ملخص لتصنيفات مثبطات اللهب ومعايير الاختبار

ملخص لتصنيفات ومعايير اختبار مثبطات اللهب

أولاً: مفهوم تصنيفات مثبطات اللهب

اختبار مثبطات اللهب هو أسلوب يستخدم لتقييم قدرة المادة على مقاومة انتشار اللهب. تشمل المعايير الشائعة UL 94 و IEC 60695-11-10 و GB/T 5169.16. في المعيار UL 94 - "اختبار قابلية اشتعال المواد البلاستيكية للأجزاء في الأجهزة والأجهزة الكهربائية،" بناءً على شدة الاختبار والتطبيق المستهدف، يتم تصنيف تصنيفات مثبطات اللهب إلى 12 درجة: HB و V-2 و V-1 و V-0 و 5VA و 5VB و VTM-0 و VTM-1 و VTM-2 و HBF و HF-1 و HF-2.

تتراوح تصنيفات مثبطات اللهب شائعة الاستخدام بشكل عام من V-0 إلى V-2، حيث يمثل V-0 أفضل أداء لمثبطات اللهب من بينها.

1.1 تعريفات التصنيفات الأولية (HB، V-2، V-1، V-0)

• HB: الاحتراق الأفقي
  يشير تصنيف HB إلى أن المادة تحترق ببطء ولكنها لا تنطفئ من تلقاء نفسها. إنه أدنى تصنيف في UL 94 وغالبًا ما يستخدم عندما لا تكون اختبارات الاحتراق الرأسي (V-0 أو V-1 أو V-2) قابلة للتطبيق.

• V-2: الاحتراق الرأسي - المستوى 2
  يشير تصنيف V-2 إلى أنه بعد تطبيق لهب لمدة 10 ثوانٍ في وضع رأسي، لا تتجاوز مدة احتراق المادة 30 ثانية بعد إزالة اللهب. يُسمح للقطرات المحترقة بإشعال القطن الموضوع على بعد 30 سم أسفل العينة، ولكن يجب ألا ينتشر اللهب إلى ما بعد العلامة المحددة.

• V-1: الاحتراق الرأسي - المستوى 1
  يشير تصنيف V-1 إلى أنه بعد تطبيق لهب لمدة 10 ثوانٍ في وضع رأسي، لا تتجاوز مدة احتراق المادة 30 ثانية بعد إزالة اللهب. يجب ألا ينتشر اللهب إلى ما بعد العلامة المحددة، ويجب ألا تشعل القطرات المحترقة القطن الموضوع على بعد 30 سم أسفل.

• V-0: الاحتراق الرأسي - المستوى 0
  يشير تصنيف V-0 إلى أنه بعد تطبيق لهب لمدة 10 ثوانٍ في وضع رأسي، لا تتجاوز مدة احتراق المادة 10 ثوانٍ بعد إزالة اللهب. يجب ألا ينتشر اللهب إلى ما بعد العلامة المحددة، ويجب ألا تشعل القطرات المحترقة القطن الموضوع على بعد 30 سم أسفل.

1.2 مقدمة لتصنيفات مثبطات اللهب الأخرى

• 5VA & 5VB: تنتمي هذه التصنيفات إلى تصنيف اختبار الاحتراق الرأسي باستخدام لهب اختبار 500 واط (ارتفاع اللهب 125 مم).

  • 5VA: بعد تطبيق اللهب في ظل ظروف محددة، لا تتجاوز مدة ما بعد اللهب للمادة 60 ثانية بعد إزالة اللهب، ويجب ألا ينتشر اللهب إلى ما بعد العلامة، ويجب ألا تتجاوز مدة احتراق الجسيمات المتساقطة 60 ثانية.

  • 5VB: المعايير مشابهة لـ 5VA فيما يتعلق بمدة ما بعد اللهب وانتشار اللهب، ويجب ألا تتجاوز مدة احتراق الجسيمات المتساقطة 60 ثانية.

• VTM-0، VTM-1، VTM-2: هذه هي تصنيفات اختبار الاحتراق الرأسي للمواد الرقيقة (السماكة < 0.025 مم)، باستخدام ارتفاع لهب 20 مم، قابلة للتطبيق على الأفلام البلاستيكية.

  • VTM-0: بعد تطبيق اللهب، لا تتجاوز مدة ما بعد اللهب 10 ثوانٍ.

  • VTM-1: بعد تطبيق اللهب، لا تتجاوز مدة ما بعد اللهب 30 ثانية.

  • VTM-2: بعد تطبيق اللهب، لا تتجاوز مدة ما بعد اللهب 30 ثانية (معايير النجاح/الفشل المحددة تميزها عن VTM-1).

• HBF، HF-1، HF-2: هذه هي تصنيفات اختبار الاحتراق الأفقي للمواد الرغوية، باستخدام ارتفاع لهب 38 مم.

  • HBF: لا يتجاوز معدل الاحتراق 40 مم/دقيقة، ويجب أن ينطفئ اللهب قبل علامة 125 مم.

  • HF-1: بعد إزالة اللهب، لا تتجاوز مدة ما بعد اللهب 5 ثوانٍ، ويجب ألا ينتشر اللهب إلى ما بعد العلامة.

  • HF-2: بعد إزالة اللهب، لا تتجاوز مدة ما بعد اللهب 10 ثوانٍ، ويجب ألا ينتشر اللهب إلى ما بعد العلامة.

ثانياً: الغرض من اختبار مثبطات اللهب

تشمل أغراض اختبار مثبطات اللهب:

2.1 تقييم أداء احتراق المواد: يحدد معدل الاحتراق، وميل انتشار اللهب، ومدى تطور الحريق في ظل ظروف الحريق. يساعد هذا في تحديد سلامة المادة وموثوقيتها وملاءمتها لتطبيقات الحماية من الحرائق.

2.2 تحديد قدرة المواد على إخماد اللهب: يحدد الاختبار قدرة المادة على منع انتشار اللهب عند تعرضها لمصدر اشتعال. هذا أمر بالغ الأهمية لمنع انتشار الحريق وتقليل الخسائر الناجمة عن الحرائق.

2.3 توجيه اختيار المواد واستخدامها: من خلال اختبار ومقارنة خصائص مثبطات اللهب للمواد المختلفة، يمكن اتخاذ خيارات مستنيرة لاختيار المواد وتطبيقها. يساعد هذا في اختيار المواد المناسبة للبناء والنقل والأجهزة الإلكترونية وما إلى ذلك، لتعزيز السلامة من الحرائق.

2.4 الامتثال للوائح والمعايير: غالبًا ما يتم إجراء اختبار مثبطات اللهب وفقًا للوائح والمعايير الوطنية أو الصناعية. يضمن الاختبار أن المواد تفي بالمتطلبات، مما يضمن الامتثال والسلامة في تطبيقات معينة.

باختصار، الغرض من اختبار مثبطات اللهب هو توفير أساس حاسم لاختيار المواد المناسبة، وتحسين السلامة من الحرائق، وضمان الامتثال للوائح والمعايير من خلال تقييم أداء الاحتراق وقدرات مثبطات اللهب للمواد.

ثالثاً: المعايير المرجعية

• UL 94: "اختبار قابلية اشتعال المواد البلاستيكية للأجزاء في الأجهزة والأجهزة الكهربائية."

• IEC 60695-11-10:2013: "اختبار مخاطر الحريق - الجزء 11-10: لهب الاختبار - طرق اختبار اللهب الأفقي والرأسي 50 واط."

• GB/T 5169.16-2017: "اختبار مخاطر الحريق للمنتجات الكهربائية والإلكترونية - الجزء 16: لهب الاختبار - طرق اختبار اللهب الأفقي والرأسي 50 واط." (المعيار الوطني للصين، متوافق تقنيًا مع IEC 60695-11-10).

رابعاً: طرق الاختبار لـ HB و V-2 و V-1 و V-0

4.1 الاحتراق الأفقي: HB

4.1.1 متطلبات العينة

• الشكل: صفائح، يتم إنتاجها عن طريق القطع والصب والبثق وما إلى ذلك، مع حواف ناعمة وأسطح نظيفة وكثافة موحدة.

• الأبعاد: الطول × العرض = 125 ± 5 مم × 13.0 ± 0.5 مم. قم بتوفير عينات بأقل سمك وسمك 3 مم. إذا كان الحد الأدنى للسمك > 3 مم أو الحد الأقصى للسمك <3 مم، فقد لا تكون هناك حاجة إلى عينات 3 مم. الحد الأقصى للسمك ≤ 13 مم، الحد الأقصى للعرض ≤ 13.5 مم، نصف قطر الزاوية ≤ 1.3 مم.

• السلسلة: بالنسبة للألوان والكثافات المختلفة وما إلى ذلك، قم بتوفير عينات تمثيلية.

• الكمية: مجموعتان على الأقل، 3 عينات لكل مجموعة.

4.1.2 إجراء الاختبار

• التعليم: ضع علامات على خطوط عند 25 ± 1 مم و 100 ± 1 مم.

• التثبيت: قم بتثبيت الطرف بالقرب من علامة 100 مم، مع الحفاظ على المحور الطويل أفقيًا والمحور العريض بزاوية 45 درجة ± 2 درجة. ضع شبكة سلكية على بعد 100 ± 1 مم أسفل العينة.

• الموقد: الميثان، معدل التدفق 105 مل/دقيقة، ضغط خلفي 10 مم عمود الماء.

• اللهب: ارتفاع اللهب 20 ± 1 مم.

• التطبيق: ضع اللهب بزاوية 45 درجة على الحافة السفلية للعينة، مع غمرها 6 مم، لمدة 30 ± 1 ثانية أو حتى يصل اللهب إلى علامة 25 مم، ثم قم بإزالته.

• التوقيت: ابدأ التوقيت عندما يصل مقدمة اللهب إلى علامة 25 ± 1 مم. سجل الوقت المستغرق حتى يتوقف الاحتراق والطول المحترق.

• الحساب: V = 60L / t، حيث V هو معدل الاحتراق (مم/دقيقة)، L هو الطول المحترق (مم)، t هو وقت الاحتراق (ثانية).

4.1.3 سجلات الاختبار

• ما إذا كان اللهب يصل إلى علامة 25 ± 1 مم أو 100 ± 1 مم.

• إذا توقف الاحتراق بين 25 مم و 100 مم، فسجل الطول المحترق (L) والوقت (t).

• إذا تجاوز اللهب علامة 100 مم، فسجل الوقت من 25 مم إلى 100 مم.

• معدل الاحتراق المحسوب.

4.1.4 معايير تصنيف HB

• بالنسبة للعينات التي يتراوح سمكها بين 3-13 مم على مدى 75 مم: معدل الاحتراق ≤ 40 مم/دقيقة.

• بالنسبة للعينات التي يقل سمكها عن <3 مم على مدى 75 مم: معدل الاحتراق ≤ 75 مم/دقيقة.

• يتوقف الاحتراق قبل علامة 100 مم.
  يتم تصنيف العينات التي تفي بهذه المعايير على أنها HB.

4.2 الاحتراق الرأسي: V-2 و V-1 و V-0

4.2.1 متطلبات العينة

• الشكل: صفائح، يتم إنتاجها عن طريق القطع والصب والبثق وما إلى ذلك، مع حواف ناعمة وأسطح نظيفة وكثافة موحدة.

• الأبعاد: الطول × العرض = 125 ± 5 مم × 13.0 ± 0.5 مم. قم بتوفير عينات بأقل سمك وأقصى سمك. إذا اختلفت النتائج، فقد تكون هناك حاجة إلى عينات ذات سمك متوسط. الحد الأقصى للسمك ≤ 13 مم، نصف قطر الزاوية ≤ 1.3 مم.

• السلسلة: بالنسبة للاختلافات، قم بتوفير عينات تمثيلية.

• الكمية: مجموعتان على الأقل، 5 عينات لكل مجموعة.

4.2.2 تهيئة العينة

• التهيئة القياسية: 48 ساعة عند 23 ± 2 درجة مئوية و 50 ± 5٪ رطوبة نسبية. اختبر في غضون 30 دقيقة بعد الإزالة.

• تهيئة الفرن: 168 ساعة على الأقل عند 70 ± 1 درجة مئوية، ثم قم بتبريدها في مجفف في درجة حرارة الغرفة لمدة 4 ساعات على الأقل. اختبر في غضون 30 دقيقة بعد الإزالة.

4.2.3 إجراء الاختبار

• التثبيت: قم بتثبيت الجزء العلوي 6 مم من العينة، موجهًا رأسيًا إلى الأسفل. يجب أن يكون الطرف السفلي للعينة على بعد 300 ± 10 مم فوق طبقة من القطن النقي (0.08 جم، 50 × 50 مم، الحد الأقصى للسمك 6 مم).

• الموقد: الميثان، معدل التدفق 105 مل/دقيقة، ضغط خلفي 10 مم عمود الماء.

• اللهب: ارتفاع اللهب 20 ± 1 مم.

• التطبيق: ضع مركز اللهب في منتصف الحافة السفلية (10 ± 1 مم من طرف الموقد إلى العينة). ضع لمدة 10 ± 0.5 ثانية. اضبط الموقد إذا تشوهت العينة. إذا حدث تقطير، قم بإمالة الموقد بزاوية 45 درجة. بعد 10 ± 0.5 ثانية، اسحب الموقد بسرعة 300 مم/دقيقة إلى مسافة 150 مم على الأقل. سجل على الفور وقت ما بعد اللهب t1. بعد توقف اللهب، أعد تطبيق اللهب لمدة 10 ± 0.5 ثانية. اسحب وسجل وقت ما بعد اللهب الثاني t2 ووقت التوهج t3.

• ملاحظة: قم بتمييز ما بعد اللهب/التوهج. إذا تم إخماد اللهب بواسطة غازات المادة، فأعد إشعال الموقد على الفور واستمر في التطبيق حتى يتم الوصول إلى إجمالي 10 ± 0.5 ثانية.

4.2.4 سجلات الاختبار

• وقت ما بعد اللهب الأول (t1).

• وقت ما بعد اللهب الثاني (t2).

• وقت التوهج الثاني (t3).

• ما إذا كانت العينة تحترق بالكامل.

• ما إذا كانت الجسيمات المتساقطة تشعل القطن.

4.2.5 معايير تصنيف V-2 و V-1 و V-0
بعد الاختبار، يتم تحديد تصنيف مثبطات اللهب بناءً على المعايير التالية (ملخص لحدود النجاح/الفشل لإجمالي وقت ما بعد اللهب، وأوقات ما بعد اللهب الفردية، ووقت التوهج، واشتعال القطن، واستهلاك العينة).