Een Samenvatting van Vlamvertragende Classificaties en Testnormen

Een Samenvatting van Vlamvertragende Classificaties en Testnormen

I. Concept van Vlamvertragende Classificaties

Vlamvertragendheidstesten is een methode die wordt gebruikt om het vermogen van een materiaal om de verspreiding van vlammen te weerstaan, te evalueren. Veelvoorkomende normen zijn onder meer UL 94, IEC 60695-11-10 en GB/T 5169.16. In de norm UL 94 - "Test voor Ontvlambaarheid van Kunststofmaterialen voor Onderdelen in Apparaten en Toestellen", worden, op basis van de ernst van de test en de beoogde toepassing, vlamvertragende classificaties ingedeeld in 12 gradaties: HB, V-2, V-1, V-0, 5VA, 5VB, VTM-0, VTM-1, VTM-2, HBF, HF-1 en HF-2.

Veelgebruikte vlamvertragende classificaties variëren over het algemeen van V-0 tot V-2, waarbij V-0 de beste vlamvertragende prestaties van deze vertegenwoordigt.

1.1 Definities van de Primaire Classificaties (HB, V-2, V-1, V-0)

• HB: Horizontale Verbranding
  De HB-classificatie geeft aan dat het materiaal langzaam brandt, maar niet zelfdovend is. Het is de laagste classificatie in UL 94 en wordt vaak gebruikt wanneer de verticale verbrandingstests (V-0, V-1 of V-2) niet van toepassing zijn.

• V-2: Verticale Verbranding - Niveau 2
  De V-2-classificatie geeft aan dat na twee vlamtoepassingen van 10 seconden in verticale positie, de brandtijd van het materiaal niet langer is dan 30 seconden na het verwijderen van de vlam. De brandende druppels mogen katoen dat 30 cm onder het monster is geplaatst, ontsteken, maar de vlam mag zich niet verder verspreiden dan de gespecificeerde markering.

• V-1: Verticale Verbranding - Niveau 1
  De V-1-classificatie geeft aan dat na twee vlamtoepassingen van 10 seconden in verticale positie, de brandtijd van het materiaal niet langer is dan 30 seconden na het verwijderen van de vlam. De vlam mag zich niet verder verspreiden dan de gespecificeerde markering en brandende druppels mogen geen katoen ontsteken dat 30 cm eronder is geplaatst.

• V-0: Verticale Verbranding - Niveau 0
  De V-0-classificatie geeft aan dat na twee vlamtoepassingen van 10 seconden in verticale positie, de brandtijd van het materiaal niet langer is dan 10 seconden na het verwijderen van de vlam. De vlam mag zich niet verder verspreiden dan de gespecificeerde markering en brandende druppels mogen geen katoen ontsteken dat 30 cm eronder is geplaatst.

1.2 Introductie tot Andere Vlamvertragende Classificaties

• 5VA & 5VB:Deze classificaties behoren tot de verticale verbrandingstestclassificatie met behulp van een 500W-testvlam (125 mm vlamhoogte).

  • 5VA:Na vlamtoepassing onder gespecificeerde omstandigheden is de natriltijd van het materiaal niet langer dan 60 seconden na het verwijderen van de vlam, mag de vlam zich niet verder verspreiden dan de markering en mag de brandtijd van druppelende deeltjes niet langer zijn dan 60 seconden.

  • 5VB:De criteria zijn vergelijkbaar met 5VA met betrekking tot de natriltijd en de verspreiding van de vlam, en de brandtijd van druppelende deeltjes mag niet langer zijn dan 60 seconden.

• VTM-0, VTM-1, VTM-2:Dit zijn verticale verbrandingstestclassificaties voor dunne materialen (dikte < 0,025 mm), met behulp van een vlamhoogte van 20 mm, van toepassing op plastic folies.

  • VTM-0:Na vlamtoepassing is de natriltijd niet langer dan 10 seconden.

  • VTM-1:Na vlamtoepassing is de natriltijd niet langer dan 30 seconden.

  • VTM-2:Na vlamtoepassing is de natriltijd niet langer dan 30 seconden (specifieke slaag/niet-geslaagd criteria onderscheiden het van VTM-1).

• HBF, HF-1, HF-2:Dit zijn horizontale verbrandingstestclassificaties voor geschuimde materialen, met behulp van een vlamhoogte van 38 mm.

  • HBF:De brandsnelheid is niet hoger dan 40 mm/min en de vlam moet doven voor de 125 mm markering.

  • HF-1:Na het verwijderen van de vlam is de natriltijd niet langer dan 5 seconden en mag de vlam zich niet verder verspreiden dan de markering.

  • HF-2:Na het verwijderen van de vlam is de natriltijd niet langer dan 10 seconden en mag de vlam zich niet verder verspreiden dan de markering.

II. Doel van Vlamvertragendheidstesten

De doelen van vlamvertragendheidstesten zijn onder meer:

2.1 Evaluatie van de Verbrandingsprestaties van Materialen: Het bepaalt de brandsnelheid, de neiging tot vlamverspreiding en de mate van brandontwikkeling onder brandcondities. Dit helpt bij het vaststellen van de veiligheid, betrouwbaarheid en geschiktheid van het materiaal voor brandbeveiligingstoepassingen.

2.2 Bepaling van de Vlamvertragende Capaciteit van Materialen: Testen identificeert het vermogen van een materiaal om de verspreiding van vlammen te remmen wanneer het wordt blootgesteld aan een ontstekingsbron. Dit is cruciaal voor het voorkomen van branduitbreiding en het verminderen van verliezen veroorzaakt door branden.

2.3 Begeleiding bij Materiaalselectie en -gebruik: Door de vlamvertragende eigenschappen van verschillende materialen te testen en te vergelijken, kunnen weloverwogen keuzes worden gemaakt voor materiaalselectie en -toepassing. Dit helpt bij het selecteren van geschikte materialen voor constructie, transport, elektronische apparaten, enz., om de brandveiligheid te verbeteren.

2.4 Naleving van Voorschriften en Normen: Vlamvertragendheidstesten worden vaak uitgevoerd in overeenstemming met nationale of industriële voorschriften en normen. Testen zorgt ervoor dat materialen aan de eisen voldoen, waardoor naleving en veiligheid in specifieke toepassingen worden gegarandeerd.

Samenvattend is het doel van vlamvertragendheidstesten om een cruciale basis te bieden voor het selecteren van geschikte materialen, het verbeteren van de brandveiligheid en het waarborgen van de naleving van voorschriften en normen door de verbrandingsprestaties en vlamvertragende capaciteiten van materialen te evalueren.

III. Referentienormen

• UL 94: "Test voor Ontvlambaarheid van Kunststofmaterialen voor Onderdelen in Apparaten en Toestellen."

• IEC 60695-11-10:2013: "Brandgevaartesten - Deel 11-10: Testvlammen - 50 W horizontale en verticale vlamtestmethoden."

• GB/T 5169.16-2017: "Brandgevaartesten voor elektrische en elektronische producten - Deel 16: Testvlammen - 50W horizontale en verticale vlamtestmethoden." (Nationale norm van China, technisch afgestemd op IEC 60695-11-10).

IV. Testmethoden voor HB, V-2, V-1, V-0

4.1 Horizontale Verbranding: HB

4.1.1 Monstervereisten

• Vorm: Platen, geproduceerd door snijden, gieten, extrusie, enz., met gladde randen, schone oppervlakken en uniforme dichtheid.

• Afmetingen: Lengte × Breedte = 125 ± 5 mm × 13,0 ± 0,5 mm. Lever monsters met de minimale dikte en met een dikte van 3 mm. Als de min. dikte >3 mm of max. dikte <3 mm, zijn 3 mm monsters mogelijk niet nodig. Max. dikte ≤13 mm, max. breedte ≤13,5 mm, hoekradius ≤1,3 mm.

• Serie: Voor verschillende kleuren, dichtheden, enz., lever representatieve monsters.

• Hoeveelheid: Minimaal 2 sets, 3 monsters per set.

4.1.2 Testprocedure

• Markering: Markeer lijnen op 25 ± 1 mm en 100 ± 1 mm.

• Klemming: Klem het uiteinde in de buurt van de 100 mm markering, waarbij de lange as horizontaal en de brede as in een hoek van 45°±2° wordt gehouden. Plaats een draadgaas 100 ± 1 mm onder het monster.

• Brander: Methaan, debiet 105 ml/min, tegendruk 10 mm waterkolom.

• Vlam: Vlamhoogte 20 ± 1 mm.

• Toepassing: Breng de vlam aan in een hoek van 45° op de onderste rand van het monster, waarbij deze 6 mm wordt ondergedompeld, gedurende 30 ± 1 seconden of totdat de vlam de 25 mm markering bereikt, verwijder deze dan.

• Timing: Start de timing wanneer de vlamvoorkant de 25 ± 1 mm markering bereikt. Noteer de tijd die nodig is om de verbranding te stoppen en de verbrande lengte.

• Berekening: V = 60L / t, waarbij V de brandsnelheid is (mm/min), L de verbrande lengte is (mm), t de brandtijd is (s).

4.1.3 Testverslagen

• Of de vlam de 25 ± 1 mm of 100 ± 1 mm markering bereikt.

• Als de verbranding stopt tussen 25 mm en 100 mm, noteer dan de verbrande lengte (L) en tijd (t).

• Als de vlam de 100 mm markering passeert, noteer dan de tijd van 25 mm tot 100 mm.

• Berekende brandsnelheid.

4.1.4 HB-classificatiecriteria

• Voor monsters van 3-13 mm dik over een spanwijdte van 75 mm: Brandsnelheid ≤ 40 mm/min.

• Voor <3 mm dikke monsters over een spanwijdte van 75 mm: Brandsnelheid ≤ 75 mm/min.

• Verbranding stopt voor de 100 mm markering.
  Monsters die aan deze criteria voldoen, worden geclassificeerd als HB.

4.2 Verticale Verbranding: V-2, V-1, V-0

4.2.1 Monstervereisten

• Vorm: Platen, geproduceerd door snijden, gieten, extrusie, enz., met gladde randen, schone oppervlakken en uniforme dichtheid.

• Afmetingen: Lengte × Breedte = 125 ± 5 mm × 13,0 ± 0,5 mm. Lever monsters met de minimale en maximale dikte. Als de resultaten verschillen, kunnen monsters met een tussenliggende dikte nodig zijn. Max. dikte ≤13 mm, hoekradius ≤1,3 mm.

• Serie: Voor variaties, lever representatieve monsters.

• Hoeveelheid: Minimaal 2 sets, 5 monsters per set.

4.2.2 Monsterconditionering

• Standaardconditionering: 48 uur bij 23 ± 2°C en 50 ± 5% RV. Test binnen 30 minuten na verwijdering.

• Ovenconditionering: Minimaal 168 uur bij 70 ± 1°C, koel vervolgens af in een desiccator bij kamertemperatuur gedurende minimaal 4 uur. Test binnen 30 minuten na verwijdering.

4.2.3 Testprocedure

• Klemming: Klem de bovenste 6 mm van het monster vast, verticaal naar beneden gericht. Het onderste uiteinde van het monster moet zich 300 ± 10 mm boven een laag puur katoen bevinden (0,08 g, 50x50 mm, max. dikte 6 mm).

• Brander: Methaan, debiet 105 ml/min, tegendruk 10 mm waterkolom.

• Vlam: Vlamhoogte 20 ± 1 mm.

• Toepassing: Plaats het vlammiddelpunt op het middelpunt van de onderste rand (10 ± 1 mm van de branderpunt tot het monster). Breng aan gedurende 10 ± 0,5 seconden. Pas de brander aan als het monster vervormt. Als er druppels optreden, kantel dan de brander tot 45°. Na 10 ± 0,5 s, trek de brander terug met 300 mm/min tot minimaal 150 mm afstand. Noteer onmiddellijk de natriltijd t1. Nadat de vlammen zijn gedoofd, breng de vlam opnieuw aan gedurende 10 ± 0,5 s. Trek terug en noteer de tweede natriltijd t2 en de nagloeitijd t3.

• Opmerking: Maak onderscheid tussen natrillen/nagloeien. Als vlammen worden gedoofd door materiaal gassen, steek dan onmiddellijk de brander opnieuw aan en ga door met de toepassing totdat in totaal 10 ± 0,5 s is bereikt.

4.2.4 Testverslagen

• Eerste natriltijd (t1).

• Tweede natriltijd (t2).

• Tweede nagloeitijd (t3).

• Of het monster volledig verbrandt.

• Of druppelende deeltjes het katoen ontsteken.

4.2.5 V-2, V-1, V-0 Classificatiecriteria
Na het testen wordt de vlamvertragende classificatie bepaald op basis van de volgende criteria (samenvatting van slaag/niet-geslaagd limieten voor totale natriltijd, individuele natriltijden, nagloeitijd, katoenontsteking en monsterverbruik).