tiempo
• Impacto y abrasión de piedras

Esta norma incluye pruebas específicas como la absorción de agua/ambiente, el envejecimiento térmico, la resistencia química y la exposición a la intemperie para prevenir la hinchazón, el deterioro, la deslaminación o la pérdida de propiedades durante la vida útil del vehículo, que oscila entre los 10 y los 15 años.

• Cumplimiento normativo y de sostenibilidad: Esta norma garantiza que los materiales innovadores de baja densidad sigan cumpliendo los objetivos de durabilidad, seguridad y NVH (ruido, vibración y aspereza), al tiempo que evita compromisos que podrían afectar negativamente a las mejoras en la eficiencia o a la satisfacción del cliente.

En conclusión, sin la norma BMW GS 93036, las piezas exteriores ligeras LWRT pueden ahorrar peso, pero podrían comprometer el confort acústico, la durabilidad a largo plazo o la seguridad.

Durante muchos años, nuestra organización, con su equipo competente y experimentado, ha comprendido las necesidades de sus clientes, brindándoles los servicios de pruebas avanzadas que requieren y asistiéndolos en el establecimiento, implementación y mejora de sistemas de gestión. En este marco, también ofrecemos servicios de pruebas conforme a la norma BMW GS 93036.