Método de teste padrão ASTM D635 para taxa de queima e/ou extensão e duração da queima de plásticos na posição horizontal

O padrão “Método de teste padrão ASTM D635 para taxa de queima e/ou extensão e duração da queima de plásticos em uma posição horizontal”, publicado pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM), descreve um procedimento de triagem de laboratório em pequena escala para comparar a taxa de queima linear relativa ou a extensão e duração da queima, ou ambos, de plásticos em forma de barra moldados ou cortados de folhas, placas ou painéis e testados em uma posição horizontal.

Este método de teste de reação ao fogo é tecnicamente equivalente ao método de teste A descrito na norma IEC 60695-11-10. Portanto, é considerado compatível com os padrões internacionais de teste de inflamabilidade.

Para obter informações adicionais sobre materiais que não queimam até a primeira marca de referência com este teste, aplica-se o método de teste padrão ASTM D380.

Este método de teste foi desenvolvido para materiais poliméricos utilizados em aparelhos e dispositivos. Os resultados têm como objetivo servir como um indicador preliminar da aceitabilidade de inflamabilidade para uma aplicação específica. A aceitação final do material depende de sua utilização em equipamentos completos que estejam em conformidade com a norma aplicável a esses equipamentos.

O sistema de classificação descrito no anexo desta norma foi projetado para garantia de qualidade e pré-seleção de materiais constituintes para produtos (Anexo X1).

Os testes realizados em um material sob as condições especificadas nesta norma são valiosos para comparar a taxa de queima, a duração e a extensão da queima, ou ambas, de diferentes materiais, para controlar processos de fabricação ou como medida da deterioração ou alteração dessas características de queima antes ou durante o uso. A correlação com a inflamabilidade sob condições reais de uso não está implícita.

A taxa de queima e outros fenômenos de combustão são afetados por fatores como densidade, pigmentos, qualquer anisotropia do material e a espessura da amostra. Os dados de teste são comparados apenas para amostras de espessura semelhante, independentemente de as comparações serem feitas com o mesmo material ou com materiais diferentes. A taxa de queima e outros fenômenos de combustão variam com a espessura.

Materiais em folha tensionados durante o processamento provavelmente relaxarão durante a queima, gerando resultados irregulares, a menos que sejam aquecidos acima de sua temperatura de deflexão por um tempo suficiente para relaxar completamente, de acordo com o método de teste padrão ASTM D648.

Os testes de combustão exigem a fixação arbitrária de certas variáveis, como tamanho da amostra, fonte de energia, tempo de aplicação e pontos finais. Materiais que são excepcionalmente sensíveis a uma ou mais das condições selecionadas para este método resultarão em resultados altamente variáveis. Nesses casos, a caracterização adicional da combustão por outros métodos é preferível.

Neste método de ensaio, as amostras são submetidas a condições específicas de ensaio em laboratório. Nem sempre é possível prever alterações nas propriedades de resposta ao ensaio de fogo medidas por ou a partir deste ensaio se diferentes condições de ensaio forem modificadas ou se as condições de utilização final forem alteradas. Portanto, os resultados são válidos apenas para as condições de exposição ao ensaio de fogo descritas neste procedimento.

ASTM D635 é um protocolo crítico desenvolvido para avaliar a inflamabilidade de materiais plásticos. Este teste de laboratório em pequena escala é amplamente utilizado para avaliar a segurança contra incêndio de materiais poliméricos usados ​​em aparelhos e dispositivos em indústrias como construção, automotiva e eletrônica. O método de teste descrito foi projetado para medir a taxa, extensão e duração da combustão de plásticos autoportantes na posição horizontal. Ele serve como uma ferramenta de triagem para comparar a inflamabilidade relativa de diferentes materiais plásticos sob condições controladas. Este método é particularmente importante para materiais poliméricos usados ​​em componentes de aparelhos e dispositivos e fornece uma indicação preliminar de sua resistência ao fogo. No entanto, não se destina a prever a inflamabilidade em condições reais de incêndio. Em vez disso, destina-se a fornecer dados comparativos para seleção de materiais, controle de qualidade e conformidade com os padrões de segurança.

Os principais objetivos da norma ASTM D635 são:

• Determinação da taxa de queima: mede a rapidez com que um material plástico queima quando exposto à chama.
• Avaliação da extensão e duração da combustão: Avalia a distância e a duração da propagação da chama após a ignição.
• Garantir a conformidade de segurança: ajuda os fabricantes a selecionar materiais que atendem aos padrões regulatórios de segurança contra incêndio em setores como construção e eletrônicos.

Este método de teste utiliza um procedimento padronizado para garantir resultados consistentes e comparáveis ​​entre diferentes laboratórios. As etapas básicas do meu método são as seguintes:

• Preparação da amostra: As amostras de teste são preparadas com dimensões nominais de 125 mm de comprimento, 13 mm de largura e, no máximo, 13 mm de espessura. As amostras são condicionadas a 23 °C e 50% de umidade relativa por pelo menos 48 horas para padronizar os fatores ambientais.
• Configuração: A amostra é colocada horizontalmente em uma câmara de teste, apoiada em uma extremidade e com a extremidade livre exposta.
• Ignição: Um bico de Bunsen ajustado para produzir uma chama azul de 20 mm de altura com um fluxo de gás metano de 105 ml/min é aplicado à extremidade livre da amostra por 30 segundos. Se a frente de chama atingir a marca de referência de 25 mm em 30 segundos, a aplicação da chama é interrompida.
• Observação e medição: Após a remoção da chama, a duração e o grau de combustão são registrados. As medições básicas são:
  • Se as chamas atingem as marcas de referência de 25 mm e 100 mm.
  • O tempo decorrido entre as marcas de 25 mm e 100 mm, se aplicável.
  • Comprimento danificado entre as marcas de 25 mm e 100 mm.
  • Taxa de queima linear (em mm/min) calculada quando a chama atinge a marca de 100 mm.
• Classificação (opcional): Os materiais podem ser classificados como HB (queima horizontal), CC1 ou CC2 com base em sua taxa e extensão de queima, conforme especificado no anexo da norma. Por exemplo, um material é classificado como HB se sua taxa de queima não exceder 40 mm/min para amostras de 3 a 13 mm de espessura ou 75 mm/min para amostras com espessura inferior a 3 mm.

De acordo com normas relevantes, como a UL 94, que é compatível com a norma ASTM D635, os materiais podem ser divididos nas seguintes categorias de acordo com seu comportamento de combustão:

• Classe A: Nenhuma queima visível após a remoção da chama.
• Classe B: Após a remoção da chama, a frente da chama não excede o limite de 25 mm.
• Classe C: Frente de chama excede 25 mm, mas não atinge 100 mm.
• Classe D: A frente de chama excede o limite de 100 mm e a taxa de queima não excede 40 mm por minuto em amostras mais espessas.

Essas classificações não fazem parte oficialmente da norma ASTM D635, mas são amplamente referenciadas nas práticas do setor.

A norma ASTM D635 é considerada valiosa pelos seguintes motivos:

• Análise comparativa: permite que os fabricantes comparem as propriedades de queima de diferentes plásticos, auxiliando na seleção de materiais para aplicações específicas.
• Controle de qualidade: os testes ajudam a monitorar mudanças nas características de combustão resultantes da degradação do material durante a produção ou ao longo do tempo.
• Conformidade regulatória: frequentemente exigida por órgãos reguladores, como o Código Internacional de Construção (IBC), para garantir que os materiais atendam aos padrões de segurança contra incêndio, especialmente para plásticos transmissores de luz usados ​​em componentes de construção ou automotivos.
• Limitações: O teste não simula condições reais de incêndio e os resultados não devem ser usados ​​para avaliar o desempenho em cenários reais de incêndio. Fatores como densidade do material, espessura, aditivos e condições ambientais (por exemplo, temperatura, umidade) podem afetar os resultados.

Os fatores que afetam os resultados dos testes incluem:

• Composição química: Aditivos, cargas ou retardantes de chama podem aumentar ou diminuir a resistência ao fogo.
• Espessura da amostra: amostras mais grossas geralmente queimam mais lentamente do que amostras mais finas.
• Condições ambientais: Mudanças de temperatura ou umidade durante os testes podem afetar o comportamento da combustão.
• Anisotropia do material: A orientação das cadeias de polímero ou fibras de reforço pode afetar a propagação da chama.

A norma ASTM D635 é amplamente utilizada em indústrias onde a segurança contra incêndio é uma prioridade:

• Construção: garante que os plásticos de paredes espessas usados ​​em isolamento, tubulação ou componentes estruturais atendam aos padrões de segurança contra incêndio.
• Automotivo: Avalia a resistência ao fogo de plásticos em peças internas ou componentes sob o capô para proteger ocupantes e veículos.
• Eletrônicos: Avalia plásticos usados ​​em dispositivos e aparelhos para evitar riscos de incêndio por curto-circuito ou superaquecimento.

Como resultado, a ASTM D635 é uma ferramenta fundamental para avaliar a inflamabilidade de plásticos em testes de queima horizontal controlada. Ao fornecer dados sobre taxa, extensão e duração da queima, ela auxilia os fabricantes a selecionar materiais seguros, cumprir as normas regulatórias e manter o controle de qualidade. Embora não seja preditiva do desempenho em caso de incêndio em condições reais, sua metodologia padronizada fornece informações valiosas para indústrias que dependem de materiais poliméricos.

Nossa organização, que atua há muitos anos e acompanha meticulosamente os desenvolvimentos globais em ciência e tecnologia, emprega uma equipe de profissionais experientes e uma ampla infraestrutura para realizar testes, medições e análises em uma ampla gama de áreas para empresas de todos os setores. Nesse contexto, também fornecemos serviços de teste de acordo com o Método de Teste Padrão ASTM D635 para a Taxa de Combustão e/ou Extensão e Duração da Combustão de Plásticos na Posição Horizontal.