MS940-01 Resistência à inflamabilidade para componentes elétricos e eletrônicos

Desenvolvida pela Hyundai Motor Company e pela Kia Corporation, a norma “MS940-01 Resistência ao Fogo para Componentes Elétricos e Eletrônicos” é uma norma de engenharia automotiva criada para avaliar a resistência ao fogo de materiais plásticos utilizados em componentes elétricos e eletrônicos de veículos. Esta norma especifica métodos de teste de inflamabilidade, requisitos de desempenho e critérios de aceitação para garantir que os componentes eletrônicos não contribuam para a propagação do fogo em condições normais de operação ou em caso de mau funcionamento.

Com a crescente incorporação de componentes eletrônicos complexos nos veículos modernos (incluindo sistemas de infoentretenimento, sistemas avançados de assistência ao condutor, ADAS, motores elétricos e sistemas de gerenciamento de baterias), o uso de materiais resistentes à chama tornou-se um requisito de segurança essencial. A norma MS940-01 auxilia os fabricantes na seleção de materiais poliméricos adequados e na verificação do seu desempenho em relação ao fogo, de acordo com as aplicações pretendidas.

Os principais objetivos desta norma são:

• Para reduzir o risco de incêndio causado por componentes elétricos ou eletrônicos.
• Para evitar que as chamas se espalhem por todo o veículo.
• Definir procedimentos padronizados para testes de inflamabilidade.
• Especificar o desempenho mínimo de retardamento de chama para diferentes categorias de componentes eletrônicos automotivos.
• Para aumentar a segurança dos passageiros durante falhas elétricas ou incidentes de sobreaquecimento.
• Para garantir a consistência da qualidade dos materiais entre fornecedores e locais de produção.

A norma MS940-01 aplica-se principalmente a materiais plásticos utilizados em componentes elétricos e eletrônicos automotivos. Estes incluem:

• conectores elétricos
• Componentes de chicote de cabos moldados por injeção
• Unidades de controle eletrônico (ECU)
• Sistemas de informação, entretenimento e multimídia
• painéis de instrumentos
• Sensores
• Módulos de câmera
• Dispositivos de comunicação
• Conectores de alta tensão
• Componentes de gerenciamento de bateria
• Componentes do motor elétrico
• Conversores CC/CC
• Carregadores para carro
• Caixas de junção
• Outros invólucros e caixas eletrônicas

Esta norma é particularmente importante para veículos híbridos e elétricos a bateria devido ao número crescente de sistemas elétricos de alta energia.

Os sistemas elétricos podem se tornar fontes de ignição pelos seguintes motivos:

• Curto-circuitos elétricos
• Condutores sobrecarregados
• superaquecimento do componente
• Erros de arco
• Falhas de conexão
• falhas de bateria
• falhas em semicondutores de potência

Se plásticos inflamáveis ​​pegarem fogo, as chamas podem se alastrar rapidamente para a fiação, o isolamento ou os materiais internos próximos. A norma MS940-01 minimiza esses riscos exigindo que os plásticos se autoextingam ou queimem lentamente o suficiente para impedir a propagação do fogo.

A norma MS940-01 exige que os materiais plásticos retardantes de chama atendam aos seguintes critérios:

• Para manter a resistência à chama durante toda a vida útil do veículo.
• Apresentar resistência à deterioração após os processos de produção e uso do veículo.
• Para evitar a formação de defeitos como fissuras ou corrosão.
• Respeitar as restrições relativas a materiais perigosos.
• Excluindo substâncias químicas retardantes de chama proibidas, quando exigido por lei.

A norma MS940-01 adota classificações de inflamabilidade (desempenho) semelhantes às utilizadas na norma UL 94, dependendo da aplicação e do risco de incêndio associado. As classificações típicas incluem:

• HB - Teste de envelhecimento acelerado horizontal: Carcaças e conectores eletrônicos em geral.
• V-2 - Combustão vertical com requisitos limitados: Aplicações de baixo risco.
• V-1 - Desempenho de autoextinção aprimorado: Eletrônica de risco médio.
• V-0 - Classificação mais alta geralmente exigida: Alta tensão e componentes críticos de segurança.

Sistemas elétricos de alto risco normalmente exigem desempenho V-0, enquanto muitos componentes convencionais podem exigir apenas desempenho HB.

O teste de combustão horizontal avalia o seguinte:

• taxa de queima
• distância de propagação da chama
• O tempo necessário para a chama se propagar.
• Capacidade de se extinguir espontaneamente

Essas amostras de teste padrão são expostas a uma chama controlada por um período de tempo específico. O material é considerado aprovado se:

• Sai sozinho.
• A propagação das chamas permanece abaixo dos limites especificados.
• Alternativamente, a taxa de combustão medida permanece dentro dos valores permitidos, dependendo da espessura da amostra.

O teste de combustão vertical é mais rigoroso. A amostra é colocada verticalmente e exposta duas vezes a uma chama padronizada. A avaliação inclui:

• Período pós-chama
• Período pós-cranberry
• Propagação de chamas
• Ignição do algodão colocado sob a amostra
• Gotas queimando

O desempenho determina se o material atende aos seguintes critérios:

• V-2
• V-1
• V-0

V-0 representa o nível mais alto de resistência à chama entre essas classificações, pois o material se extingue rapidamente sem inflamar a gaze de algodão por meio de gotículas em chamas.

A norma MS940-01 define diferentes requisitos de inflamabilidade dependendo do tipo de componente. Alguns exemplos são os seguintes:

• Conectores gerais: classificação HB
• Conectores de alta tensão: classificação V-0.
• Componentes de acionamento elétrico: classificação V-0
• Sistemas de carregamento de baterias: classificação V-0
• Módulos de controle eletrônico: Normalmente HB ou superior, dependendo da potência do circuito e do risco de ignição.
• Módulos de comunicação: Os requisitos variam dependendo do nível de potência e da presença de potenciais fontes de ignição.

A norma MS940-01 refere-se a diversas normas de ensaio de incêndio amplamente aceitas, incluindo:

• ASTM D635 Método de ensaio padrão para determinar a taxa de queima e/ou o grau e a duração da queima de plásticos na posição horizontal.
• Método de ensaio padrão ASTM D3801 para medir as propriedades comparativas de combustão de plásticos sólidos na posição vertical.
• Testes de inflamabilidade UL 94 para materiais plásticos usados ​​em eletrodomésticos e ferramentas.
• IEC 62368-1 Equipamentos de áudio/vídeo, tecnologia da informação e comunicação - Parte 1: Requisitos de segurança
• MS201-02 Proibição do uso de metais pesados ​​em peças e materiais automotivos.

A norma MS940-01 é amplamente utilizada no desenvolvimento dos seguintes itens:

• sistemas de baterias para veículos elétricos
• Conectores de alta tensão
• Módulos de controle do veículo
• painéis de instrumentos
• Sistemas de informação e entretenimento
• Módulos de controle da carroceria
• Sistemas de câmeras
• Sensores de radar
• Unidades de carregamento sem fio
• Eletrônica de potência
• controladores de motor
• Equipamento de carregamento
• Caixas de junção
• Componentes do sistema de cabeamento

A conformidade com a norma MS940-01 proporciona as seguintes vantagens:

• Melhorar a segurança contra incêndios em veículos.
• Reduzir o risco de propagação de chamas.
• Aprimorando a proteção dos passageiros.
• Disponibilidade consistente de materiais entre os fornecedores.
• Apoio ao cumprimento das normas regulamentares.
• Aumentar a confiabilidade dos sistemas elétricos e eletrônicos.
• Maior durabilidade dos materiais retardantes de chamas ao longo da vida útil do produto.

Consequentemente, os veículos modernos, especialmente os híbridos e elétricos, contêm centenas de módulos eletrônicos e arquiteturas elétricas cada vez mais complexas. Se os materiais circundantes não forem suficientemente resistentes à chama, uma única falha elétrica pode se tornar uma fonte de ignição.

A norma MS940-01 fornece um método padronizado para caracterizar materiais plásticos utilizados em componentes elétricos e eletrônicos automotivos, garantindo sua resistência à ignição, limitação da propagação de chamas e autoextinção sob condições de teste controladas. Ao combinar testes de inflamabilidade horizontal e vertical com requisitos de desempenho específicos da aplicação, esta norma desempenha um papel vital na melhoria da segurança contra incêndio em veículos, no apoio à conformidade regulamentar e no aumento da confiabilidade a longo prazo dos sistemas elétricos automotivos.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de teste que eles exigem e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também oferecemos serviços de teste em conformidade com a norma MS940-01.