روش آزمون استاندارد ASTM D635 برای سرعت سوختن و/یا وسعت و مدت زمان سوختن پلاستیک‌ها در حالت افقی

روش آزمون استاندارد ASTM D635 برای سرعت سوختن و/یا وسعت و مدت زمان سوختن پلاستیک‌ها در حالت افقی

استاندارد «روش آزمون استاندارد ASTM D635 برای سرعت سوختن و/یا وسعت و مدت زمان سوختن پلاستیک‌ها در حالت افقی» که توسط انجمن آزمایش و مواد آمریکا (ASTM) منتشر شده است، یک روش غربالگری آزمایشگاهی در مقیاس کوچک را برای مقایسه سرعت سوختن خطی نسبی یا وسعت و مدت زمان سوختن، یا هر دو، پلاستیک‌ها به شکل میله‌ای که از ورق‌ها، صفحات یا پانل‌ها قالب‌گیری یا برش داده شده و در حالت افقی آزمایش شده‌اند، شرح می‌دهد.

روش آزمون استاندارد ASTM D635 برای سرعت سوختن و/یا وسعت و مدت زمان سوختن پلاستیک‌ها در حالت افقی

این روش آزمایش واکنش آتش از نظر فنی معادل روش آزمایش A شرح داده شده در IEC 60695-11-10 است. بنابراین، مطابق با استانداردهای بین‌المللی آزمایش اشتعال‌پذیری در نظر گرفته می‌شود.

برای اطلاعات بیشتر در مورد موادی که با این آزمایش تا اولین علامت مرجع نمی‌سوزند، روش آزمایش استاندارد ASTM D380 اعمال می‌شود.

این روش آزمایش برای مواد پلیمری مورد استفاده در لوازم و دستگاه‌ها تدوین شده است. نتایج به عنوان شاخص اولیه‌ای از قابلیت اشتعال‌پذیری آنها برای یک کاربرد خاص در نظر گرفته شده است. پذیرش نهایی ماده به استفاده از آن در تجهیزات کاملی که با استاندارد مربوطه برای آن تجهیزات مطابقت دارد، بستگی دارد.

سیستم طبقه‌بندی شرح داده شده در پیوست این استاندارد برای تضمین کیفیت و پیش انتخاب مواد تشکیل‌دهنده محصولات (پیوست X1) طراحی شده است.

آزمایش‌های انجام شده روی یک ماده تحت شرایط مشخص شده در این استاندارد برای مقایسه سرعت یا مدت زمان و میزان سوختن، یا هر دو، مواد مختلف، برای کنترل فرآیندهای تولید، یا به عنوان معیاری برای سنجش زوال یا تغییر در این ویژگی‌های سوختن قبل یا در حین استفاده، ارزشمند هستند. همبستگی با قابلیت اشتعال در شرایط واقعی استفاده، ضمنی نیست.

سرعت سوزش و سایر پدیده‌های احتراق تحت تأثیر عواملی مانند چگالی، رنگدانه‌ها، هرگونه ناهمسانگردی ماده و ضخامت نمونه قرار می‌گیرند. داده‌های آزمایش فقط برای نمونه‌هایی با ضخامت مشابه مقایسه می‌شوند، چه مقایسه‌ها با مواد یکسان و چه با مواد متفاوت انجام شوند. سرعت سوزش و سایر پدیده‌های احتراق با ضخامت تغییر می‌کنند.

مواد ورقی که در حین فرآیند تحت تنش قرار می‌گیرند، احتمالاً در حین سوختن شل می‌شوند و نتایج نامنظمی ایجاد می‌کنند، مگر اینکه مطابق با روش آزمایش استاندارد ASTM D648، برای مدت زمانی کافی بالاتر از دمای انحراف خود گرم شوند تا کاملاً شل شوند.

آزمایش‌های احتراق نیاز به تعیین دلخواه متغیرهای خاصی مانند اندازه نمونه، منبع انرژی، زمان اعمال و نقاط پایانی دارند. موادی که به طور غیرمعمول به یک یا چند مورد از شرایط انتخاب شده برای این روش حساس هستند، منجر به نتایج بسیار متغیری خواهند شد. در چنین مواردی، توصیف احتراق اضافی با روش‌های دیگر ترجیح داده می‌شود.

در این روش آزمایش، نمونه‌ها تحت شرایط آزمایش آزمایشگاهی خاص قرار می‌گیرند. پیش‌بینی تغییرات در خواص پاسخ آزمایش آتش که توسط یا از این آزمایش اندازه‌گیری می‌شوند، در صورت تغییر شرایط آزمایش مختلف یا تغییر شرایط استفاده نهایی، همیشه امکان‌پذیر نیست. بنابراین، نتایج فقط برای شرایط قرار گرفتن در معرض آزمایش آتش که در این روش شرح داده شده است، معتبر هستند.

ASTM D635 یک پروتکل حیاتی است که برای ارزیابی قابلیت اشتعال مواد پلاستیکی تدوین شده است. این آزمایش آزمایشگاهی در مقیاس کوچک به طور گسترده برای ارزیابی ایمنی مواد پلیمری مورد استفاده در لوازم و دستگاه‌ها در صنایعی مانند ساخت و ساز، خودرو و الکترونیک در برابر آتش استفاده می‌شود. روش آزمایش شرح داده شده برای اندازه‌گیری سرعت، میزان و مدت زمان سوختن پلاستیک‌های خودنگهدار در حالت افقی طراحی شده است. این روش به عنوان یک ابزار غربالگری برای مقایسه قابلیت اشتعال نسبی مواد پلاستیکی مختلف در شرایط کنترل شده عمل می‌کند. این روش به ویژه برای مواد پلیمری مورد استفاده در اجزای لوازم و دستگاه‌ها مهم است و نشانه‌ای اولیه از مقاومت آنها در برابر آتش ارائه می‌دهد. با این حال، هدف از این روش پیش‌بینی قابلیت اشتعال در شرایط واقعی آتش نیست. در عوض، هدف آن ارائه داده‌های مقایسه‌ای برای انتخاب مواد، کنترل کیفیت و رعایت استانداردهای ایمنی است.

اهداف اصلی استاندارد ASTM D635 عبارتند از:

  • تعیین نرخ سوختگی: سرعت سوختن یک ماده پلاستیکی در معرض شعله را اندازه‌گیری می‌کند.
  • ارزیابی میزان و مدت زمان احتراق: فاصله و مدت زمان پخش شعله پس از احتراق را ارزیابی می‌کند.
  • تضمین رعایت ایمنی: به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا موادی را انتخاب کنند که مطابق با استانداردهای ایمنی در برابر آتش‌سوزی در صنایعی مانند ساخت و ساز و الکترونیک باشند.

این روش آزمایش از یک رویه استاندارد برای اطمینان از نتایج ثابت و قابل مقایسه در آزمایشگاه‌های مختلف استفاده می‌کند. مراحل اساسی روش من به شرح زیر است:

  • آماده سازی نمونه: نمونه های آزمایشی با ابعاد اسمی طول ۱۲۵ میلی متر، عرض ۱۳ میلی متر و ضخامت حداکثر ۱۳ میلی متر تهیه می شوند. نمونه ها حداقل به مدت ۴۸ ساعت در دمای ۲۳ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ۵۰٪ قرار داده می شوند تا عوامل محیطی استاندارد شوند.
  • چیدمان: نمونه به صورت افقی در محفظه آزمایش قرار می‌گیرد، به طوری که از یک طرف تکیه‌گاه داشته باشد و انتهای آزاد آن نمایان باشد.
  • احتراق: یک چراغ بونزن که برای تولید شعله آبی به ارتفاع 20 میلی‌متر و جریان گاز متان 105 میلی‌لیتر در دقیقه تنظیم شده است، به مدت 30 ثانیه به انتهای آزاد نمونه اعمال می‌شود. اگر جبهه شعله در عرض 30 ثانیه به علامت مرجع 25 میلی‌متر برسد، اعمال شعله متوقف می‌شود.
  • مشاهده و اندازه‌گیری: پس از حذف شعله، مدت زمان و درجه احتراق ثبت می‌شود. اندازه‌گیری‌های اساسی عبارتند از:
    • اینکه آیا شعله‌ها به علامت‌های مرجع ۲۵ میلی‌متری و ۱۰۰ میلی‌متری می‌رسند یا خیر.
    • زمان سپری شده بین علامت‌های ۲۵ میلی‌متر و ۱۰۰ میلی‌متر، در صورت وجود.
    • طول آسیب دیده بین علامت های ۲۵ میلی متر و ۱۰۰ میلی متر.
    • نرخ سوختن خطی (برحسب میلی‌متر بر دقیقه) که هنگام رسیدن شعله به علامت ۱۰۰ میلی‌متر محاسبه می‌شود.
  • طبقه‌بندی (اختیاری): مواد را می‌توان بر اساس سرعت و وسعت سوختن، همانطور که در پیوست استاندارد مشخص شده است، به عنوان HB (سوزش افقی)، CC1 یا CC2 طبقه‌بندی کرد. به عنوان مثال، اگر سرعت سوختن یک ماده برای نمونه‌های با ضخامت ۳ تا ۱۳ میلی‌متر از ۴۰ میلی‌متر در دقیقه یا برای نمونه‌های نازک‌تر از ۳ میلی‌متر از ۷۵ میلی‌متر در دقیقه تجاوز نکند، آن ماده HB طبقه‌بندی می‌شود.

طبق استانداردهای مربوطه مانند UL 94 که با استاندارد ASTM D635 سازگار است، مواد را می‌توان بر اساس رفتار احتراقشان به دسته‌های زیر تقسیم کرد:

  • کلاس A: پس از حذف شعله، هیچ سوختگی قابل مشاهده‌ای وجود ندارد.
  • کلاس B: پس از حذف شعله، جبهه شعله از حد مجاز ۲۵ میلی‌متر تجاوز نمی‌کند.
  • کلاس C: جبهه شعله بیش از 25 میلی‌متر است اما به 100 میلی‌متر نمی‌رسد.
  • کلاس D: جبهه شعله از حد ۱۰۰ میلی‌متر تجاوز می‌کند و سرعت سوختن در نمونه‌های ضخیم‌تر از ۴۰ میلی‌متر در دقیقه تجاوز نمی‌کند.

این طبقه‌بندی‌ها رسماً بخشی از استاندارد ASTM D635 نیستند، اما در رویه‌های صنعتی به طور گسترده به آنها ارجاع داده می‌شود.

استاندارد ASTM D635 به دلایل زیر ارزشمند تلقی می‌شود:

  • تجزیه و تحلیل مقایسه‌ای: به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا خواص سوختن پلاستیک‌های مختلف را مقایسه کنند و به انتخاب مواد برای کاربردهای خاص کمک کنند.
  • کنترل کیفیت: آزمایش به نظارت بر تغییرات در ویژگی‌های احتراق ناشی از تخریب مواد در طول تولید یا با گذشت زمان کمک می‌کند.
  • انطباق با مقررات: اغلب توسط نهادهای نظارتی مانند قانون بین‌المللی ساختمان (IBC) برای اطمینان از مطابقت مواد با استانداردهای ایمنی در برابر آتش، به ویژه برای پلاستیک‌های انتقال‌دهنده نور مورد استفاده در ساخت و ساز یا قطعات خودرو، الزامی است.
  • محدودیت‌ها: این آزمایش شرایط آتش‌سوزی در دنیای واقعی را شبیه‌سازی نمی‌کند و نتایج آن نباید برای ارزیابی عملکرد در سناریوهای آتش‌سوزی در دنیای واقعی استفاده شود. عواملی مانند چگالی مواد، ضخامت، مواد افزودنی و شرایط محیطی (مانند دما، رطوبت) ممکن است بر نتایج تأثیر بگذارند.

عوامل مؤثر بر نتایج آزمایش عبارتند از:

  • ترکیب شیمیایی: افزودنی‌ها، پرکننده‌ها یا مواد ضد حریق می‌توانند مقاومت در برابر آتش را افزایش یا کاهش دهند.
  • ضخامت نمونه: نمونه‌های ضخیم‌تر معمولاً کندتر از نمونه‌های نازک‌تر می‌سوزند.
  • شرایط محیطی: تغییرات دما یا رطوبت در طول آزمایش ممکن است بر رفتار احتراق تأثیر بگذارد.
  • ناهمسانگردی مواد: جهت‌گیری زنجیره‌های پلیمری یا الیاف تقویت‌کننده می‌تواند بر گسترش شعله تأثیر بگذارد.

استاندارد ASTM D635 به طور گسترده در صنایعی که ایمنی در برابر آتش در اولویت است، استفاده می‌شود:

  • ساخت و ساز: تضمین می‌کند که پلاستیک‌های دیواره ضخیم مورد استفاده در عایق‌بندی، لوله‌کشی یا اجزای سازه‌ای، استانداردهای ایمنی در برابر آتش را رعایت می‌کنند.
  • خودروسازی: مقاومت پلاستیک‌ها در برابر آتش را در قطعات داخلی یا اجزای زیر کاپوت برای محافظت از سرنشینان و وسایل نقلیه ارزیابی می‌کند.
  • الکترونیک: پلاستیک‌های مورد استفاده در دستگاه‌ها و لوازم خانگی را ارزیابی می‌کند تا از خطرات آتش‌سوزی ناشی از اتصال کوتاه یا گرمای بیش از حد جلوگیری کند.

در نتیجه، ASTM D635 ابزاری اساسی برای ارزیابی قابلیت اشتعال پلاستیک‌ها در آزمایش‌های کنترل‌شده‌ی سوختگی افقی است. این استاندارد با ارائه داده‌هایی در مورد سرعت، وسعت و مدت سوختگی، به تولیدکنندگان در انتخاب مواد ایمن، رعایت استانداردهای نظارتی و حفظ کنترل کیفیت کمک می‌کند. اگرچه پیش‌بینی‌کننده‌ی عملکرد آتش در دنیای واقعی نیست، اما روش استاندارد آن اطلاعات ارزشمندی را برای صنایع وابسته به مواد پلیمری ارائه می‌دهد.

سازمان ما که سال‌هاست با دقت پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کند، تیمی از متخصصان باتجربه و زیرساخت‌های گسترده‌ای را برای انجام آزمایش، اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل در طیف وسیعی از زمینه‌ها برای مشاغل در تمام بخش‌ها به کار می‌گیرد. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش مطابق با روش آزمون استاندارد ASTM D635 برای سرعت و/یا میزان و مدت زمان سوختن پلاستیک‌ها در حالت افقی ارائه می‌دهیم.

واتساپ