UL 94
TESTS VOOR ONTVLAMBAARHEID VAN PLASTISCHE MATERIALEN VOOR ONDERDELEN IN INRICHTINGEN EN APPARATEN
Er zijn twee voorselectietestprogramma's uitgevoerd op plastic materialen om de ontvlambaarheidseigenschappen te meten. Het eerste programma bepaalt de neiging van het materiaal om de vlam te doven of verspreiden zodra het monster is ontstoken. Het programma wordt beschreven in UL 94, Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances, die nu is geharmoniseerd met IEC 60707, 60695-11-10 en 60695-11-20 en ISO 9772 en 9773.
Het tweede programma meet de ontstekingsweerstand van het plastic tegen elektrische ontstekingsbronnen. De weerstand van het materiaal tegen ontsteking en het volgen van het oppervlak is beschreven in UL 746A, die vergelijkbaar is met de testprocedures die worden beschreven in IEC 60112, 60695 en 60950.
UL 94 Flame Classificaties
Er zijn 12 UL 94-gespecificeerde vlamclassificaties toegekend aan materialen op basis van de resultaten van deze kleinschalige vlamtests. Deze classificaties, opgesomd in afnemende volgorde voor elk van de volgende drie groepen, worden gebruikt om de verbrandingseigenschappen van een materiaal te onderscheiden nadat testmonsters zijn blootgesteld aan een specifieke testvlam onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden.
Zes van de classificaties hebben betrekking op materialen die gewoonlijk worden gebruikt in productiebehuizingen, structurele delen en isolatoren die worden aangetroffen in consumentenelektronica (5VA, 5VB, V-0, V-1, V-2, HB).
Drie van de overige zes classificaties hebben betrekking op schuimmaterialen met een lage dichtheid die gewoonlijk worden gebruikt bij het vervaardigen van luidsprekerroosters en geluiddempend materiaal (HF-1, HF-2, HBF).
De laatste drie classificaties worden toegewezen aan zeer dunne films die over het algemeen niet in staat zijn om zichzelf in een horizontale positie te ondersteunen (VTM-0, VTM-1, VTM-2). Deze worden meestal toegewezen aan substraten op flexibele printplaten.
Horizontale versus verticale positionering
Specimens gegoten uit het plastic materiaal zijn georiënteerd in een horizontale of verticale positie afhankelijk van de specificaties van de relevante testmethode. Ze worden vervolgens onderworpen aan een gedefinieerde vlamontstekingsbron gedurende een specifieke tijdsperiode. In sommige tests wordt de testvlam slechts eenmaal toegepast, zoals het geval is bij de horizontale brand (HB) -test, terwijl de vlam in andere tests ten minste tweemaal wordt aangebracht.
Een HB vlam rating geeft aan dat het materiaal in een horizontale positie werd getest en bleek te branden met een snelheid lager dan een gespecificeerd maximum.
De drie verticale waarden - V2, V1 en V0 - geven aan dat het materiaal in een verticale positie is getest en binnen een bepaalde tijd nadat de ontstekingsbron is verwijderd zichzelf heeft gedoofd. De verticale waarden geven ook aan of het testmonster brandende deeltjes heeft gedruppeld die een katoenindicator ontstonden die zich onder het monster bevond.
UL 94 beschrijft ook een methode waarbij de testvlam wordt toegepast voor maximaal vijf toepassingen bij het testen op een classificatie van 5VA of 5VB. Deze kleinschalige tests meten de neiging van een materiaal om vlammen te doven of verspreiden zodra het wordt ontstoken.
Verschil in testmethoden en -criteria
Wanneer gekeken wordt naar vlamverhoudingen voor plastic materialen die gewoonlijk zijn gegoten om behuizingen en structurele delen / isolatoren te maken die worden gevonden in consumentenelektronica (5VA, 5VB, V-0, V-1, V-2 en HB), een materiaal geclassificeerd als 5VA of 5VB wordt blootgesteld aan een vlamontstekingsbron die ongeveer vijf keer ernstiger is dan die gebruikt in de V-0, V-1, V-2 en HB-tests. Ook mogen deze monsters geen vlammende deeltjes druppelen. Drie van de overige zes classificaties gespecificeerd in UL 94 hebben betrekking op schuimmaterialen met een lage dichtheid die gewoonlijk worden gebruikt bij het vervaardigen van luidsprekerroosters en geluiddempend materiaal (HF-1, HF-2, HBF). De overige drie classificaties worden toegewezen aan zeer dunne films die gewoonlijk worden gebruikt in flexibele printplaten, over het algemeen niet in staat om zichzelf in een horizontale positie te ondersteunen (VTM-0, VTM-1, VTM-2). Een vlamwaardering van VTM-0 kan niet worden beschouwd als gelijkwaardig aan een V-0 beoordeling, omdat de testmethoden nogal verschillen. Evenzo kunnen VTM-1 en VTM-2 niet worden gelijkgesteld met respectievelijk V-1 en V-2.
UL 746A Ontstekingstests
Naast ontvlambaarheidsoverwegingen is het vermogen van een materiaal om weerstand te bieden aan ontsteking van elektrische bronnen een andere belangrijke factor waarmee rekening moet worden gehouden bij de selectie en evaluatie van een materiaal voor gebruik in elektrische apparatuur. Mogelijke elektrische ontstekingsbronnen in apparatuur zijn: overbelaste (oververhitte) elektrische geleiders en componenten; vonkendelen, zoals de open contacten van schakelaars en relais; en vonkend bij gebroken of losse verbindingen (bijv. splitsingen of terminals). Polymere materialen in direct contact met of in de buurt van overbelaste of boogvormige elektrische onderdelen kunnen ontbranden.
De drie basistests die worden gebruikt om het vermogen van een materiaal om ontbranding te weerstaan, te evalueren, zijn hot-wire ontsteking (HWI), hoge stroom (of hoog ampère) boogontsteking (HAI) en hoogvoltage boogvolgsnelheid (HVC). Details over testcriteria zijn te vinden in UL 746A, polymere materialen, kortetermijnbeheerdiensten . De UL iQ ™ -database geeft de resultaten weer van kleinschalige tests die op de materialen zijn uitgevoerd.
De HWI-test bepaalt de weerstand van een materiaal tegen ontbranding bij blootstelling aan abnormaal hoge temperaturen als gevolg van een defect van een onderdeel, zoals een geleider die veel meer dan zijn nominale stroom voert. De HWI-prestaties worden uitgedrukt als het gemiddelde aantal seconden dat nodig is om een exemplaar te ontsteken wanneer het is omwikkeld met een bekrachtigde niet-chromen resistieve draad die een bepaald energieniveau dissipeert.
De HAI-test bepaalt of een materiaal bestand is tegen elektrische vonkontlading, hetzij direct op of net boven het oppervlak van het plastic materiaal. Dit kan gebeuren in de aanwezigheid van open schakelaarcontacten of in het geval van het uitvallen van een elektrische verbinding. HAI-prestaties worden uitgedrukt als het aantal boogbreukblootstellingen - met behulp van gestandaardiseerde elektrodematerialen, geometrie en elektrische voedingsschakeling - die nodig zijn om een specimen te ontsteken wanneer de boog rechtstreeks op het oppervlak of op een bepaalde afstand boven het oppervlak optreedt.
De HVTR voor een materiaal wordt uitgedrukt als de snelheid in inches per minuut dat een volgpad kan worden geproduceerd op het oppervlak van het materiaal onder gestandaardiseerde testomstandigheden. Deze test heeft betrekking op het tot stand brengen van een elektrisch geleidende baan op het oppervlak van een vast, geïsoleerd materiaal als gevolg van elektrische spanning.
Een andere ontstekingstest kan worden toegepast om de weerstand van een materiaal tegen ontstekingseigenschappen te meten. Deze test is de gloeidraadontstekingstest en wordt beschreven in UL 746A en UL 746C, polymere materialen, gebruik in elektrische apparatuurevaluaties . De testmethode is gebaseerd op een testprocedure die is gedocumenteerd in IEC 60695 en die is gespecificeerd in talrijke IEC-specificaties voor eindproducten, waaronder IEC 60335-1. De test lijkt enigszins op de HWI-test omdat deze de weerstand van een materiaal tegen ontbranding meet bij toepassing van een verwarmde niet-vlammende bron.
