Neuigkeiten – Zusammenfassung der Flammschutzklassen und Prüfstandards

Konzept der Flammschutzklasse

Die Prüfung der Flammschutzklasse ist eine Methode zur Bewertung der Fähigkeit eines Materials, der Flammenausbreitung zu widerstehen. Gängige Normen sind UL94, IEC 60695-11-10 und GB/T 5169.16. In der Norm UL94,Prüfung der Entflammbarkeit von Kunststoffmaterialien für Bauteile in Geräten und ApparatenDie Flammschutzklasse wird anhand der Strenge des Tests und der Anwendung in 12 Stufen eingeteilt: HB, V-2, V-1, V-0, 5VA, 5VB, VTM-0, VTM-1, VTM-2, HBF, HF1 und HF2.

Im Allgemeinen reichen die gebräuchlichen Flammschutzklassen von V-0 bis V-2, wobei V-0 die beste Flammschutzleistung angibt.

1.1 Definitionen der vier Flammschutzklassen

HB (Horizontales Brennen):
Die HB-Klassifizierung bedeutet, dass das Material langsam brennt, aber nicht selbstverlöschend ist. Sie ist die niedrigste Stufe nach UL94 und wird typischerweise verwendet, wenn vertikale Prüfverfahren (V-0, V-1 oder V-2) nicht anwendbar sind.

V-2 (Vertikales Brennen – Stufe 2):
Die V-2-Klassifizierung bedeutet, dass das Material zwei 10-sekündige Vertikalflammentests durchlaufen hat. Nach dem Entfernen der Flamme darf die Brenndauer des Materials 30 Sekunden nicht überschreiten, und es kann 30 cm darunter befindliche Baumwolle entzünden. Die Flamme darf sich jedoch nicht über die markierte Linie hinaus ausbreiten.

V-1 (Vertikales Brennen – Stufe 1):
Die V-1-Klassifizierung bedeutet, dass das Material zwei 10-sekündige Vertikalflammentests durchlaufen hat. Nach dem Entfernen der Flamme darf die Brenndauer des Materials 30 Sekunden nicht überschreiten, und die Flamme darf sich nicht über die markierte Linie hinaus ausbreiten oder 30 cm darunter platzierte Baumwolle entzünden.

V-0 (Vertikales Brennen – Stufe 0):
Die V-0-Klassifizierung bedeutet, dass das Material zwei 10-sekündige Vertikalflammentests durchlaufen hat. Nach dem Entfernen der Flamme darf die Brenndauer des Materials 10 Sekunden nicht überschreiten, und die Flamme darf sich nicht über die markierte Linie hinaus ausbreiten oder 30 cm darunter platzierte Baumwolle entzünden.

1.2 Einführung in andere Flammschutzklassen

Die Modelle 5VA und 5VB gehören zur Klassifizierung für vertikale Brennprüfungen mit einer 500-W-Prüfflamme (125 mm Flammenhöhe).

5VA (Vertikales Brennen – 5VA-Niveau):
Die 5VA-Klassifizierung ist eine Angabe im UL94-Standard. Sie bedeutet, dass die Brenndauer des Materials nach dem Entfernen der Flamme 60 Sekunden nicht überschreiten darf, die Flamme sich nicht über die markierte Linie hinaus ausbreiten darf und etwaige Nachbrenner 60 Sekunden lang nicht brennen dürfen.

5VB (Vertical Burning – 5VB Level):
Die 5VB-Klassifizierung ist ähnlich wie die 5VA-Klassifizierung, wobei die gleichen Kriterien für Brenndauer und Flammenausbreitung gelten.

VTM-0, VTM-1, VTM-2 sind Klassifizierungen für dünne Materialien (Dicke < 0,025 mm) bei vertikalen Brennversuchen (20 mm Flammenhöhe), die auf Kunststofffolien anwendbar sind.

VTM-0 (Vertikale Tablettverbrennung – Stufe 0):
Die VTM-0-Klassifizierung bedeutet, dass die Brenndauer des Materials nach dem Entfernen der Flamme 10 Sekunden nicht überschreiten darf und die Flamme sich nicht über die markierte Linie hinaus ausbreiten darf.

VTM-1 (Vertikale Blechverbrennung – Stufe 1):
Die VTM-1-Klassifizierung bedeutet, dass die Brenndauer des Materials nach dem Entfernen der Flamme 30 Sekunden nicht überschreiten darf und die Flamme sich nicht über die markierte Linie hinaus ausbreiten darf.

VTM-2 (Vertikale Blechverbrennung – Stufe 2):
Die VTM-2-Bewertung basiert auf den gleichen Kriterien wie die VTM-1-Bewertung.

HBF, HF1, HF2 sind Klassifizierungen für horizontale Brennversuche an geschäumten Materialien (38 mm Flammenhöhe).

HBF (Horizontal brennendes Schaummaterial):
Die HBF-Klassifizierung bedeutet, dass die Brenngeschwindigkeit des Schaummaterials 40 mm/min nicht überschreitet und die Flamme erlöschen muss, bevor sie die markierte 125-mm-Linie erreicht.

HF-1 (Horizontale Verbrennung – Stufe 1):
Die Kennzeichnung HF-1 bedeutet, dass die Brenndauer des Materials nach dem Entfernen der Flamme 5 Sekunden nicht überschreiten darf und die Flamme sich nicht über die markierte Linie hinaus ausbreiten darf.

HF-2 (Horizontale Verbrennung – Stufe 2):
Die HF-2-Klassifizierung bedeutet, dass die Brenndauer des Materials nach dem Entfernen der Flamme 10 Sekunden nicht überschreiten darf und die Flamme sich nicht über die markierte Linie hinaus ausbreiten darf.

Zweck der Prüfung der Flammschutzklasse

Zu den Zielen der Prüfung der Flammschutzklasse gehören:

2.1 Bewertung des Verbrennungsverhaltens von Werkstoffen

Die Bestimmung der Brenngeschwindigkeit, der Flammenausbreitung und der Brandausbreitung eines Materials unter Brandbedingungen hilft bei der Beurteilung seiner Sicherheit, Zuverlässigkeit und Eignung für feuerbeständige Anwendungen.

2.2 Bestimmung der Flammschutzleistung

Durch Tests wird die Fähigkeit eines Materials ermittelt, die Flammenausbreitung bei Kontakt mit einer Brandquelle zu unterdrücken. Dies ist entscheidend, um eine Eskalation des Brandes zu verhindern und Schäden zu minimieren.

2.3 Leitfaden zur Materialauswahl und -verwendung

Durch den Vergleich der flammhemmenden Eigenschaften verschiedener Materialien helfen Prüfungen bei der Auswahl geeigneter Materialien für das Bauwesen, den Transportsektor, die Elektronikindustrie und andere Bereiche, um die Brandsicherheit zu verbessern.

2.4 Einhaltung von Vorschriften und Normen

Die Prüfung von Flammschutzmitteln erfolgt häufig gemäß nationalen oder branchenspezifischen Vorschriften. Sie gewährleistet, dass die Materialien die Sicherheits- und Konformitätsanforderungen für spezifische Anwendungen erfüllen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Prüfung der Flammschutzklasse wichtige Daten für die Materialauswahl, die Verbesserung des Brandschutzes und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften liefert, indem sie das Verbrennungsverhalten und die Flammbeständigkeit bewertet.

Referenzstandards

UL94:Prüfung der Entflammbarkeit von Kunststoffmaterialien für Bauteile in Geräten und Apparaten
IEC 60695-11-10:2013: *Brandgefahrenprüfung – Teil 11-10: Prüfflammen – 50-W-Prüfverfahren für horizontale und vertikale Flammen*
GB/T 5169.16-2017: *Brandgefahrenprüfung für elektrische und elektronische Produkte – Teil 16: Prüfflammen – 50-W-Prüfverfahren für horizontale und vertikale Flammen*

Prüfverfahren für HB, V-2, V-1 und V-0

4.1 Horizontales Abbrennen (HB)

4.1.1 Anforderungen an die Probe

Form: Platten (geschnitten, gegossen, extrudiert usw.) mit glatten Kanten, sauberen Oberflächen und gleichmäßiger Dichte.
Abmessungen: 125 ± 5 mm (Länge) × 13 ± 0,5 mm (Breite). Muster mit einer Mindestdicke von 3 mm sind erforderlich, sofern die Dicke nicht 3 mm überschreitet. Maximale Dicke: ≤ 13 mm, Breite: ≤ 13,5 mm, Eckradius: ≤ 1,3 mm.
Varianten: Repräsentative Muster für verschiedene Farben/Dichten.
Menge: Mindestens 2 Sets, 3 Muster pro Set.

4.1.2 Testverfahren

Markierung: 25±1mm und 100±1mm Linien.
Klemmung: Halten Sie das Werkstück nahe dem 100-mm-Ende, horizontal in Längsrichtung, 45°±2° in Querrichtung, mit einem Drahtgitter 100±1 mm darunter.
Flamme: Methandurchfluss 105 ml/min, Gegendruck 10 mm Wassersäule, Flammenhöhe 20±1 mm.
Zündung: Flamme im 45°-Winkel 30±1s lang anhalten oder bis die Flamme 25 mm erreicht.
Zeitmessung: Zeit und Brennlänge (L) von 25 mm bis 100 mm aufzeichnen.
Berechnung: Brenngeschwindigkeit (V) = 60L/t (mm/min).

4.1.3 Testprotokolle

Ob die Flamme 25±1mm oder 100±1mm erreicht.
Brennlänge (L) und Brenndauer (t) zwischen 25 mm und 100 mm.
Wenn die Flamme 100 mm überschreitet, messen Sie die Zeit von 25 mm bis 100 mm.
Berechnete Brenngeschwindigkeit.

4.1.4 HB-Bewertungskriterien

Bei einer Dicke von 3–13 mm: Brenngeschwindigkeit ≤40 mm/min über eine Spannweite von 75 mm.
Bei einer Dicke von <3 mm: Brenngeschwindigkeit ≤75 mm/min über eine Spannweite von 75 mm.
Die Flamme muss vor Erreichen einer Entfernung von 100 mm erlöschen.

4.2 Vertikales Brennen (V-2, V-1, V-0)

4.2.1 Anforderungen an die Probe

Form: Platten mit glatten Kanten, sauberen Oberflächen und gleichmäßiger Dichte.
Abmessungen: 125±5 mm × 13,0±0,5 mm. Bitte liefern Sie Proben mit minimaler und maximaler Dicke; falls die Ergebnisse voneinander abweichen, sind Proben mit Zwischenwerten (≤3,2 mm Spannweite) erforderlich.
Varianten: Repräsentative Muster für verschiedene Farben/Dichten.
Menge: Mindestens 2 Sets, 5 Muster pro Set.

4.2.2 Probenkonditionierung

Standard: 23±2°C, 50±5% RH für 48h; Test innerhalb von 30min nach Entnahme.
Im Backofen: Bei 70±1°C für mindestens 168 Stunden backen, anschließend im Exsikkator mindestens 4 Stunden abkühlen lassen; innerhalb von 30 Minuten testen.

4.2.3 Testverfahren

Klemmung: Oben 6 mm, vertikale Ausrichtung, unten 300±10 mm über der Baumwolle (0,08 g, 50×50 mm, ≤6 mm dick) halten.
Flamme: Methandurchfluss 105 ml/min, Gegendruck 10 mm Wassersäule, Flammenhöhe 20±1 mm.
Zündung: Flamme an die Unterkante der Probe (Abstand 10±1 mm) für 10±0,5 s anlegen. Bei Verformung der Probe nachjustieren.
Zeitlicher Ablauf: Nach der ersten Zündung die Nachflamme (t1) aufzeichnen, die Flamme für 10±0,5s erneut anlegen, dann die Nachflamme (t2) und das Nachglühen (t3) aufzeichnen.
Hinweise: Bei Tropfenbildung den Brenner um 45° neigen. Proben, deren Flamme aufgrund von Gasaustritt erlischt, sind zu verwerfen.