Štandardná skúšobná metóda ASTM D635 pre rýchlosť horenia a/alebo rozsah a trvanie horenia plastov v horizontálnej polohe

Norma „ASTM D635 Štandardná testovacia metóda pre rýchlosť horenia a/alebo rozsah horenia a trvanie plastov v horizontálnej polohe“, ktorú vydala Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), opisuje postup skríningu v malom laboratóriu na porovnanie relatívnej lineárnej rýchlosti horenia alebo rozsahu a trvania horenia, alebo oboch, plastov v tvare tyčí, vyrezaných alebo vyrezaných z plechov, dosiek alebo panelov a testovaných v horizontálnej polohe.

Táto metóda testovania reakcie na oheň je technicky ekvivalentná skúšobnej metóde A opísanej v norme IEC 60695-11-10. Preto sa považuje za vyhovujúcu medzinárodným normám pre testovanie horľavosti.

Pre ďalšie informácie o materiáloch, ktoré pri tejto skúške nehoria po prvú referenčnú značku, platí štandardná testovacia metóda ASTM D380.

Táto testovacia metóda bola vyvinutá pre polymérne materiály používané v spotrebičoch a zariadeniach. Výsledky majú slúžiť ako predbežný ukazovateľ ich prijateľnosti z hľadiska horľavosti pre konkrétnu aplikáciu. Konečné prijatie materiálu závisí od jeho použitia v kompletnom zariadení, ktoré spĺňa príslušnú normu pre dané zariadenie.

Klasifikačný systém opísaný v prílohe k tejto norme je určený na zabezpečenie kvality a predbežný výber základných materiálov pre výrobky (príloha X1).

Skúšky vykonané na materiáli za podmienok špecifikovaných v tejto norme sú cenné na porovnanie rýchlosti horenia alebo trvania a rozsahu horenia, alebo oboch, rôznych materiálov, na riadenie výrobných procesov alebo ako miera zhoršenia alebo zmeny týchto charakteristík horenia pred alebo počas použitia. Korelácia s horľavosťou za skutočných podmienok použitia sa nepredpokladá.

Rýchlosť horenia a ďalšie javy horenia sú ovplyvnené faktormi, ako je hustota, pigmenty, akákoľvek anizotropia materiálu a hrúbka vzorky. Údaje z testov sa porovnávajú iba pre vzorky s podobnou hrúbkou, či už sa porovnávajú s rovnakými alebo rôznymi materiálmi. Rýchlosť horenia a ďalšie javy horenia sa líšia v závislosti od hrúbky.

Plošné materiály namáhané počas spracovania sa pravdepodobne počas pálenia uvoľnia, čo vedie k nerovnomerným výsledkom, pokiaľ sa nezahrejú nad teplotu ich deformácie po dobu dostatočnú na úplné uvoľnenie v súlade so štandardnou testovacou metódou ASTM D648.

Testy spaľovania vyžadujú ľubovoľné stanovenie určitých premenných, ako je veľkosť vzorky, zdroj energie, čas aplikácie a koncové body. Materiály, ktoré sú nezvyčajne citlivé na jednu alebo viacero podmienok vybraných pre túto metódu, budú mať za následok veľmi variabilné výsledky. V takýchto prípadoch sa uprednostňuje dodatočná charakterizácia spaľovania inými metódami.

Pri tejto testovacej metóde sú vzorky vystavené špecifickým laboratórnym testovacím podmienkam. Nie je vždy možné predpovedať zmeny vlastností reakcie na požiarnu skúšku meraných touto skúškou alebo z nej, ak sa zmenia rôzne testovacie podmienky alebo ak sa zmenia podmienky konečného použitia. Preto sú výsledky platné len pre podmienky vystavenia požiarnej skúške opísané v tomto postupe.

Norma ASTM D635 je kritický protokol vyvinutý na hodnotenie horľavosti plastových materiálov. Tento laboratórny test v malom rozsahu sa široko používa na hodnotenie požiarnej bezpečnosti polymérnych materiálov používaných v spotrebičoch a zariadeniach v odvetviach, ako je stavebníctvo, automobilový priemysel a elektronika. Opísaná testovacia metóda je navrhnutá na meranie rýchlosti, rozsahu a trvania horenia samonosných plastov v horizontálnej polohe. Slúži ako skríningový nástroj na porovnávanie relatívnej horľavosti rôznych plastových materiálov za kontrolovaných podmienok. Táto metóda je obzvlášť dôležitá pre polymérne materiály používané v súčiastkach spotrebičov a zariadení a poskytuje predbežný údaj o ich požiarnej odolnosti. Nie je však určená na predpovedanie horľavosti za skutočných podmienok požiaru. Namiesto toho je určená na poskytnutie porovnávacích údajov pre výber materiálu, kontrolu kvality a súlad s bezpečnostnými normami.

Hlavné ciele normy ASTM D635 sú:

• Určenie rýchlosti horenia: Meria, ako rýchlo plastový materiál horí, keď je vystavený plameňu.
• Vyhodnotenie rozsahu a trvania horenia: Vyhodnocuje vzdialenosť a trvanie šírenia plameňa po zapálení.
• Zabezpečenie súladu s bezpečnostnými predpismi: Pomáha výrobcom vybrať materiály, ktoré spĺňajú regulačné normy požiarnej bezpečnosti v odvetviach, ako je stavebníctvo a elektronika.

Táto testovacia metóda využíva štandardizovaný postup na zabezpečenie konzistentných a porovnateľných výsledkov v rôznych laboratóriách. Základné kroky mojej metódy sú nasledovné:

• Príprava vzorky: Skúšobné vzorky sa pripravia s nominálnymi rozmermi 125 mm na dĺžku, 13 mm na šírku a maximálne 13 mm na hrúbku. Vzorky sa kondicionujú pri teplote 23 °C a 50 % relatívnej vlhkosti najmenej 48 hodín, aby sa štandardizovali faktory prostredia.
• Príprava: Vzorka sa umiestni horizontálne do testovacej komory, podopretá na jednom konci a s voľným koncom odkrytým.
• Zapálenie: Na voľný koniec vzorky sa na 30 sekúnd aplikuje Bunsenov horák nastavený na vytvorenie 20 mm vysokého modrého plameňa s prietokom metánu 105 ml/min. Ak čelo plameňa dosiahne referenčnú značku 25 mm do 30 sekúnd, pôsobenie plameňa sa zastaví.
• Pozorovanie a meranie: Po odstránení plameňa sa zaznamenáva trvanie a stupeň horenia. Základné merania sú:
  • Či plamene dosahujú referenčné značky 25 mm a 100 mm.
  • Čas, ktorý uplynul medzi značkami 25 mm a 100 mm, ak je to relevantné.
  • Poškodená dĺžka medzi značkami 25 mm a 100 mm.
  • Lineárna rýchlosť horenia (v mm/min) vypočítaná, keď plameň dosiahne značku 100 mm.
• Klasifikácia (voliteľné): Materiály možno klasifikovať ako HB (horizontálne horenie), CC1 alebo CC2 na základe rýchlosti a rozsahu horenia, ako je uvedené v prílohe k norme. Napríklad materiál sa klasifikuje ako HB, ak jeho rýchlosť horenia nepresahuje 40 mm/min pre vzorky s hrúbkou 3 – 13 mm alebo 75 mm/min pre vzorky tenšie ako 3 mm.

Podľa príslušných noriem, ako napríklad UL 94, ktorá je kompatibilná s normou ASTM D635, možno materiály rozdeliť do nasledujúcich kategórií podľa ich správania sa pri horení:

• Trieda A: Po odstránení plameňa nie je viditeľné horenie.
• Trieda B: Po odstránení plameňa čelo plameňa nepresiahne limit 25 mm.
• Trieda C: Čelo plameňa presahuje 25 mm, ale nedosahuje 100 mm.
• Trieda D: Čelo plameňa presahuje limit 100 mm a rýchlosť horenia nepresahuje 40 mm za minútu v hrubších vzorkách.

Tieto klasifikácie nie sú oficiálne súčasťou normy ASTM D635, ale v priemyselnej praxi sa na ne široko odkazuje.

Norma ASTM D635 sa považuje za cennú z nasledujúcich dôvodov:

• Porovnávacia analýza: Umožňuje výrobcom porovnať vlastnosti horenia rôznych plastov, čo pomáha pri výbere materiálu pre konkrétne aplikácie.
• Kontrola kvality: Testovanie pomáha monitorovať zmeny v charakteristikách spaľovania, ktoré sú dôsledkom degradácie materiálu počas výroby alebo v priebehu času.
• Súlad s predpismi: Často to vyžadujú regulačné orgány, ako napríklad Medzinárodný stavebný predpis (IBC), aby sa zabezpečilo, že materiály spĺňajú normy požiarnej bezpečnosti, najmä pre svetlopriepustné plasty používané v stavebníctve alebo automobilových súčiastkach.
• Obmedzenia: Test nesimuluje skutočné požiarne podmienky a výsledky by sa nemali používať na hodnotenie výkonnosti v reálnych požiarnych scenároch. Faktory, ako je hustota materiálu, hrúbka, prísady a podmienky prostredia (napr. teplota, vlhkosť), môžu ovplyvniť výsledky.

Medzi faktory ovplyvňujúce výsledky testov patria:

• Chemické zloženie: Prísady, plnivá alebo spomaľovače horenia môžu zvýšiť alebo znížiť odolnosť voči ohňu.
• Hrúbka vzorky: Hrubšie vzorky vo všeobecnosti horia pomalšie ako tenšie vzorky.
• Podmienky prostredia: Zmeny teploty alebo vlhkosti počas testovania môžu ovplyvniť správanie sa pri horení.
• Materiálová anizotropia: Orientácia polymérnych reťazcov alebo výstužných vlákien môže ovplyvniť šírenie plameňa.

Norma ASTM D635 sa široko používa v odvetviach, kde je prioritou požiarna bezpečnosť:

• Konštrukcia: Zabezpečuje, aby hrubostenné plasty používané v izolácii, potrubiach alebo konštrukčných prvkoch spĺňali normy požiarnej bezpečnosti.
• Automobilový priemysel: Hodnotí ohňovzdornosť plastov v interiérových častiach alebo komponentoch pod kapotou s cieľom chrániť cestujúcich a vozidlá.
• Elektronika: Hodnotí plasty používané v zariadeniach a spotrebičoch, aby sa predišlo nebezpečenstvu požiaru v dôsledku skratov alebo prehriatia.

V dôsledku toho je norma ASTM D635 základným nástrojom na posudzovanie horľavosti plastov v kontrolovaných horizontálnych testoch horenia. Poskytovaním údajov o rýchlosti, rozsahu a trvaní horenia pomáha výrobcom vybrať bezpečné materiály, dodržiavať regulačné normy a udržiavať kontrolu kvality. Hoci nedokáže predpovedať správanie sa v reálnom ohni, jej štandardizovaná metodika poskytuje cenné informácie pre odvetvia závislé od polymérnych materiálov.

Naša organizácia, ktorá pôsobí už mnoho rokov a dôkladne sleduje globálny vývoj vo vede a technike, zamestnáva tím skúsených odborníkov a širokú infraštruktúru na vykonávanie testov, meraní a analýz v širokej škále oblastí pre podniky vo všetkých sektoroch. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade so štandardnou testovacou metódou ASTM D635 pre rýchlosť horenia a/alebo rozsah a trvanie horenia plastov v horizontálnej polohe.