UL 94
TESTES DE INFLAMABILIDADE DE MATERIAIS PLÁSTICOS PARA PEÇAS EM DISPOSITIVOS E APARELHOS
Existem dois programas de teste de pré-seleção realizados em materiais plásticos para medir as características de inflamabilidade. O primeiro programa determina a tendência do material em extinguir ou espalhar a chama quando a amostra é inflamada. O programa é descrito em UL 94, Ensaios de Inflamabilidade de Materiais Plásticos para Peças em Aparelhos e Aparelhos, que agora está harmonizado com IEC 60707, 60695-11-10 e 60695-11-20 e ISO 9772 e 9773.
O segundo programa mede a resistência de ignição do plástico a fontes de ignição elétricas. A resistência do material às características de ignição e rastreamento da superfície é descrita na UL 746A, que é semelhante aos procedimentos de teste descritos na IEC 60112, 60695 e 60950.
Classificações de chama UL 94
Existem 12 classificações de chama especificadas UL 94 atribuídas a materiais com base nos resultados desses testes de chama de pequena escala. Essas classificações, listadas em ordem decrescente para cada um dos três grupos a seguir, são usadas para distinguir as características de queima de um material após os espécimes de teste terem sido expostos a uma chama de teste especificada sob condições controladas de laboratório.
Seis das classificações referem-se a materiais comumente usados na fabricação de gabinetes, peças estruturais e isoladores encontrados em produtos eletrônicos de consumo (5VA, 5VB, V-0, V-1, V-2, HB).
Três das seis classificações restantes referem-se a materiais de espuma de baixa densidade comumente usados na fabricação de grades de alto-falantes e material de amortecimento de som (HF-1, HF-2, HBF).
As últimas três classificações são atribuídas a filmes muito finos que geralmente não são capazes de se sustentar em uma posição horizontal (VTM-0, VTM-1, VTM-2). Estes geralmente são atribuídos a substratos em placas de circuito impresso flexíveis.
Posicionamento Horizontal versus Vertical
Os espécimes moldados a partir do material plástico são orientados na posição horizontal ou vertical, dependendo das especificações do método de ensaio relevante. Eles são então submetidos a uma fonte de ignição de chama definida por um período de tempo especificado. Em alguns testes, a chama de teste é aplicada apenas uma vez - como é o caso do teste de queima horizontal (HB) - enquanto a chama é aplicada pelo menos duas vezes em outros testes.
Uma classificação de chama HB indica que o material foi testado em uma posição horizontal e encontrado para queimar a uma taxa menor do que um valor máximo especificado.
As três classificações verticais - V2, V1 e V0 - indicam que o material foi testado em uma posição vertical e autoextinguido dentro de um tempo especificado após a remoção da fonte de ignição. As classificações verticais também indicam se o espécime do teste pingou partículas flamejantes que acenderam um indicador de algodão localizado abaixo da amostra.
A UL 94 também descreve um método no qual a chama de teste é aplicada para até cinco aplicações em testes para uma classificação de 5VA ou 5VB. Esses testes em pequena escala medem a propensão de um material em extinguir ou espalhar chamas quando ele se inflama.
Diferença nos métodos e critérios de teste
Ao observar as classificações de chama para materiais plásticos comumente moldados para fabricar compartimentos e peças / isoladores estruturais encontrados em produtos eletrônicos de consumo (5VA, 5VB, V-0, V-1, V-2 e HB), um material classificado como 5VA ou 5VB é submetido a uma fonte de ignição por chama que é aproximadamente cinco vezes mais severa do que a usada nos testes V-0, V-1, V-2 e HB. Além disso, esses espécimes não podem pingar partículas flamejantes. Três das seis classificações restantes especificadas na UL 94 referem-se a materiais de espuma de baixa densidade, comumente usados na fabricação de grades de alto-falantes e material de amortecimento de som (HF-1, HF-2, HBF). As três classificações restantes são atribuídas a filmes muito finos comumente usados em placas de circuito impresso flexíveis, geralmente incapazes de se sustentar em uma posição horizontal (VTM-0, VTM-1, VTM-2). Uma classificação de chama de VTM-0 não pode ser considerada equivalente a uma classificação V-0, pois os métodos de teste são bem diferentes. Da mesma forma, VTM-1 e VTM-2 não podem ser considerados equivalentes a V-1 e V-2, respectivamente.
Testes de ignição UL 746A
Além das considerações de inflamabilidade, a capacidade de um material resistir à ignição de fontes elétricas é outro fator importante que deve ser considerado na seleção e avaliação de um material para uso em equipamentos elétricos. Possíveis fontes de ignição elétrica no equipamento incluem: condutores e componentes elétricos sobrecarregados (superaquecidos); partes arqueadas, como os contatos abertos de chaves e relés; e arco em conexões quebradas ou soltas (por exemplo, emendas ou terminais). Materiais poliméricos em contato direto ou próximos a partes elétricas sobrecarregadas ou em arco podem inflamar.
Os três testes básicos usados para avaliar a capacidade do material de resistir à ignição são ignição por fio quente (HWI), ignição por arco de alta corrente (ou alta potência) (HAI) e taxa de rastreamento por arco de alta tensão (HVTR). Detalhes sobre os critérios de teste podem ser encontrados em UL 746A, Materiais Poliméricos, Avaliações de Propriedade de Curto Prazo . O banco de dados UL iQ ™ tabula os resultados de testes de pequena escala conduzidos nos materiais.
O teste HWI determina a resistência de um material à ignição quando exposto a temperaturas anormalmente altas resultantes de uma falha do componente, como um condutor carregando muito mais do que sua corrente nominal. O desempenho do HWI é expresso como o número médio de segundos necessários para incendiar um espécime quando envolvido com um fio resistivo não cromo energizado que dissipa um nível especificado de energia.
O teste de HAI determina a capacidade de um material suportar arcos elétricos diretamente ou logo acima da superfície do material plástico. Isso pode ocorrer na presença de contatos de chave aberta ou no caso de falha de uma conexão elétrica. O desempenho de HAI é expresso como o número de exposições de ruptura de arco - usando materiais de eletrodo padronizados, geometria e circuito de alimentação elétrica - necessários para inflamar uma amostra quando o arco ocorre diretamente na superfície ou a uma distância especificada acima da superfície.
O HVTR para um material é expresso como a taxa em polegadas por minuto que um caminho de rastreamento pode ser produzido na superfície do material sob condições de teste padronizadas. Este teste refere-se ao estabelecimento de um caminho eletricamente condutor na superfície de um material sólido isolado, como resultado de estresse elétrico.
Outro teste de ignição pode ser aplicado para medir a resistência de um material à propriedade de ignição. Este teste é o teste de ignição do fio incandescente e é descrito em UL 746A e UL 746C, Materiais Poliméricos, Uso em Avaliações de Equipamentos Elétricos . O método de teste é baseado em um procedimento de teste documentado na IEC 60695 e especificado em várias especificações de produtos finais da IEC, incluindo IEC 60335-1. O teste é um pouco semelhante ao teste HWI, pois mede a resistência do material à ignição na aplicação de uma fonte não inflamável aquecida.
