BMW GS 93036 Lekki, wzmocniony termoplast (LWRT) do zastosowań zewnętrznych – wymagania i testy

Norma „BMW GS 93036 Lekkie, wzmocnione tworzywa termoplastyczne (LWRT) do zastosowań zewnętrznych – wymagania i testy” została opracowana przez międzynarodowego producenta samochodów BMW i opisuje wymagania i metody badań dla lekkich, wzmocnionych tworzyw termoplastycznych (LWRT) stosowanych w zewnętrznych elementach samochodowych.

Lekkie, wzmocnione materiały termoplastyczne (LWRT) to lekkie, wzmocnione włóknami kompozyty termoplastyczne, które zazwyczaj zawierają włókna szklane wprasowane w matrycę termoplastyczną. Materiały te łączą niską gęstość (co pozwala na redukcję masy) z dobrymi właściwościami tłumienia akustycznego, sztywnością i podatnością na formowanie. Materiał ten jest powszechnie stosowany w pojazdach do produkcji takich części, jak dolne panele nadwozia, osłony nadkoli, pokrywy komory silnika lub inne elementy wykończenia wnętrza i nadwozia, w których istotne jest zmniejszenie masy przy jednoczesnym zachowaniu integralności strukturalnej i redukcji hałasu.

W pojazdach BMW lekki, wzmocniony materiał termoplastyczny (LWRT) przyczynia się do ogólnej redukcji masy pojazdu, poprawy efektywności paliwowej/zasięgu elektrycznego oraz poprawy parametrów hałasu, wibracji i szorstkości (NVH).

Norma BMW GS 93036 obejmuje następujące elementy:

• Skład materiału i wymagania dotyczące wzmocnienia.
• Właściwości mechaniczne (np. wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na zginanie, udarność).
• Odporność na czynniki środowiskowe (np. absorpcja wody/absorpcja środowiska, starzenie cieplne, ekspozycja na promieniowanie UV, odporność na działanie substancji chemicznych).
• Właściwości akustyczne (właściwości pochłaniania dźwięku/izolacji).
• Inne testy trwałości obejmują na przykład odporność na warunki atmosferyczne, cykle termiczne i przyczepność w przypadku powłoki.

Zgodnie z tą normą testy mające na celu sprawdzenie, czy lekkie, wzmocnione materiały termoplastyczne (LWRT) lub ich elementy spełniają wymagania homologacyjne BMW, przeprowadzane są przez akredytowane laboratoria.

Typowe zastosowania tej normy obejmują:

• Zewnętrzne osłony ochronne.
• Okładziny rozstawu osi.
• Osłony lub tłumiki akustyczne w widocznych lub odsłoniętych miejscach.
• Inne lekkie powłoki konstrukcyjne narażone na warunki zewnętrzne.

Norma ta jest częścią szerszego zestawu norm „GS” BMW dotyczących tworzyw sztucznych, powłok i materiałów. W dobie zaostrzonych przepisów dotyczących emisji spalin i przejścia na elektryfikację, norma BMW GS 93036 i podobne pomagają dostawcom dostarczać innowacyjne, lekkie materiały, które spełniają wymagania BMW w zakresie wysokiej wydajności, trwałości i jakości w zastosowaniach zewnętrznych.

Podstawowe kategorie testów w ramach tej normy są następujące:

• Właściwości mechaniczne:
• Wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie.
• Wytrzymałość na zginanie i moduł sprężystości.
• Odporność na uderzenia (np. próba Charpy'ego lub Izoda z karbem/bez karbu).

Testy te pozwalają na potwierdzenie, że materiał wytrzyma montaż, uderzenia kamieni i obciążenia użytkowe.

• Odporność i trwałość na warunki środowiskowe:
• Absorpcja wody (absorpcja środowiskowa): Pomiar zmiany masy/ciężaru po zanurzeniu w wodzie lub innych cieczach (np. roztworach soli drogowej, olejach) w celu oceny ryzyka pęcznienia lub pogorszenia stanu.
• Starzenie cieplne / stabilność termiczna (długotrwałe narażenie na wysokie temperatury).
• Symulacja odporności na warunki klimatyczne/pogodowe (np. łuk ksenonowy, kondensacja, cykle termiczne).
• Odporność chemiczna (paliwa, oleje, środki czyszczące, sól drogowa).
• Odporność na promieniowanie UV i trwałość koloru (szczególnie jeśli część jest widoczna lub powlekana)
• Parametry akustyczne:
• Współczynnik pochłaniania dźwięku.
• Straty przenoszenia dźwięku / izolacja.

Są one szczególnie ważne w zastosowaniach podwoziowych i wnękach kół, ponieważ redukują hałas drogi i silnika.

• Inne powszechnie stosowane testy:
• Gęstość i ciężar powierzchniowy (w celu sprawdzenia twierdzenia o lekkości)
• Palność / zachowanie podczas spalania.
• Stabilność wymiarowa po wystawieniu na działanie temperatury/wilgotności.
• Przyczepność (jeśli powlekana lub klejona).
• Badania emisji zapachów lub lotnych związków organicznych (częściej stosowane wewnątrz pomieszczeń).

Norma BMW GS 93036 jest normą szczegółową i obowiązkową, ponieważ musi spełniać niezwykle wysokie wymagania, wykraczające poza ogólne normy branżowe, dotyczące zastosowań zewnętrznych, takich jak dolne panele nadwozia, osłony nadkoli, osłony komory silnika i inne odsłonięte elementy. Główne powody, dla których norma ta jest niezbędna, to:

• Cele ekstremalnej redukcji masy bez utraty wydajności: materiały LWRT (termoplasty wzmocnione włóknem szklanym o niskiej gęstości) oferują znaczną oszczędność masy w porównaniu z konwencjonalnymi osłonami metalowymi lub cięższymi tworzywami sztucznymi. Jednakże, ponieważ części zewnętrzne są narażone na trudne warunki (zanieczyszczenia drogowe, woda/sól, ciepło, promieniowanie UV), wymagają one rygorystycznych ograniczeń dotyczących wytrzymałości mechanicznej, odporności na uderzenia i stabilności wymiarowej.
• Krytyczne wymagania akustyczne (NVH): Elementy podwozia i nadkoli znacząco wpływają na hałas generowany przez drogę i opony docierające do kabiny. Preferowane jest LWRT, częściowo ze względu na doskonałe właściwości pochłaniania dźwięku i izolacji akustycznej. Norma ta nakazuje przeprowadzenie szczegółowych testów akustycznych (np. współczynnika pochłaniania dźwięku, tłumienia transmisji) z rygorystycznymi kryteriami akceptacji.
• Trwałość w trudnych warunkach zewnętrznych: Elementy te są stale narażone na następujące czynniki:
• Zanurzenie w wodzie / wysoka wilgotność
• Sól drogowa, oleje, paliwa i chemikalia.
• Ekstremalne wahania temperatury (od minus 40 stopni do plus 120 stopni i więcej)
• Promieniowanie UV i narażenie na warunki atmosferyczne
• Uderzenia kamieni i ścieranie

Norma ta obejmuje szczegółowe testy, takie jak absorpcja wody/środowiska, starzenie cieplne, odporność na substancje chemiczne i działanie warunków atmosferycznych, mające na celu zapobieganie pęcznieniu, pogorszeniu, rozwarstwianiu się lub utracie właściwości w trakcie 10–15-letniego okresu użytkowania pojazdu.

• Zgodność z przepisami i wymogami zrównoważonego rozwoju: Norma ta gwarantuje, że innowacyjne materiały o niskiej gęstości nadal spełniają wymagania dotyczące trwałości, bezpieczeństwa i hałasu, wibracji i hałasu, zapobiegając jednocześnie kompromisom, które mogłyby negatywnie wpłynąć na wzrost wydajności lub zadowolenie klienta.

Podsumowując, bez normy BMW GS 93036 lekkie zewnętrzne części LWRT mogą przynieść oszczędność masy, ale mogą negatywnie wpłynąć na komfort akustyczny, długoterminową trwałość i bezpieczeństwo.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą BMW GS 93036.