طريقة الاختبار القياسية ASTM D635 لمعدل الاحتراق و/أو مدى ومدة احتراق البلاستيك في وضع أفقي

طريقة الاختبار القياسية ASTM D635 لمعدل الاحتراق و/أو مدى ومدة احتراق البلاستيك في وضع أفقي

يصف المعيار "طريقة الاختبار القياسية ASTM D635 لمعدل الاحتراق و/أو مدى الاحتراق ومدة البلاستيك في وضع أفقي"، الذي نشرته الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM)، إجراء فحص معملي صغير النطاق لمقارنة معدل الاحتراق الخطي النسبي أو مدى الاحتراق ومدة، أو كليهما، للبلاستيك في شكل قضبان مصبوبة أو مقطوعة من صفائح أو ألواح واختبارها في وضع أفقي.

طريقة الاختبار القياسية ASTM D635 لمعدل الاحتراق و/أو مدى ومدة احتراق البلاستيك في وضع أفقي

طريقة اختبار رد الفعل الناري هذه معادلة تقنيًا لطريقة الاختبار أ الموصوفة في المعيار IEC 60695-11-10. ولذلك، تُعتبر متوافقة مع معايير اختبار قابلية الاشتعال الدولية.

للحصول على معلومات إضافية عن المواد التي لا تحترق حتى العلامة المرجعية الأولى بهذا الاختبار، يتم تطبيق طريقة الاختبار القياسية ASTM D380.

طُوّرت طريقة الاختبار هذه للمواد البوليمرية المستخدمة في الأجهزة. تهدف النتائج إلى أن تكون مؤشرًا أوليًا على قابلية اشتعالها في تطبيق محدد. ويعتمد القبول النهائي للمادة على استخدامها في معدات كاملة مطابقة للمعايير المعمول بها.

تم تصميم نظام التصنيف الموصوف في الملحق لهذا المعيار لضمان الجودة والاختيار المسبق للمواد المكونة للمنتجات (الملحق X1).

تُعدّ الاختبارات التي تُجرى على مادة ما في ظل الظروف المحددة في هذه المواصفة قيّمة لمقارنة معدل احتراق المواد المختلفة، أو مدته، أو مدى احتراقها، أو كليهما، وذلك للتحكم في عمليات التصنيع، أو كمقياس لتدهور أو تغير خصائص الاحتراق هذه قبل الاستخدام أو أثناءه. ولا يُفترض وجود ارتباط بين هذه الاختبارات وقابلية الاشتعال في ظل ظروف الاستخدام الفعلية.

يتأثر معدل الاحتراق وظواهر الاحتراق الأخرى بعوامل مثل الكثافة، والأصباغ، وتباين المادة، وسمك العينة. تُقارن بيانات الاختبار فقط للعينات ذات السماكة المتشابهة، سواءً أُجريت المقارنات باستخدام نفس المواد أو مواد مختلفة. يختلف معدل الاحتراق وظواهر الاحتراق الأخرى باختلاف السماكة.

من المرجح أن تسترخي المواد الورقية التي تعرضت للإجهاد أثناء المعالجة أثناء الحرق، مما يعطي نتائج غير منتظمة، ما لم يتم تسخينها فوق درجة حرارة انحرافها لفترة زمنية كافية للاسترخاء تمامًا، وفقًا لطريقة الاختبار القياسية ASTM D648.

تتطلب اختبارات الاحتراق تثبيتًا عشوائيًا لمتغيرات معينة، مثل حجم العينة، ومصدر الطاقة، ووقت التطبيق، ونقاط النهاية. المواد التي تكون حساسة بشكل غير عادي لواحد أو أكثر من الظروف المختارة لهذه الطريقة ستؤدي إلى نتائج شديدة التباين. في مثل هذه الحالات، يُفضل إجراء توصيف إضافي للاحتراق باستخدام طرق أخرى.

في طريقة الاختبار هذه، تُعرَّض العينات لظروف اختبار معملية محددة. ليس من الممكن دائمًا التنبؤ بالتغيرات في خصائص استجابة اختبار الحريق المُقاسة من هذا الاختبار أو من خلاله في حال تعديل ظروف الاختبار المختلفة أو في حال تغيير ظروف الاستخدام النهائي. لذلك، تُعتبر النتائج صالحة فقط لظروف التعرض لاختبار الحريق الموضحة في هذا الإجراء.

ASTM D635 هو بروتوكول بالغ الأهمية طُوّر لتقييم قابلية اشتعال المواد البلاستيكية. يُستخدم هذا الاختبار المخبري صغير الحجم على نطاق واسع لتقييم سلامة المواد البوليمرية من الحرائق المستخدمة في الأجهزة والأدوات في صناعات مثل البناء والسيارات والإلكترونيات. صُممت طريقة الاختبار الموصوفة لقياس معدل ومدى ومدة احتراق المواد البلاستيكية ذاتية الدعم في وضع أفقي. وهي بمثابة أداة فحص لمقارنة قابلية الاشتعال النسبية للمواد البلاستيكية المختلفة في ظل ظروف مُتحكم فيها. تُعد هذه الطريقة مهمة بشكل خاص للمواد البوليمرية المستخدمة في مكونات الأجهزة، حيث توفر مؤشرًا أوليًا لمقاومتها للحريق. ومع ذلك، لا تهدف هذه الطريقة إلى التنبؤ بقابلية الاشتعال في ظل ظروف الحريق الفعلية، بل تهدف إلى توفير بيانات مقارنة لاختيار المواد ومراقبة الجودة والامتثال لمعايير السلامة.

الأهداف الأساسية لمعيار ASTM D635 هي:

  • تحديد معدل الاحتراق: يقيس مدى سرعة احتراق المادة البلاستيكية عند تعرضها للهب.
  • تقييم مدى ومدة الاحتراق: تقييم مسافة ومدة انتشار اللهب بعد الاشتعال.
  • ضمان الامتثال للسلامة: يساعد الشركات المصنعة على اختيار المواد التي تلبي معايير السلامة من الحرائق التنظيمية في الصناعات مثل البناء والإلكترونيات.

تعتمد طريقة الاختبار هذه على إجراء موحد لضمان نتائج متسقة وقابلة للمقارنة بين مختلف المختبرات. الخطوات الأساسية لطريقتي هي كما يلي:

  • تحضير العينات: تُحضّر عينات الاختبار بأبعاد اسمية ١٢٥ مم طولًا، و١٣ مم عرضًا، وسمكًا لا يتجاوز ١٣ مم. تُحفظ العينات في درجة حرارة ٢٣ درجة مئوية ورطوبة نسبية ٥٠٪ لمدة ٤٨ ساعة على الأقل لتوحيد العوامل البيئية.
  • الإعداد: يتم وضع العينة أفقياً في حجرة الاختبار، ويتم دعمها من أحد الطرفين مع ترك الطرف الحر مكشوفاً.
  • الإشعال: يُوضع موقد بنزن مُعدّل لإنتاج لهب أزرق بارتفاع ٢٠ مم، مع تدفق غاز الميثان بمعدل ١٠٥ مل/دقيقة، على الطرف الحر للعينة لمدة ٣٠ ثانية. إذا وصلت مقدمة اللهب إلى علامة ٢٥ مم المرجعية خلال ٣٠ ثانية، يُوقف تشغيل اللهب.
  • الملاحظة والقياس: بعد إطفاء اللهب، تُسجَّل مدة ودرجة الاحتراق. القياسات الأساسية هي:
    • ما إذا كانت النيران تصل إلى علامتي المرجعية 25 ملم و 100 ملم.
    • الوقت المنقضي بين علامتي 25 ملم و100 ملم، إذا كان ذلك ممكنا.
    • طول تالف بين علامتي 25 ملم و 100 ملم.
    • معدل الاحتراق الخطي (ملم/دقيقة) يتم حسابه عندما يصل اللهب إلى علامة 100 مم.
  • التصنيف (اختياري): يمكن تصنيف المواد إلى HB (احتراق أفقي)، أو CC1، أو CC2 بناءً على معدل احتراقها ونطاقه، كما هو محدد في ملحق المعيار. على سبيل المثال، تُصنف المادة إلى HB إذا لم يتجاوز معدل احتراقها 40 مم/دقيقة للعينات التي يتراوح سمكها بين 3 و13 مم، أو 75 مم/دقيقة للعينات التي يقل سمكها عن 3 مم.

وفقًا للمعايير ذات الصلة مثل UL 94، المتوافقة مع معيار ASTM D635، يمكن تقسيم المواد إلى الفئات التالية وفقًا لسلوك الاحتراق الخاص بها:

  • الفئة أ: لا يوجد حرق مرئي بعد إزالة اللهب.
  • الفئة ب: بعد إزالة اللهب، لا يتجاوز الجزء الأمامي من اللهب الحد 25 ملم.
  • الفئة ج: تتجاوز واجهة اللهب 25 ملم ولكنها لا تصل إلى 100 ملم.
  • الفئة د: تتجاوز جبهة اللهب حد 100 مم ولا يتجاوز معدل الاحتراق 40 مم في الدقيقة في العينات الأكثر سمكًا.

لا تعد هذه التصنيفات جزءًا رسميًا من معيار ASTM D635، ولكن يتم الإشارة إليها على نطاق واسع في ممارسات الصناعة.

تعتبر معايير ASTM D635 ذات قيمة للأسباب التالية:

  • التحليل المقارن: يسمح للمصنعين بمقارنة خصائص احتراق المواد البلاستيكية المختلفة، مما يساعد في اختيار المواد لتطبيقات محددة.
  • مراقبة الجودة: تساعد الاختبارات على مراقبة التغيرات في خصائص الاحتراق الناتجة عن تدهور المواد أثناء الإنتاج أو بمرور الوقت.
  • الامتثال التنظيمي: غالبًا ما تطلبه الهيئات التنظيمية مثل قانون البناء الدولي (IBC) لضمان أن المواد تلبي معايير السلامة من الحرائق، وخاصة بالنسبة للبلاستيك الناقل للضوء المستخدم في البناء أو مكونات السيارات.
  • القيود: لا يُحاكي الاختبار ظروف الحرائق الحقيقية، ولا ينبغي استخدام النتائج لتقييم الأداء في سيناريوهات الحرائق الحقيقية. قد تؤثر عوامل مثل كثافة المادة، وسمكها، والمواد المضافة، والظروف البيئية (مثل درجة الحرارة والرطوبة) على النتائج.

تشمل العوامل المؤثرة على نتائج الاختبار ما يلي:

  • التركيب الكيميائي: يمكن للمواد المضافة أو الحشوات أو مثبطات اللهب أن تزيد أو تقلل من مقاومة الحريق.
  • سمك العينة: عادةً ما تحترق العينات الأكثر سمكًا بشكل أبطأ من العينات الأقل سمكًا.
  • الظروف البيئية: قد تؤثر التغيرات في درجة الحرارة أو الرطوبة أثناء الاختبار على سلوك الاحتراق.
  • تباين المواد: يمكن أن يؤثر اتجاه سلاسل البوليمر أو ألياف التعزيز على انتشار اللهب.

يتم استخدام معيار ASTM D635 على نطاق واسع في الصناعات حيث تكون السلامة من الحرائق ذات أولوية:

  • البناء: التأكد من أن المواد البلاستيكية ذات الجدران السميكة المستخدمة في العزل أو الأنابيب أو المكونات الهيكلية تلبي معايير السلامة من الحرائق.
  • السيارات: تقييم مقاومة الحرائق للبلاستيك في الأجزاء الداخلية أو المكونات الموجودة أسفل غطاء المحرك لحماية الركاب والمركبات.
  • الإلكترونيات: تقييم المواد البلاستيكية المستخدمة في الأجهزة والأجهزة لمنع مخاطر الحرائق الناجمة عن الدوائر القصيرة أو ارتفاع درجة الحرارة.

نتيجةً لذلك، يُعدّ معيار ASTM D635 أداةً أساسيةً لتقييم قابلية اشتعال البلاستيك في اختبارات الاحتراق الأفقي المُتحكّم بها. ومن خلال توفير بياناتٍ حول معدل الاحتراق ومداه ومدته، يُساعد هذا المعيار المصنّعين على اختيار مواد آمنة، والامتثال للمعايير التنظيمية، والحفاظ على مراقبة الجودة. ورغم أن منهجيته المعيارية لا تُنبئ بأداء الحرائق في الواقع العملي، إلا أنها تُوفّر معلوماتٍ قيّمةً للصناعات التي تعتمد على المواد البوليمرية.

مؤسستنا، التي تعمل منذ سنوات عديدة وتتابع بدقة التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، توظف فريقًا من المتخصصين ذوي الخبرة وبنية تحتية واسعة لإجراء الاختبارات والقياسات والتحليلات في مجموعة واسعة من المجالات للشركات في جميع القطاعات. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لطريقة الاختبار القياسية ASTM D635 لمعدل و/أو مدى ومدة احتراق البلاستيك في وضع أفقي.

واتس اب