MS940-01 Resistencia a la inflamabilidad para componentes eléctricos y electrónicos

MS940-01 Resistencia a la inflamabilidad para componentes eléctricos y electrónicos

Desarrollada por Hyundai Motor Company y Kia Corporation, la norma MS940-01 sobre resistencia al fuego de componentes eléctricos y electrónicos es un estándar de ingeniería automotriz diseñado para evaluar la resistencia al fuego de los materiales plásticos utilizados en los componentes eléctricos y electrónicos de los vehículos. Esta norma especifica los métodos de prueba de inflamabilidad, los requisitos de rendimiento y los criterios de aceptación para garantizar que los componentes electrónicos no contribuyan a la propagación del fuego en condiciones normales de funcionamiento o en caso de mal funcionamiento.

MS940-01 Resistencia a la inflamabilidad para componentes eléctricos y electrónicos

A medida que los vehículos modernos incorporan cada vez más componentes electrónicos complejos (incluidos sistemas de infoentretenimiento, sistemas avanzados de asistencia al conductor, ADAS, sistemas de propulsión eléctrica y sistemas de gestión de baterías), el uso de materiales resistentes al fuego se ha convertido en un requisito de seguridad fundamental. La norma MS940-01 ayuda a los fabricantes a seleccionar los materiales poliméricos adecuados y a verificar que cumplen con el comportamiento ante el fuego requerido para las aplicaciones previstas.

Los principales objetivos de esta norma son:

  • Para reducir el riesgo de incendio provocado por componentes eléctricos o electrónicos.
  • Para evitar que las llamas se propaguen por todo el vehículo.
  • Definir procedimientos estandarizados para pruebas de inflamabilidad.
  • Especificar el rendimiento mínimo de resistencia al fuego para diferentes categorías de componentes electrónicos de automoción.
  • Para mejorar la seguridad de los pasajeros durante fallos eléctricos o incidentes de sobrecalentamiento.
  • Para garantizar una calidad uniforme de los materiales en todos los proveedores y centros de producción.

La norma MS940-01 se aplica principalmente a los materiales plásticos utilizados en componentes eléctricos y electrónicos de automóviles. Estos incluyen:

  • conectores electricos
  • Componentes de mazos de cables moldeados por inyección
  • Unidades de control electrónico (ECU)
  • Sistemas de información, entretenimiento y multimedia
  • paneles de instrumentos
  • Sensores
  • Módulos de cámara
  • Dispositivos de comunicación
  • Conectores de alta tensión
  • Componentes de gestión de la batería
  • Componentes de motores eléctricos
  • convertidores CC/CC
  • Cargadores para el coche
  • cajas de conexión
  • Otras carcasas y cajas electrónicas

Esta norma es especialmente importante para los vehículos híbridos y eléctricos de batería debido al creciente número de sistemas eléctricos de alta energía.

Los sistemas eléctricos pueden convertirse en fuentes de ignición por las siguientes razones:

  • Cortocircuitos eléctricos
  • Conductores sobrecargados
  • Sobrecalentamiento de componentes
  • Errores de arco
  • Fallos en los conectores
  • fallos de batería
  • Fallos en los semiconductores de potencia

Si los plásticos inflamables se incendian, las llamas pueden propagarse rápidamente al cableado, el aislamiento o los materiales internos cercanos. La norma MS940-01 minimiza estos riesgos al exigir que los plásticos se autoextingan o se quemen lo suficientemente despacio como para evitar la propagación del fuego.

La norma MS940-01 exige que los materiales plásticos ignífugos cumplan los siguientes criterios:

  • Para mantener la resistencia al fuego durante toda la vida útil del vehículo.
  • Presentar resistencia al deterioro tras los procesos de producción y el uso del vehículo.
  • Para prevenir la formación de defectos como grietas o corrosión.
  • Cumplir con las restricciones sobre materiales peligrosos.
  • Excluidos los productos químicos ignífugos prohibidos cuando así lo exijan las normativas.

La norma MS940-01 adopta clasificaciones de inflamabilidad (rendimiento) similares a las utilizadas en la norma UL 94, dependiendo de la aplicación y el riesgo de incendio asociado. Las clasificaciones típicas incluyen:

  • HB - Prueba de envejecimiento horizontal: Carcasas y conectores electrónicos en general.
  • V-2 - Combustión vertical con requisitos limitados: Aplicaciones de bajo riesgo.
  • V-1 - Rendimiento de autoextinción mejorado: Electrónica de riesgo medio.
  • V-0 - Clasificación más alta comúnmente requerida: Alta tensión y componentes críticos de seguridad.

Los sistemas eléctricos de alto riesgo suelen requerir un rendimiento V-0, mientras que muchos componentes convencionales solo requieren un rendimiento HB.

La prueba de combustión horizontal evalúa lo siguiente:

  • tasa de quema
  • distancia de propagación de la llama
  • El tiempo necesario para que la llama se propague.
  • Capacidad de extinguirse espontáneamente

Estas muestras de prueba estándar se exponen a una llama controlada durante un período de tiempo específico. El material se considera satisfactorio si:

  • Se va por su cuenta.
  • La propagación de la llama se mantiene por debajo de los límites especificados.
  • Alternativamente, la tasa de combustión medida se mantiene dentro de los valores permitidos dependiendo del espesor de la muestra.

La prueba de combustión vertical es más rigurosa. La muestra se coloca verticalmente y se expone dos veces a una llama estandarizada. La evaluación incluye:

  • Período posterior a la llama
  • Período posterior al arándano
  • Propagación de la llama
  • Ignición del algodón colocado debajo de la muestra.
  • Gotas ardientes

El rendimiento determina si el material cumple con los siguientes criterios:

  • V-2
  • V-1
  • V-0

La clasificación V-0 representa el nivel más alto de resistencia a la llama entre estas clasificaciones, ya que el material se extingue rápidamente sin que el algodón se incendie mediante gotas en llamas.

La norma MS940-01 define diferentes requisitos de inflamabilidad según el tipo de componente. Algunos ejemplos son los siguientes:

  • Conectores generales: clasificación HB
  • Conectores de alta tensión: clasificación V-0.
  • Componentes de accionamiento eléctrico: clasificación V-0
  • Sistemas de carga de baterías: clasificación V-0
  • Módulos de control electrónico: Normalmente de clase HB o superior, dependiendo de la potencia del circuito y del riesgo de ignición.
  • Módulos de comunicación: Los requisitos varían según el nivel de potencia y la presencia de posibles fuentes de ignición.

La norma MS940-01 hace referencia a varias normas de ensayo de incendios ampliamente aceptadas, entre las que se incluyen:

  • Método de ensayo estándar ASTM D635 para determinar la velocidad de combustión y/o el grado y la duración de la combustión de plásticos en posición horizontal.
  • ASTM D3801 Método de ensayo estándar para medir las propiedades de combustión comparativas de plásticos sólidos en posición vertical.
  • Pruebas de inflamabilidad UL 94 para materiales plásticos utilizados en electrodomésticos y herramientas.
  • IEC 62368-1 Equipos de audio/video, tecnología de la información y la comunicación - Parte 1: Requisitos de seguridad
  • MS201-02 Prohibición del uso de metales pesados ​​en piezas y materiales para automóviles.

La norma MS940-01 se utiliza ampliamente en el desarrollo de lo siguiente:

  • Sistemas de baterías para vehículos eléctricos
  • Conectores de alta tensión
  • Módulos de control del vehículo
  • paneles de instrumentos
  • Sistemas de información y entretenimiento
  • Módulos de control de la carrocería
  • Sistemas de cámaras
  • Sensores de radar
  • Unidades de carga inalámbrica
  • electrónica de potencia
  • controladores de motor
  • Equipo de carga
  • cajas de conexión
  • Componentes del sistema de cableado

El cumplimiento de la norma MS940-01 ofrece las siguientes ventajas:

  • Mejorar la seguridad contra incendios en los vehículos.
  • Reduciendo el riesgo de propagación de las llamas.
  • Mejorar la protección de los pasajeros.
  • Disponibilidad constante de materiales entre los proveedores.
  • Apoyo para el cumplimiento normativo.
  • Incrementar la fiabilidad de los sistemas eléctricos y electrónicos.
  • Mayor durabilidad de los materiales ignífugos durante toda la vida útil del producto.

Por consiguiente, los vehículos modernos, especialmente los híbridos y eléctricos, contienen cientos de módulos electrónicos y arquitecturas eléctricas cada vez más complejas. Si los materiales circundantes no son suficientemente resistentes al fuego, un simple fallo eléctrico puede provocar un incendio.

La norma MS940-01 proporciona un método estandarizado para caracterizar los materiales plásticos utilizados en componentes eléctricos y electrónicos de automóviles, garantizando su resistencia a la ignición, la limitación de la propagación de la llama y la autoextinción en condiciones de prueba controladas. Al combinar pruebas de inflamabilidad horizontales y verticales con requisitos de rendimiento específicos para cada aplicación, esta norma desempeña un papel fundamental en la mejora de la seguridad contra incendios en vehículos, el cumplimiento normativo y el aumento de la fiabilidad a largo plazo de los sistemas eléctricos de automóviles.

Durante muchos años, nuestra organización, con su personal 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 que cumplen con la norma MS940-01.

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