UL 94
PRUEBAS DE INFLAMABILIDAD DE MATERIALES PLÁSTICOS PARA PIEZAS EN DISPOSITIVOS Y ELECTRODOMÉSTICOS
Hay dos programas de prueba de preselección realizados en materiales plásticos para medir las características de inflamabilidad. El primer programa determina la tendencia del material a extinguir o extender la llama una vez que la muestra ha sido encendida. El programa se describe en UL 94, Pruebas de inflamabilidad de materiales plásticos para piezas en dispositivos y aparatos que ahora está armonizado con IEC 60707, 60695-11-10 y 60695-11-20 e ISO 9772 y 9773.
El segundo programa mide la resistencia de ignición del plástico a las fuentes de ignición eléctrica. La resistencia del material a las características de ignición y seguimiento de la superficie se describe en UL 746A, que es similar a los procedimientos de prueba descritos en IEC 60112, 60695 y 60950.
Clasificaciones de llama UL 94
Hay 12 clasificaciones de llama especificadas por UL 94 asignadas a materiales basadas en los resultados de estas pruebas de llama a pequeña escala. Estas clasificaciones, enumeradas en orden descendente para cada una de las siguientes tres agrupaciones, se utilizan para distinguir las características de combustión de un material después de que las muestras de prueba se hayan expuesto a una llama de prueba especificada en condiciones de laboratorio controladas.
Seis de las clasificaciones se refieren a materiales comúnmente utilizados en la fabricación de cerramientos, partes estructurales y aislantes que se encuentran en productos electrónicos de consumo (5VA, 5VB, V-0, V-1, V-2, HB).
Tres de las seis clasificaciones restantes se refieren a materiales de espuma de baja densidad comúnmente utilizados en la fabricación de parrillas de altavoces y material de amortiguación acústica (HF-1, HF-2, HBF).
Las últimas tres clasificaciones están asignadas a películas muy delgadas que generalmente no son capaces de sostenerse en una posición horizontal (VTM-0, VTM-1, VTM-2). Estos generalmente se asignan a sustratos en tarjetas de circuitos impresos flexibles.
Posicionamiento horizontal versus vertical
Las muestras moldeadas del material plástico se orientan en una posición horizontal o vertical según las especificaciones del método de prueba relevante. Luego se los somete a una fuente de ignición de llama definida durante un período de tiempo específico. En algunas pruebas, la llama de prueba solo se aplica una vez, como en el caso de la prueba de quemado horizontal (HB), mientras que la llama se aplica al menos dos veces en otras pruebas.
Una clasificación de llama HB indica que el material se probó en una posición horizontal y se encontró que se quema a una velocidad inferior a un máximo especificado.
Las tres clasificaciones verticales, V2, V1 y V0, indican que el material se probó en una posición vertical y se auto extinguió dentro de un tiempo especificado después de que se quitó la fuente de ignición. Las clasificaciones verticales también indican si la muestra de prueba goteó partículas inflamadas que encendieron un indicador de algodón ubicado debajo de la muestra.
UL 94 también describe un método en el cual la llama de prueba se aplica para hasta cinco aplicaciones en pruebas para una clasificación de 5VA o 5VB. Estas pruebas a pequeña escala miden la propensión de un material a extinguir o propagar llamas una vez que se enciende.
Diferencia en los métodos de prueba y los criterios
Cuando se observan las clasificaciones de llama para materiales plásticos comúnmente moldeados para fabricar envolventes y piezas / aislantes estructurales que se encuentran en productos electrónicos de consumo (5VA, 5VB, V-0, V-1, V-2 y HB), un material clasificado como 5VA o 5VB está sujeto a una fuente de ignición de llama que es aproximadamente cinco veces más severa que la utilizada en las pruebas V-0, V-1, V-2 y HB. Además, estas muestras pueden no gotear ninguna partícula llameante. Tres de las seis clasificaciones restantes especificadas en UL 94 se refieren a materiales de espuma de baja densidad comúnmente utilizados en la fabricación de parrillas de altavoces y material de insonorización (HF-1, HF-2, HBF). Las tres clasificaciones restantes se asignan a películas muy delgadas comúnmente utilizadas en placas de circuitos impresos flexibles, generalmente no son capaces de sostenerse en una posición horizontal (VTM-0, VTM-1, VTM-2). Una calificación de llama de VTM-0 no puede considerarse equivalente a una calificación V-0, ya que los métodos de prueba son bastante diferentes. Del mismo modo, VTM-1 y VTM-2 no pueden considerarse equivalentes a V-1 y V-2, respectivamente.
Pruebas de encendido UL 746A
Además de las consideraciones de inflamabilidad, la capacidad de un material para resistir el encendido de fuentes eléctricas es otro factor importante que se debe considerar en la selección y evaluación de un material para su uso en equipos eléctricos. Las posibles fuentes de ignición eléctrica en el equipo incluyen: conductores y componentes eléctricos sobrecargados (sobrecalentados); piezas de arco, como los contactos abiertos de interruptores y relés; y arqueo en conexiones rotas o sueltas (por ejemplo, empalmes o terminales). Los materiales poliméricos en contacto directo con partes eléctricas sobrecargadas o en arco o en estrecha proximidad podrían encenderse.
Las tres pruebas básicas usadas para evaluar la capacidad de un material para resistir la ignición son la ignición por alambre caliente (HWI), la ignición por arco de alta corriente (high-amp) (HAI) y la tasa de rastreo por arco de alto voltaje (HVTR). Los detalles con respecto a los criterios de prueba se pueden encontrar en UL 746A, materiales poliméricos, evaluaciones de propiedad a corto plazo . La base de datos UL iQ ™ tabula los resultados de pruebas a pequeña escala realizadas en los materiales.
La prueba HWI determina la resistencia de un material a la ignición cuando se expone a temperaturas anormalmente altas resultantes de una falla de un componente, como un conductor que transporta mucho más que su corriente nominal. El rendimiento de HWI se expresa como la cantidad media de segundos necesarios para encender una muestra cuando se envuelve con un cable resistente no cromado energizado que disipa un nivel de energía específico.
La prueba HAI determina la capacidad de un material para resistir el arco eléctrico, ya sea directamente sobre o justo arriba de la superficie del material plástico. Esto puede ocurrir en presencia de contactos de interruptor abiertos o en caso de falla de una conexión eléctrica. El rendimiento de HAI se expresa como el número de exposiciones de ruptura de arco (utilizando materiales de electrodos estandarizados, geometría y circuito de suministro eléctrico) requeridas para encender una muestra cuando el arco ocurre directamente en la superficie o una distancia especificada sobre la superficie.
El HVTR para un material se expresa como la tasa en pulgadas por minuto que se puede producir una trayectoria de seguimiento en la superficie del material en condiciones de prueba estandarizadas. Esta prueba se relaciona con el establecimiento de una ruta eléctricamente conductora en la superficie de un material sólido y aislado como resultado del estrés eléctrico.
Se puede aplicar otra prueba de encendido para medir la resistencia de un material a la propiedad de ignición. Esta prueba es la prueba de inflamabilidad de hilo incandescente y se describe en UL 746A y UL 746C, Materiales poliméricos, Uso en evaluaciones de equipos eléctricos . El método de prueba se basa en un procedimiento de prueba que está documentado en IEC 60695 y se especifica en numerosas especificaciones de productos finales de IEC, incluida IEC 60335-1. La prueba es algo similar a la prueba HWI en que mide la resistencia de un material a la ignición en la aplicación de una fuente no inflamable calentada.
