ASTM D635 Método de prueba estándar para la velocidad de combustión y/o la extensión y duración de la combustión de plásticos en posición horizontal

La norma “ASTM D635 Método de prueba estándar para velocidad de combustión y/o extensión y duración de combustión de plásticos en una posición horizontal”, publicada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM), describe un procedimiento de detección de laboratorio a pequeña escala para comparar la velocidad de combustión lineal relativa o la extensión y duración de la combustión, o ambas, de plásticos en forma de barra moldeados o cortados de láminas, placas o paneles y probados en una posición horizontal.

Este método de ensayo de reacción al fuego es técnicamente equivalente al método de ensayo A descrito en la norma IEC 60695-11-10. Por lo tanto, se considera conforme con las normas internacionales de ensayos de inflamabilidad.

Para obtener información adicional sobre los materiales que no se queman hasta la primera marca de referencia con esta prueba, se aplica el método de prueba estándar ASTM D380.

Este método de prueba se desarrolló para materiales poliméricos utilizados en electrodomésticos y dispositivos. Los resultados sirven como indicador preliminar de su aceptabilidad en cuanto a inflamabilidad para una aplicación específica. La aceptación final del material depende de su uso en equipos completos que cumplan con la norma aplicable.

El sistema de clasificación descrito en el anexo de esta norma está diseñado para el aseguramiento de la calidad y la preselección de los materiales constituyentes de los productos (Anexo X1).

Las pruebas realizadas a un material en las condiciones especificadas en esta norma son útiles para comparar la velocidad de combustión, la duración y el grado de combustión, o ambas, de diferentes materiales, para controlar los procesos de fabricación o como medida del deterioro o cambio en estas características de combustión antes o durante su uso. No se implica correlación con la inflamabilidad en condiciones reales de uso.

La velocidad de combustión y otros fenómenos de combustión se ven afectados por factores como la densidad, los pigmentos, la anisotropía del material y el espesor de la muestra. Los datos de prueba se comparan únicamente con muestras de espesor similar, independientemente de si las comparaciones se realizan con el mismo material o con materiales diferentes. La velocidad de combustión y otros fenómenos de combustión varían con el espesor.

Es probable que los materiales en láminas sometidos a tensión durante el procesamiento se relajen durante la combustión, dando resultados irregulares, a menos que se calienten por encima de su temperatura de deflexión durante un tiempo suficiente para relajarse por completo, de acuerdo con el método de prueba estándar ASTM D648.

Las pruebas de combustión requieren la determinación arbitraria de ciertas variables, como el tamaño de la muestra, la fuente de energía, el tiempo de aplicación y los puntos finales. Los materiales inusualmente sensibles a una o más de las condiciones seleccionadas para este método producirán resultados muy variables. En tales casos, se prefiere la caracterización adicional de la combustión mediante otros métodos.

En este método de ensayo, las muestras se someten a condiciones específicas de laboratorio. No siempre es posible predecir los cambios en las propiedades de respuesta al fuego medidas mediante este ensayo si se modifican las condiciones de ensayo o las condiciones de uso final. Por lo tanto, los resultados solo son válidos para las condiciones de exposición al fuego descritas en este procedimiento.

ASTM D635 es un protocolo crítico desarrollado para evaluar la inflamabilidad de materiales plásticos. Esta prueba de laboratorio a pequeña escala se utiliza ampliamente para evaluar la seguridad contra incendios de materiales poliméricos utilizados en electrodomésticos y dispositivos en industrias como la construcción, la automoción y la electrónica. El método de prueba descrito está diseñado para medir la velocidad, la extensión y la duración de la combustión de plásticos autoportantes en posición horizontal. Sirve como herramienta de cribado para comparar la inflamabilidad relativa de diferentes materiales plásticos en condiciones controladas. Este método es especialmente importante para los materiales poliméricos utilizados en componentes de electrodomésticos y dispositivos, y proporciona una indicación preliminar de su resistencia al fuego. Sin embargo, no pretende predecir la inflamabilidad en condiciones reales de incendio. En cambio, su objetivo es proporcionar datos comparativos para la selección de materiales, el control de calidad y el cumplimiento de las normas de seguridad.

Los objetivos principales de la norma ASTM D635 son:

Determinación de la velocidad de combustión: mide la rapidez con la que se quema un material plástico cuando se expone a la llama.
Evaluación de la extensión y duración de la combustión: evalúa la distancia y la duración de la propagación de la llama después de la ignición.
Garantizar el cumplimiento de la seguridad: ayuda a los fabricantes a seleccionar materiales que cumplan con los estándares regulatorios de seguridad contra incendios en industrias como la construcción y la electrónica.

Este método de prueba utiliza un procedimiento estandarizado para garantizar resultados consistentes y comparables en diferentes laboratorios. Los pasos básicos de mi método son los siguientes:

Preparación de la muestra: Las muestras de prueba se preparan con dimensiones nominales de 125 mm de largo, 13 mm de ancho y un máximo de 13 mm de espesor. Las muestras se acondicionan a 23 °C y 50 % de humedad relativa durante al menos 48 horas para estandarizar los factores ambientales.
Configuración: La muestra se coloca horizontalmente en una cámara de prueba, sostenida en un extremo y con el extremo libre expuesto.
Ignición: Se aplica un mechero Bunsen ajustado para producir una llama azul de 20 mm de altura con un flujo de gas metano de 105 ml/min al extremo libre de la muestra durante 30 segundos. Si el frente de llama alcanza la marca de referencia de 25 mm en 30 segundos, se detiene la aplicación de la llama.
Observación y medición: Tras retirar la llama, se registran la duración y el grado de combustión. Las mediciones básicas son:
- Si las llamas alcanzan las marcas de referencia de 25 mm y 100 mm.
- El tiempo transcurrido entre las marcas de 25 mm y 100 mm, si corresponde.
- Longitud dañada entre las marcas de 25 mm y 100 mm.
- La velocidad de combustión lineal (en mm/min) calculada cuando la llama alcanza la marca de 100 mm.
Clasificación (opcional): Los materiales pueden clasificarse como HB (combustión horizontal), CC1 o CC2 según su velocidad y extensión de combustión, según se especifica en el anexo de la norma. Por ejemplo, un material se clasifica como HB si su velocidad de combustión no supera los 40 mm/min para muestras de 3 a 13 mm de espesor o los 75 mm/min para muestras de menos de 3 mm de espesor.

Según normas relevantes como UL 94, que es compatible con la norma ASTM D635, los materiales se pueden dividir en las siguientes categorías según su comportamiento de combustión:

Clase A: No se observa ninguna quemadura visible una vez retirada la llama.
Clase B: Una vez retirada la llama, el frente de llama no supera el límite de 25 mm.
Clase C: El frente de llama supera los 25 mm pero no alcanza los 100 mm.
Clase D: El frente de llama supera el límite de 100 mm y la velocidad de combustión no supera los 40 mm por minuto en muestras más gruesas.

Estas clasificaciones no son parte oficialmente de la norma ASTM D635, pero son ampliamente referenciadas en las prácticas de la industria.

La norma ASTM D635 se considera valiosa por las siguientes razones:

Análisis comparativo: permite a los fabricantes comparar las propiedades de combustión de diferentes plásticos, lo que ayuda en la selección de materiales para aplicaciones específicas.
Control de calidad: Las pruebas ayudan a monitorear los cambios en las características de combustión resultantes de la degradación del material durante la producción o con el tiempo.
Cumplimiento normativo: a menudo requerido por organismos reguladores como el Código Internacional de Construcción (IBC) para garantizar que los materiales cumplan con los estándares de seguridad contra incendios, en particular para plásticos transmisores de luz utilizados en la construcción o en componentes automotrices.
Limitaciones: La prueba no simula condiciones reales de incendio y los resultados no deben utilizarse para evaluar el rendimiento en escenarios de incendio reales. Factores como la densidad del material, el espesor, los aditivos y las condiciones ambientales (p. ej., temperatura y humedad) pueden afectar los resultados.

Los factores que afectan los resultados de las pruebas incluyen:

Composición química: Los aditivos, rellenos o retardantes de llama pueden aumentar o disminuir la resistencia al fuego.
Espesor de la muestra: Las muestras más gruesas generalmente se queman más lentamente que las muestras más delgadas.
Condiciones ambientales: Los cambios de temperatura o humedad durante las pruebas pueden afectar el comportamiento de la combustión.
Anisotropía del material: la orientación de las cadenas de polímero o de las fibras de refuerzo puede afectar la propagación de la llama.

La norma ASTM D635 se utiliza ampliamente en industrias donde la seguridad contra incendios es una prioridad:

Construcción: garantiza que los plásticos de paredes gruesas utilizados en aislamiento, tuberías o componentes estructurales cumplan con los estándares de seguridad contra incendios.
Automotriz: Evalúa la resistencia al fuego de los plásticos en piezas interiores o componentes debajo del capó para proteger a los ocupantes y los vehículos.
Electrónica: Evalúa los plásticos utilizados en dispositivos y electrodomésticos para evitar riesgos de incendio por cortocircuitos o sobrecalentamiento.

Como resultado, la norma ASTM D635 es una herramienta fundamental para evaluar la inflamabilidad de los plásticos en ensayos de combustión horizontal controlada. Al proporcionar datos sobre la velocidad, la extensión y la duración de la combustión, ayuda a los fabricantes a seleccionar materiales seguros, cumplir con las normas regulatorias y mantener el control de calidad. Si bien no predice el comportamiento ante incendios en condiciones reales, su metodología estandarizada proporciona información valiosa para las industrias que dependen de materiales poliméricos.

Nuestra organización, con muchos años de experiencia y un meticuloso seguimiento de los avances científicos y tecnológicos globales, cuenta con un equipo de profesionales experimentados y una amplia infraestructura para realizar pruebas, mediciones y análisis en una amplia gama de áreas para empresas de todos los sectores. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba de acuerdo con la norma ASTM D635, Método de Prueba Estándar para la Velocidad de Combustión y/o la Extensión y Duración de la Combustión de Plásticos en Posición Horizontal.