Tiêu chuẩn MS940-01 về khả năng chống cháy cho các linh kiện điện và điện tử.

Tiêu chuẩn “MS940-01 Khả năng chống cháy cho các linh kiện điện và điện tử” do Hyundai Motor Company và Kia Corporation phát triển là một tiêu chuẩn kỹ thuật ô tô được thiết kế để đánh giá khả năng chống cháy của vật liệu nhựa được sử dụng trong các linh kiện điện và điện tử của xe. Tiêu chuẩn này quy định các phương pháp thử nghiệm khả năng bắt lửa, các yêu cầu về hiệu suất và tiêu chí chấp nhận để đảm bảo rằng các linh kiện điện tử không góp phần làm lan rộng đám cháy trong điều kiện hoạt động bình thường hoặc khi xảy ra sự cố.

Khi các phương tiện hiện đại ngày càng tích hợp nhiều linh kiện điện tử phức tạp (bao gồm hệ thống thông tin giải trí, hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến, ADAS, hệ thống truyền động điện và hệ thống quản lý pin), việc sử dụng vật liệu chống cháy đã trở thành một yêu cầu an toàn quan trọng. Tiêu chuẩn MS940-01 giúp các nhà sản xuất lựa chọn vật liệu polymer phù hợp và xác minh rằng chúng đáp ứng hiệu suất chống cháy cần thiết cho các ứng dụng dự định.

Mục tiêu chính của tiêu chuẩn này là:

• Để giảm nguy cơ cháy nổ do các linh kiện điện hoặc điện tử.
• Để ngăn ngọn lửa lan rộng khắp xe.
• Xác định các quy trình thử nghiệm khả năng bắt lửa tiêu chuẩn.
• Xác định hiệu suất chống cháy tối thiểu cho các loại linh kiện điện tử ô tô khác nhau.
• Nhằm tăng cường an toàn cho hành khách trong trường hợp sự cố điện hoặc quá nhiệt.
• Đảm bảo chất lượng nguyên vật liệu đồng nhất giữa các nhà cung cấp và địa điểm sản xuất.

Tiêu chuẩn MS940-01 chủ yếu áp dụng cho các vật liệu nhựa được sử dụng trong các linh kiện điện và điện tử ô tô. Chúng bao gồm:

• đầu nối điện
• Các thành phần bó dây cáp được đúc phun
• Bộ điều khiển điện tử (ECU)
• Hệ thống thông tin, giải trí và đa phương tiện
• bảng công cụ
• Cảm biến
• Mô-đun camera
• Thiết bị liên lạc
• Đầu nối điện áp cao
• Các thành phần quản lý pin
• Các linh kiện động cơ điện
• Bộ chuyển đổi DC/DC
• Bộ sạc trong xe
• Hộp nối
• Các loại vỏ và hộp đựng thiết bị điện tử khác

Tiêu chuẩn này đặc biệt quan trọng đối với xe hybrid và xe điện chạy bằng pin do số lượng hệ thống điện năng lượng cao ngày càng tăng.

Hệ thống điện có thể trở thành nguồn gây cháy vì những lý do sau:

• Chập mạch điện
• Dây dẫn quá tải
• Linh kiện quá nóng
• Lỗi cung
• Lỗi kết nối
• Lỗi pin
• Lỗi bán dẫn công suất

Nếu nhựa dễ cháy bắt lửa, ngọn lửa có thể nhanh chóng lan sang dây dẫn, vật liệu cách nhiệt hoặc các vật liệu bên trong gần đó. Tiêu chuẩn MS940-01 giảm thiểu những rủi ro này bằng cách yêu cầu nhựa phải tự dập tắt hoặc cháy đủ chậm để ngăn chặn sự lan rộng của lửa.

Tiêu chuẩn MS940-01 yêu cầu các vật liệu nhựa chống cháy phải đáp ứng các tiêu chí sau:

• Để duy trì khả năng chống cháy trong suốt vòng đời sử dụng của xe.
• Thể hiện khả năng chống hư hỏng sau các quy trình sản xuất và quá trình sử dụng xe.
• Để ngăn ngừa sự hình thành các khuyết tật như nứt hoặc ăn mòn.
• Tuân thủ các quy định hạn chế về vật liệu nguy hiểm.
• Không bao gồm các hóa chất chống cháy bị cấm theo quy định.

Tiêu chuẩn MS940-01 áp dụng các phân loại về khả năng cháy (hiệu suất) tương tự như tiêu chuẩn UL 94, tùy thuộc vào ứng dụng và rủi ro cháy liên quan. Các phân loại điển hình bao gồm:

• HB - Kiểm tra độ bền theo chiều ngang: Áp dụng cho vỏ và đầu nối điện tử nói chung.
• V-2 - Hệ thống đốt thẳng đứng với yêu cầu hạn chế: Ứng dụng rủi ro thấp.
• V-1 - Khả năng tự dập lửa được cải thiện: Thiết bị điện tử có rủi ro trung bình.
• V-0 - Mức điện áp cao nhất thường được yêu cầu: Điện áp cao và các linh kiện an toàn quan trọng.

Các hệ thống điện có rủi ro cao thường yêu cầu hiệu suất V-0, trong khi nhiều linh kiện thông thường chỉ cần hiệu suất HB.

Thử nghiệm cháy ngang đánh giá các yếu tố sau:

• tốc độ đốt cháy
• khoảng cách lan truyền ngọn lửa
• Thời gian cần thiết để ngọn lửa lan rộng.
• Khả năng tự tắt

Các mẫu thử tiêu chuẩn này được tiếp xúc với ngọn lửa được kiểm soát trong một khoảng thời gian nhất định. Vật liệu được coi là đạt yêu cầu nếu:

• Nó tự đi ra ngoài.
• Tốc độ lan truyền ngọn lửa vẫn nằm dưới giới hạn quy định.
• Ngoài ra, tốc độ cháy đo được vẫn nằm trong giới hạn cho phép tùy thuộc vào độ dày của mẫu.

Thử nghiệm đốt theo phương thẳng đứng nghiêm ngặt hơn. Mẫu được đặt thẳng đứng và tiếp xúc hai lần với ngọn lửa tiêu chuẩn. Quá trình đánh giá bao gồm:

• Thời kỳ sau ngọn lửa
• Thời kỳ sau thu hoạch nam việt quất
• Truyền lửa
• Sự bốc cháy của bông đặt dưới mẫu vật.
• Những giọt nước đang cháy

Hiệu năng xác định xem vật liệu có đáp ứng các tiêu chí sau hay không:

• V-2
• V-1
• V-0

V-0 thể hiện mức độ chống cháy cao nhất trong số các phân loại này vì vật liệu này dập tắt lửa nhanh chóng mà không làm bốc cháy lớp bông bên trong thông qua các giọt lửa.

Tiêu chuẩn MS940-01 quy định các yêu cầu về khả năng bắt lửa khác nhau tùy thuộc vào loại linh kiện. Ví dụ như sau:

• Đầu nối đa năng: Xếp hạng HB
• Đầu nối điện áp cao: Xếp hạng V-0.
• Các linh kiện truyền động điện: Xếp hạng V-0
• Hệ thống sạc pin: Xếp hạng V-0
• Mô-đun điều khiển điện tử: Thường là loại HB trở lên, tùy thuộc vào công suất mạch và nguy cơ cháy nổ.
• Các mô-đun truyền thông: Yêu cầu khác nhau tùy thuộc vào mức công suất và sự hiện diện của các nguồn gây cháy tiềm tàng.

Tiêu chuẩn MS940-01 đề cập đến một số tiêu chuẩn thử nghiệm chống cháy được chấp nhận rộng rãi, bao gồm:

• Tiêu chuẩn ASTM D635 là phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để xác định tốc độ cháy và/hoặc mức độ và thời gian cháy của chất dẻo ở vị trí nằm ngang.
• Tiêu chuẩn ASTM D3801 là phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để đo đặc tính cháy so sánh của chất dẻo rắn ở vị trí thẳng đứng.
• Tiêu chuẩn UL 94: Thử nghiệm khả năng bắt lửa đối với vật liệu nhựa được sử dụng trong thiết bị và dụng cụ.
• Tiêu chuẩn IEC 62368-1 Thiết bị công nghệ thông tin và truyền thông âm thanh/video - Phần 1: Yêu cầu an toàn
• MS201-02 Cấm sử dụng kim loại nặng trong các bộ phận và vật liệu ô tô.

Tiêu chuẩn MS940-01 được sử dụng rộng rãi trong quá trình phát triển các sản phẩm sau:

• Hệ thống pin xe điện
• Đầu nối điện áp cao
• Mô-đun điều khiển xe
• bảng công cụ
• Hệ thống thông tin và giải trí
• Mô-đun điều khiển thân xe
• Hệ thống camera
• Cảm biến radar
• Bộ sạc không dây
• Điện tử công suất
• bộ điều khiển động cơ
• Thiết bị sạc
• Hộp nối
• Các thành phần của hệ thống cáp

Việc tuân thủ tiêu chuẩn MS940-01 mang lại những lợi ích sau:

• Nâng cao an toàn phòng cháy chữa cháy cho xe cộ.
• Giảm nguy cơ lan rộng đám cháy.
• Tăng cường an toàn cho hành khách.
• Nguồn cung nguyên vật liệu ổn định từ các nhà cung cấp.
• Hỗ trợ tuân thủ quy định pháp luật.
• Nâng cao độ tin cậy của các hệ thống điện và điện tử.
• Tăng cường độ bền của vật liệu chống cháy trong suốt vòng đời sản phẩm.

Do đó, các phương tiện hiện đại, đặc biệt là xe hybrid và xe điện, chứa hàng trăm mô-đun điện tử và cấu trúc điện ngày càng phức tạp. Nếu vật liệu xung quanh không đủ khả năng chống cháy, một sự cố điện nhỏ cũng có thể trở thành nguồn gây cháy.

Tiêu chuẩn MS940-01 cung cấp phương pháp chuẩn hóa để đặc trưng hóa các vật liệu nhựa được sử dụng trong các linh kiện điện và điện tử ô tô, đảm bảo khả năng chống bắt lửa, hạn chế sự lan truyền ngọn lửa và tự dập tắt trong điều kiện thử nghiệm được kiểm soát. Bằng cách kết hợp các thử nghiệm khả năng bắt lửa theo phương ngang và phương thẳng đứng với các yêu cầu hiệu suất cụ thể theo ứng dụng, tiêu chuẩn này đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện an toàn cháy nổ cho xe, hỗ trợ tuân thủ quy định và nâng cao độ tin cậy lâu dài của hệ thống điện ô tô.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ kiểm thử tuân thủ tiêu chuẩn MS940-01.