استاندارد UL94 چیست و چه معنایی دارد؟

تست اشتعال پذیری UL94 یکی از مهمترین استانداردهایی است که توسط تعدادی از تولیدکنندگان و برای مواد پلاستیکی قالب گیری شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. ما در این مقاله از هایپر پلاست می‌خواهیم به این سوال پاسخ دهیم که استاندارد UL94 چیست و چگونه تعیین می‌شود؟

تست اشتعال پذیری UL94 چیست؟

UL94 یا تست استاندارد Underwriters Laboratories یکی از پرکاربردترین تست‌های اشتعال پذیری برای تعیین اشتعال نسبی مواد پلاستیکی است. این تست توانایی قطعه پلاستیکی برای خاموش کردن شعله پس از اشتعال را نشان می‌دهد و بیان می‌کند که ماده پلاستیکی در پاسخ به یک شعله کوچک یا منبع حرارت تابشی و تحت شرایط آزمایشگاهی، چگونه چکه خواهد کرد. در این روش، ماهیت پدیده سوختن در پلاستیک به طور کامل بررسی خواهد شد و روش‌های مختلفی برای کاهش اشتعال پلاستیک پیشنهاد می‌شوند.

اهمیت تست UL94

نتایج اولیه این تست نشان می‌دهند که آیا این مواد پلاستیکی با توجه به خواص اشتعال پذیری، برای یک کاربرد خاص مناسب هستند یا خیر؟ برای مثال می‌توان از این ماده پلاستیکی در قطعات الکترونیکی و دستگاه‌ها استفاده کرد؟ به این ترتیب شما می‌توانید تصمیم بگیرید که کدام ماده پلیمری را برای تولیدات خود مورد استفاده قرار دهید.

این صفحه را هم ببینید: قیمت مواد تاخیرانداز شعله

عوامل موثر بر تست اشتعال پذیری UL94

اشتعال پذیری تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار می‌گیرد که عبارتند از:

• سهولت احتراق که نشان می‌دهد یک ماده با چه سرعتی مشتعل می‌شود؟
• گسترش شعله که نشان می‌دهد با چه سرعتی آتش در سطح پلیمر پخش می‌شود؟
• استقامت در برابر آتش که بیان می‌کند آتش با چه سرعتی به دیوار یا مانع نفوذ می‌کند؟
• میزان انتشار گرما که بیان می‌کند چه مقدار گرما و با چه سرعتی آزاد می‌شود؟
• سهولت نابودی که نشان می‌دهد شیمی شعله چگونه است و با چه سرعتی منجر به نابودی قطعات خواهد شد؟
• تکامل دود و تولید گازهای سمی که نشان می‌دهد این پلیمر در زمان سوختن، چه محصولاتی را از خود آزاد خواهد کرد؟

روش‌هایی که برای آزمایش اشتعال پذیری در این استاندارد استفاده می‌شوند، با استانداردهای IEC 60695-11، IEC 60707، ISO 9772، IEC 60695-11-20 و ISO 9773 تطابق دارد و برای تعیین خواص آتش سوزی استفاده می‌شود.

انواع تست استاندارد UL94

استاندارد UL94 پلاستیک‌ها را بر اساس حداقل ضخامت عمودی و افقی که در زمان انجام آزمایش نمی‌سوزند، طبقه بندی می‌شود. به این ترتیب درجه اشتعال پذیری مواد پلاستیکی به صورت زیر طبقه بندی خواهد شد:

بر اساس تست سوختگی عمودی، می‌توان پلیمرها را در دسته‌های V0، V1، V2، 5V، 5VA، 5VB، VTM0، VTM1 و VTM2 طبقه بندی کرد. در این آزمایش، زمان خاموش شدن یک نمونه پلیمری عمودی اندازه گیری می‌شود. قسمت بالای نمونه آزمایشی به یک پایه بسته می‌شود و مشعل مستقیما زیر نمونه قرار می‌گیرد. سپس زمان سوختن، پس تابش و چکیدن نمونه آزمایش ارزیابی خواهد شد. بر این اساس، دسته بندی‌ها به صورت زیر تعریف می‌شوند:

محدوده انجام تست	V0	V1	V2
تعریف	اگر شعله ظرف ۱۰ ثانیه بدون چکه کردن خاموش شود	اگر شعله ظرف ۳۰ ثانیه بدون چکه کردن خاموش شود	اگر شعله ظرف ۱۰ ثانیه با چکیدن خاموش شود
زمان سوختن هر نمونه آزمایشی به صورت جداگانه (با شعله اول و دوم)	کمتر از ۱۰ ثانیه	کمتر از ۳۰ ثانیه	کمتر از ۳۰ ثانیه
کل زمان سوختن	کمتر از ۵۰ ثانیه	کمتر از ۲۵۰ ثانیه	کمتر از ۲۵۰ ثانیه
زمان پس درخشش پس از شعله دوم	کمتر از ۳۰ ثانیه	کمتر از ۶۰ ثانیه	کمتر از ۶۰ ثانیه
چکاندن نمونه‌های سوخته	خیر	خیر	بله
احتراق تا گیره نگهدارنده	خیر	خیر	خیر

این رتبه بندی مربوط به نتیجه تست سوزاندن عمودی مواد نازم است. در این روش تست، نمونه‌های نازک یا مواد بیش از حد انعطاف پذیر استفاده می‌شوند که ممکن است در طول آزمایش، خم، منحرف یا منقبض شوند. کلیه شرایط این آزمون مشابه با تست سوزاندن عمودی معمولی است؛ با این تفاوت که در این جالت، مواد قبل از بسته شدن به یک پایه، به دور یک سنبه پیچیده می‌شوند و به این ترتیب کاربردهای شعله کاهش پیدا می‌کند؛ در این آزمایش شعله فقط به مدت ۳ ثانیه اعمال می‌شود. در جدول زیر نحوه انجام این آزمایش را آورده‌ایم.

محدوده انجام تست	V0	V1	V2
زمان سوختن هر نمونه آزمایشی به صورت جداگانه (با شعله اول و دوم)	کمتر از ۱۰ ثانیه	کمتر از ۳۰ ثانیه	کمتر از ۳۰ ثانیه
کل زمان سوختن	کمتر از ۵۰ ثانیه	کمتر از ۲۵۰ ثانیه	کمتر از ۲۵۰ ثانیه
زمان پس درخشش پس از شعله دوم	کمتر از ۳۰ ثانیه	کمتر از ۶۰ ثانیه	کمتر از ۶۰ ثانیه
چکاندن نمونه‌های سوخته	خیر	خیر	بله
احتراق تا گیره نگهدارنده	خیر	خیر	خیر

در رتبه بندی UL94 5V، مواد پلاستیکی در دو دسته 5VA و 5VB تقسیم بندی می‌شوند و تست بر روی هر دو نمونه نوار و پلاک انجام خواهد شد. برای اینکه یک ماده بتواند به این طبقه بندی راه پیدا کند، نمونه‌های آزمایشی نباید با احتراق شعله ور شوند یا اینکه درخشندگی آنها بیشتر از 60 ثانیه طول بکشد. همچنین نمونه‌های آزمایشی نباید چکه کنند. در جدول زیر معیارهای لازم برای این طبقه بندی را آورده‌ایم.

محدوده تست	5VA	5VB
زمان سوختن و پس تابش نمونه‌ها پس از اعمال شعله پنجم	کمتر از ۶۰ ثانیه	کمتر از ۶۰ ثانیه
چکیدن نمونه‌ها در حال سوختن	خیر	خیر
تشکیل سوراخ	خیر	بله

یکی دیگر از انواع تست UL94 تست سوختن افقی برای طبقه بندی مواد است که از این منظر می‌توان مواد را به دسته‌های HB، HBF، HF-1 و HF2 طبقه بندی کرد. در این حالت، نمونه‌های قالب گیری شده از مواد پلاستیکی به صورت افقی جهت گیری شده و برای مدت زمان مشخصی در معرض یک منبع اشتعال یا شعله تعریف شده قرار می‌گیرند. در ادامه ویژگی‌های هریک از درجه بندی‌ها را بیان خواهیم کرد.

مادهای که ضخامت آن بین 3 تا 13 میلیمتر و سرعت سوختن آن بیشتر از 40 میلیمتر در دقیقه نباشد، به عنوان HB طبقه بندی خواهد شد. برای مواد با ضخامت کمتر از 3 میلیمتر، سرعت سوختن نباید از 75 میلیمتر در دقیقه بیشتر شود. معیارهای آزمون برای طبقه بندی HB عبارتند از:

محدوده تست	محدوده سوختن در ولت
ضخامت نمونه آزمایش (۳ تا ۱۳ میلیمتر)	کمتر از ۴۰ میلیمتر در دقیقه
ضخامت نمونه آزمایش (کمتر از ۳ میلیمتر)	کمتر از ۷۵ میلیمتر در دقیقه
شعله قبل از اولین علامت خاموش می‌شود؟ (در ۱۰۰ میلیمتری نمونه)	بله

مواد فوم دار افقی در این تست سنجیده می‌شوند و بر اساس میزان سوختن در حین اعمال شعله یا پس از آن، به سه نوع درجه بندی مختلف تقسیم خواهند شد. در جدول زیر، درجه اشتعال این گروه را نشان داده‌ایم.

<td “>معیارهای آزمایش <td “>HF1 <td “>HF2<td “>زمان سوختن نمونه ها <td “>کمتر از 10 ثانیه <td “>کمتر از 10 ثانیه<td “>زمان سوختن و پس تابش <td “>کمتر از 30 ثانیه <td “>کمتر از 30 ثانیه<td “>چکاندن نمونه در حال سوختن <td “>خیر <td “>خیر<td “>طول آسیب دیده هر نمونه <td “>کمتر از 60 <td “>کمتر از 60

سخن پایانی

در این مقاله توضیح دادیم که تست استاندارد UL94 چیست و چگونه انجام می‌شود؟ همچنین انواع آن را بررسی کرده و گفتیم که چطور می‌توان مواد پلیمری را با استفاده از این تست دسته بندی کرد؟ شما می‌توانید برای خرید انواع مواد پلیمری و پلاستیک‌های استاندارد با بهترین قیمت، با ما در هایپر پلاست تماس بگیرید.

سوالات متداول