UL 94
TESTER FÖR BRANDBARHET AV PLASTIC MATERIAL FÖR DELAR I MASKINER OCH APPARATER
Det finns två förhandsvalstestprogram som genomförs på plastmaterial för att mäta brandbarhetsegenskaper. Det första programmet bestämmer materialets tendens att antingen släcka eller sprida flamman när provet har tänds. Programmet beskrivs i UL 94, Test för brännbarhet av plastmaterial för delar i apparater och apparater som nu harmoniserats med IEC 60707, 60695-11-10 och 60695-11-20 och ISO 9772 och 9773.
Det andra programmet mäter plastens tändmotstånd mot elektriska tändkällor. Materialets motståndskraft mot tändnings- och ytspårningsegenskaper beskrivs i UL 746A, vilket liknar de testförfaranden som beskrivs i IEC 60112, 60695 och 60950.
UL 94 Flame Classifications
Det finns 12 UL 94 specificerade flamklassificeringar tilldelade material baserat på resultaten av dessa småskaliga flamtest. Dessa klassificeringar, listade i nedåtgående ordning för var och en av de följande tre grupperna, används för att skilja materialets brinnande egenskaper efter provprover har blivit utsatta för en bestämd testflamma under kontrollerade laboratoriebetingelser.
Sex av klassificeringen avser material som vanligen används vid tillverkning av kapslingar, konstruktionsdelar och isolatorer som finns i konsumentelektronikprodukter (5VA, 5VB, V-0, V-1, V-2, HB).
Tre av de återstående sex klassificeringarna avser skummaterial med låg densitet som vanligen används vid tillverkning av högtalargrillar och ljuddämpande material (HF-1, HF-2, HBF).
De tre senaste klassificeringarna tilldelas mycket tunna filmer som i allmänhet inte kan stödja sig i ett horisontellt läge (VTM-0, VTM-1, VTM-2). Dessa är vanligtvis tilldelade substrat på flexibla kretskort.
Horisontell mot vertikal positionering
Prover gjutna av plastmaterialet orienteras i antingen horisontellt eller vertikalt läge beroende på specifikationerna för relevant testmetod. De utsätts därefter för en definierad flamtändningskälla under en viss tidsperiod. I vissa tester appliceras testflammen en gång - vilket är fallet vid det horisontella bränningsförbränningen (HB) -testet - medan flammen appliceras minst två gånger i andra test.
En HB-flamsklassificering indikerar att materialet testades i ett horisontellt läge och befanns brinna med en hastighet mindre än ett angivet maximum.
De tre vertikala värdena - V2, V1 och V0 - indikerar att materialet testades vertikalt och släcktes själv inom en angiven tid efter att tändkällan togs bort. De vertikala värdena indikerar också om testprovet droppade flammande partiklar som antändes en bomullsindikator som ligger under provet.
UL 94 beskriver också en metod där testflammen appliceras för upp till fem applikationer vid testning för 5VA eller 5VB-klassificering. Dessa småskaliga tester mäter materialets benägenhet att släcka eller sprida flammor när det antänds.
Skillnad i testmetoder och kriterier
När man tittar på flammerkrav för plastmaterial som vanligtvis är gjutna för att tillverka kapslingar och konstruktionsdelar / isolatorer som finns i konsumentelektronikprodukter (5VA, 5VB, V-0, V-1, V-2 och HB), ett material klassificerat som 5VA eller 5VB utsätts för en flamtändningskälla som är ungefär fem gånger större än den som användes i V-0-, V-1-, V-2- och HB-testen. Även dessa prov får inte droppa några flammande partiklar. Tre av de återstående sex klassificeringarna som anges i UL 94 avser skummaterial med låg densitet som vanligen används vid tillverkning av högtalargrillar och ljuddämpande material (HF-1, HF-2, HBF). De återstående tre klassificeringarna tilldelas mycket tunna filmer som vanligtvis används i flexibla tryckta ledningsplattor, som i allmänhet inte kan stödja sig i ett horisontellt läge (VTM-0, VTM-1, VTM-2). En flamsklassificering av VTM-0 kan inte betraktas som likvärdig med en V-0-rating, eftersom testmetoderna är ganska olika. På samma sätt kan VTM-1 och VTM-2 inte betraktas som ekvivalent med V-1 respektive V-2.
UL 746A Antändningstester
Förutom brännbarhetshänsyn är ett materials förmåga att motstå tändning från elektriska källor en annan viktig faktor som måste beaktas vid val och utvärdering av ett material för användning i elektrisk utrustning. Möjliga elektriska antändningskällor i utrustning inkluderar: överbelastade elektriska ledare och komponenter; bågdelar, såsom öppna kontakter hos omkopplare och reläer; och bågar vid brutna eller lösa anslutningar (t.ex. skarvar eller terminaler). Polymermaterial i direkt kontakt med eller i närheten av överbelastade eller bågande elektriska delar kan antändas.
De tre grundläggande testerna som används för att utvärdera materialets förmåga att motstå tändning är hot wire ignition (HWI), high-current (eller high-amp) arc ignition (HAI) och högspänningsbågspårningshastighet (HVTR). Detaljer om testkriterier finns i UL 746A, Polymer Materials, Short Term Property Evaluations . UL iQ ™ -databasen tabeller resultaten av småskaliga tester som utförs på materialen.
HWI-testet bestämmer materialets motståndskraft mot tändning vid exponering för onormalt höga temperaturer som beror på ett komponentfel som en ledare som transporterar långt mer än dess nominella ström. HWI-prestanda uttrycks som det genomsnittliga antalet sekunder som krävs för att antända ett prov när det är inslaget med en strömförsörjd icke-krom resistiv tråd som släpper ut en specificerad energinivå.
HAI-testet bestämmer ett materials förmåga att motstå eldstrålning antingen direkt på eller precis ovanför plastmaterialets yta. Detta kan inträffa i närvaro av öppna kontaktkontakter eller vid en elektrisk anslutning. HAI-prestanda uttrycks som antalet bågbrytningsexponeringar - med hjälp av standardiserade elektrodmaterial, geometrisk och elektrisk matningskrets - krävs för att antända ett prov när bågen sker direkt på ytan eller ett angivet avstånd ovanför ytan.
HVTR för ett material uttrycks som hastigheten i tum per minut att en spårväg kan framställas på ytan av materialet under standardiserade testbetingelser. Detta test avser etablering av en elektriskt ledande bana på ytan av ett fast, isolerat material som ett resultat av elektrisk spänning.
Ett annat tändningstest kan användas för att mäta materialets motstånd mot tändningsegenskaper. Detta test är glödtrådets antändbarhetstest och beskrivs i UL 746A och UL 746C, Polymermaterial, Användning vid elektriska utrustningsutvärderingar . Testmetoden är baserad på ett testförfarande som dokumenteras i IEC 60695 och specificeras i många IEC-slutproduktspecifikationer, inklusive IEC 60335-1. Testet liknar något HWI-testet genom att det mäter materialets motståndskraft mot tändning vid applicering av en uppvärmd icke-flammande källa.
