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[塑料阻燃] 塑料材料如何区分用灼热丝和塑料燃烧测试评估

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时间:2018-4-28 16:00 0 528 | 复制链接 |

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  灼热丝和UL94,IEC60695-11-4,GB/T5169.22塑料燃烧测试有什么区别?
  IEC60695-2-10,GB/T5169.10标准的灼热丝和UL94,IEC60695-11-4,GB/T5169.22都是检测塑料阻燃性能重要的评估手段之一,为何要用不同的标准评估,他们有什么区别?
  灼热丝测试属于间接火焰燃烧法,UL94规范属于直接火焰燃烧法。灼热丝测试是通过电发热来考量塑料,UL94则是直接通过明火燃烧来判定塑料阻燃性能。
  在我们的日常生活中,和电线等金属直接接触的塑料会面临着金属线因过载或短路而大量放热的危险,灼热丝测试正是通过模拟这一现象来提前给出警告,避免不合适的塑料应用在错误的位置;UL94,IEC60695-11-4,GB/T5169.22塑料燃烧测试则是模拟明火下塑料的阻燃性能和火焰扩散能力。
  一句话总结:灼热丝测试主要用于和导电金属部件直接接触的塑料制品,如:电气开关等;而UL94更多的是用在如电饭煲面板、空调面板等不和导电金属直接接触的塑料产品中。
       美华安规工程师最简短总结:与带电部件直接接触的塑料用灼热丝测试,不接触的用塑料燃烧测试方法。
对于家用电器行业来说,安全性一直是一个备受关注的问题。由于误操作,电气布线系统可能会发生电流过载或短路而引起塑料材料燃烧,因此业界制定了各种防火要求来评估并测定电器中所使用材料的可燃性水平。灼热丝试验就是现今家用电器行业采用的相关防火要求之一。

       灼热丝虽然不是明火,但是灼热丝发热到发热到通红时最高可达到960℃温度,温度非常高,确认评估灼热丝温度是否达到960℃,要用银箔来确认,因纯度高的银熔点就是960℃。选择一款纯度有保证的银箔非常重要。
GB/T5169.10灼热丝温度测量系统和校验
可将一件纯度至少为99.8%,面积约2mm2 和厚度约0.06mm的银箔放置在灼热丝顶部的上表面来完成灼热丝温度的单点确认。将灼热丝以适合的低加热速率进行加热,当银箔开始融化时,温度计应该显示960℃±15℃(IEC60695-2-10:2013新标准,GB/T5169.10标准为960℃±15℃),确认程序完成之后,应在灼热丝还是热的时候立即清除所有银残余物,以减少融成合金的可能性。在争议情况下,应采用银箔确认方法以下是美华安规仪器公司的检测报告,更多有技术资料: http://www.17-18.cn/?burningtester/218.html?rid=1

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  1、什么是灼热丝试验
  历史上曾经有多种方法来评估材料的可燃性和耐火性,包括直接和间接火焰燃烧试验方法。UL94规范是采用直接火焰燃烧试验方法的一个示例。这种已被长期采用的方法是在受控条件下,对垂直或水平安装的样本直接施加火焰。而间接火焰燃烧方法则是对样品施加热源。灼热丝试验是间接火焰燃烧方法的一个示例。使用这些方法得到的试验结果可用来比较材料的阻燃、自动熄灭(如果起燃)和燃烧形成的滴落物不引起火焰蔓延的可能性。为了更好地理解直接和间接方法的区别,可参照图2。

  国际电工委员会(IEC)于2001年制定了灼热丝试验方法,因为原有的试验方法已无法覆盖所有起燃源。具体地讲,灼热丝试验主要用于模拟因连接元器件过载或器件过热引起电气设备故障时可能产生的发热效应。
  2、灼热丝试验方法
  IEC 60335-1中规定了家用电器的灼热丝标准,最新版本是其Edition 5.0  2010-05。但是,具体的灼热丝试验方法主要体现在IEC 60695-2系列规范中。
  灼热丝试验仪是通过将元件加热到预定温度实现。加热元件被称为灼热丝(Glow  Wire)。图3是灼热丝试验中使用的加热元件的示例。待测样品被固定到位,棉纸直接放置在样品下面。在达到预定温度后,以1N的力把灼热丝按压在样品上保持30s,如果30s内发生燃烧,则记录持续时间、火焰高度,以及材料滴落物是否引燃棉纸。

  无论是在终端产品还是原材料样片上都可进行灼热丝试验。两种情况下定义符合性的术语稍有不同。
  GWT简称灼热丝试验(Glow Wire  Test)(IEC  60695-2-11)。
  当在终端产品上进行灼热丝试验时使用GWT。试验的结果则为在给定温度下“通过”或“未通过”。如样品不起燃或在拿掉加热元件后30s内自动熄灭,若发生滴落,滴落物不引燃棉纸,则为“通过”。
  GWFI代表灼热丝可燃性指数(Glow Wire Flammability Index)(IEC  60695-2-12)。它是与最终产品中使用的原材料有关的属性。此属性通过在给定厚度的原材料样片上进行灼热丝试验来确定。GWFI是灼热丝在材料不起燃或在拿掉加热元件后30s内自动熄灭的最高温度。
  GWIT代表灼热丝起燃性温度(Glow  Wire  Ignition Temperature)(IEC  60695-2-13)。它是与最终产品中使用的原材料有关的属性。此属性通过在给定厚度的原材料样片上进行灼热丝试验来确定。GWIT是加热元件与样片接触时材料起燃且燃烧时间超过5s的最低温度。
  了解以上3个术语对于理解如何在整机或终端产品安全标准IEC 60335-1中应用灼热丝试验而言至关重要。
  灼热丝试验和IEC 60335-1:家用及类似电器的安全标准
  IEC 60335-1中规范了家用电器的通用安全要求。此规范规定,通过灼热丝试验来评估电器中支持载流连接器的非金属材料的可燃性。
  IEC 60335-1中规定的灼热丝试验严酷性由电器在使用过程中是否有人照管以及连接件承载的电流大小来确定。有人照管的电器基本上是指由照管人员操作的电器,如吸尘器、熨斗和咖啡壶。无人照管的电器是指放在固定位置且独自运行的电器,这样的例子包括冰箱、烹饪装置、洗碗机、洗衣机和干衣机。
  对于有人照管的电器,支持载流连接的非金属材料部件和与这些连接件3m m以内的,且大于0.5g的非金属材料部件都需要根据IEC  60695-2-11进行灼热丝试验。试验强度为:正常操作期间载流超过0.5A的连接件为750℃;其他连接件为650℃。但对有不同材料屏蔽的连接件,IEC60695-2-11灼热丝试验只针对插有屏蔽材料的地方进行相关试验强度的测试,而不直接针对屏蔽材料。
  在正常操作期间,归类为无人照管的电器中使用的电流在0.2A以上的连接件以及这些连接件3mm内的部件要经过最严酷的评估。需要进行三级可燃性评估才能满足规范要求。
  ● 第一级:要通过这一级别的评估,材料的最小G W F I必须达到850℃,或者最终产品必须在850℃下通过灼热丝试验。必须注意的是:要使最终产品通过评估,样品必须如前文所述在30s内自动熄灭。试验应按步骤60695-2-11进行。
  ● 第二级:要通过这一级别的评估,材料的最小G W I T必须达到775℃,或者最终产品必须在750℃下通过灼热丝试验。如果是GWIT  775℃不够的小部件,材料必须满足GWFI750℃,或经受针焰实验,或V-1以上。必须注意的是:如果试验的是最终产品,任何燃烧必须在2s内熄灭,否则周围的器件必须通过第三级评估。
  ● 第三级:针焰实验,这一级别的评估(只有连接件上进行第二级试验时,火焰超过2s时进行)不直接在连接件上进行,而是在连接上方直径20mm、高50mm的垂直圆柱范围内的非金属部件上进行。在该范围内由可燃性等级最小为UL94V1的材料制成的器件不需进行进一步评估。

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