Die Norm „ASTM D2863 Standard Test Method for Measuring Minimum Oxygen Concentration Required to Support Wax-Like Combustion of Plastics (Oxygen Index)“, entwickelt von der American Society for Testing and Materials (ASTM), ist eine Norm für Brandprüfungen. Sie beschreibt ein Verfahren zur Messung der minimalen Sauerstoffkonzentration (Volumenprozent), die für eine Flammenverbrennung in einem strömenden Sauerstoff-Stickstoff-Gemisch erforderlich ist. Das Prüfverfahren umfasst drei Testschritte: Test A (Oberflächenzündung), Test B (Ausbreitungszündung) und Test C (ein Kurztest mit Vergleich mit einem festgelegten Mindestwert des Sauerstoffindex).
Die für die Tests verwendeten Proben werden nach einem von sechs Probentypen aufbereitet.
Die Norm ASTM D2863 legt drei Prüfverfahren fest:
Das geeignete Verfahren hängt von der Art des Materials und dem Zweck der Prüfung ab.
Dieses Prüfverfahren ermöglicht die Prüfung von strukturell selbsttragenden Materialien in Form von vertikalen Stäben oder Blechen mit einer Dicke von bis zu 10,5 mm. Solche Materialien sind massive, laminierte oder zellulare Werkstoffe mit einer Rohdichte von mehr als 15 kg/ m³ .
Dieses Prüfverfahren ermöglicht auch die Prüfung flexibler Platten- oder Folienmaterialien im vertikalen Betrieb. In manchen Fällen eignet es sich auch für zellulare Materialien mit einer Rohdichte von weniger als 15 kg/ m³ .
Dieses Prüfverfahren misst und beschreibt die Reaktion von Materialien, Produkten oder Geräten auf Hitze und Flammen unter kontrollierten Bedingungen, umfasst aber allein nicht alle Faktoren, die für eine Brandgefahren- oder Brandrisikobewertung von Materialien, Produkten oder Geräten unter realen Brandbedingungen erforderlich sind.
Die Norm ASTM D2863 ist eine der weltweit anerkanntesten Normen für Entflammbarkeitsprüfungen von Kunststoffen und Polymerwerkstoffen. Sie legt ein Laborverfahren zur Bestimmung der minimalen Sauerstoffkonzentration (Sauerstoffindex) im Sauerstoff-Stickstoff-Gemisch fest, die für die Aufrechterhaltung einer kerzenähnlichen Verbrennung eines Materials erforderlich ist. Da die Umgebungsluft etwa 21 Prozent Sauerstoff enthält, liefert der Grenzwert des Sauerstoffindex (LOI) einen geeigneten numerischen Wert für die relative Entflammbarkeit eines Materials. Materialien mit höheren LOI-Werten sind im Allgemeinen unter kontrollierten Laborbedingungen beständiger gegen Entzündung und Flammenausbreitung.
Die Norm ASTM D2863 wird weltweit von Materialherstellern, Automobilzulieferern, Luft- und Raumfahrtunternehmen, Elektronikherstellern und Forschungslaboren verwendet, um die Entflammbarkeitseigenschaften von Kunststoffen und anderen Polymerwerkstoffen zu vergleichen. Hauptzweck dieser Norm ist die Bestimmung der Sauerstoffkonzentration, die erforderlich ist, damit ein Material nach der Entzündung weiterbrennt.
Im Gegensatz zu Entflammbarkeitsprüfungen mit Bestehen/Nichtbestehen liefert die Norm ASTM D2863 einen quantitativen Wert, den sogenannten Sauerstoffindex (OI) oder Grenzsauerstoffindex (LOI), der es Ingenieuren ermöglicht, die Flammbeständigkeit verschiedener Materialien zu vergleichen.
Dieser Test ist insbesondere in folgenden Situationen wertvoll:
Prinzipiell wird die Prüfprobe vertikal in eine transparente Verbrennungssäule eingesetzt, in die ein präzise dosiertes Sauerstoff-Stickstoff-Gemisch von unten nach oben strömt. Nach Stabilisierung der Gaszusammensetzung wird das obere Ende der Probe mit einer Standardflamme entzündet. Der Bediener beobachtet, ob die Probe weiterbrennt. Die Sauerstoffkonzentration wird in aufeinanderfolgenden Versuchen so lange angepasst, bis der minimale Sauerstoffgehalt ermittelt ist, der eine anhaltende Verbrennung ermöglicht. Diese Konzentration wird als Sauerstoffindex (LOI) angegeben. Mathematisch gesehen ist der LOI die minimale Sauerstoffkonzentration, die für eine anhaltende Verbrennung erforderlich ist.
Die Norm ASTM D2863 unterstützt verschiedene Probenkonfigurationen für starre und flexible Kunststoffe. Typische Materialien sind:
Diese Norm definiert verschiedene Probengrößen in Abhängigkeit von Materialform und -dicke. Sie ist im Allgemeinen für selbsttragende Proben ausgelegt, flexible Materialien können jedoch während der Prüfung zusätzliche Unterstützung erfordern.
Kurz gesagt, der Sauerstoffindex gibt an, wie leicht ein Material brennt:
Zum Beispiel,
Die tatsächlichen Werte variieren je nach Additiven, Füllstoffen, Verstärkungsmaterialien, Dichte und Verarbeitungsbedingungen.
Zu den Organisationen, die üblicherweise Prüfungen nach ASTM D2863 durchführen, gehören:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Norm ASTM D2863 ein weltweit anerkannter Standard für Entflammbarkeitsprüfungen zur Bestimmung des Sauerstoffindex (LOI) von Kunststoffen und Polymerwerkstoffen ist. Durch die Messung der minimalen Sauerstoffkonzentration, die für die Aufrechterhaltung der Verbrennung erforderlich ist, liefert sie einen zuverlässigen numerischen Wert für die relative Flammwidrigkeit eines Materials. Obwohl sie keine realen Brandbedingungen simuliert und umfassende Brandprüfungen nicht ersetzt, bleibt sie ein wichtiges Instrument für die Materialentwicklung, die Qualitätskontrolle, den Produktvergleich und die Bewertung von Flammschutztechnologien in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Elektro-, Bau- und Konsumgüterindustrie.
Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinem kompetenten und erfahrenen Team die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm ASTM D2863 an.
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