Tài liệu kỹ thuật

Tiêu chuẩn chống cháy UL 94

UL 94 là Tiêu chuẩn an toàn khả năng chống cháy của vật liệu nhựa dùng trong thiết bị và đồ gia dụng do UL Hoa Kỳ đưa ra. Tiêu chuẩn xác định khả năng vật liệu sẽ tự tắt hay tiếp tục lan truyền khi tiếp xúc ngọn lửa.

Bao gồm hai cách thử nghiệm độ chống cháy. Cách đầu tiên xác định khả năng bén lửa bao gồm khả năng dập tắt và khả năng phát tán đám cháy. Cách thử này đầu tiền mô tả trong tiêu chuẩn UL 94, sau đó được đưa vào tiêu chuẩn IEC 60707, 60695-11-10 và 60695-11-20, ISO 9772 và 9773. Cách thử thứ hai đánh giá khả năng chống cháy của nhựa với nguồn tia lửa điện. Khả năng chống lại tia lửa điện và biến dạng bề mặt của vật liệu được mô tả trong UL 746A, các quy trình kiểm tra được mô tả trong IEC 60112, 60695 và 60950.

Thử nghiệm cháy dọc VW-1  đôi khi bị nhầm với UL 94, nhưng thực tế đây là thử nghiệm khác được miêu tả trong  UL 1581 dành cho dây điện và cáp điện.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dễ cháy

Tính dễ bắt lửa

Tính lan truyền lửa - ngọn lửa lan rộng trên bề mặt

Khả năng chống cháy - tốc độ ngọn lửa xuyên qua lớp cản.

Tốc độ giải phóng nhiệt

Khói tỏa ra

Khí độc toxic tỏa ra. 

Các phân loại chính khả năng chống cháy theo UL 94

Khả năng chống cháy của vật liệu nhựa được đánh giá qua việc đốt mẫu có bề dày tối thiểu theo phương ngang và dọc và xem khả năng ngọn lửa tự tắt. Bao gồm:

Thử nghiệm đốt dọc (V-0, V-1, V-2, 5V, 5VA, 5VB, VTM-0, VTM-1, VTM-2)
Thử nghiệm đốt ngang (HB, HBF, HF-1, HF-2).

Có 6 phân loại chống cháy theo UL94 dựa trên kết quả thử nghiệm mảnh nhỏ vật liệu với ngọn lửa. Phân loại được sắp xếp theo thứ tự giảm dần cho mỗi nhóm dùng phân biệt khả năng chống cháy vật liệu sau khi thử nghiệm mẫu vật liệu phơi nhiễm với ngọn lửa thử nghiệm trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát.

Vật mẫu được thủ nghiệm bén lửa với ngọn lửa ở bên cạnh (phương ngang) hoặc bên dưới (phương dọc) tùy theo tiêu chuẩn kiểm tra với khoảng thời gian nhất định. Với thủ nghiệm đám cháy ngang ngọn lửa chỉ áp dụng 1 lần, trong khi với các thủ nghiệm đám cháy dọc ngọn lửa được áp dụng ít nhất 2 lần.

Mẫu thủ nghiệm có kích thước (12,7 cm x 1,27 cm) và độ dày tùy theo tiêu chuẩn.

 Từ thấp đến đến cao

UL94HB: thử nghiệm đốt chậm mẫu theo phương ngang, tốc độ cháy nhỏ hơn < 76 mm/ phút với mẫu độ dày < 3 mm hoặc ngọn lửa tự tắt  sau 100 mm. Đây là tiêu chuẩn UL94 thấp nhất.

UL94 V-2 thử nghiệm đốt theo phương dọc (Bình thường) về khả năng tự dập cháp: đốt hai lần mẫu bằng đèn khò trong vòng 10 giây, ngọn lửa trên vật liệu sẽ tự tắt trong vòng 30 giây, mẫu CÓ THỂ bén lửa nhỏ.

UL 94 V-1 đốt phương dọc (Tốt) về khả năng tự dập cháy: đốt hai lần mẫu bằng đèn khò trong vòng 10 giây, ngọn lửa trên vật liệu sẽ tự tắt trong vòng 30 giây, mẫu KHÔNG bén lửa.

UL 94 V-0 (thử cháy theo phương dọc- đốt ở dưới) (Tốt nhất) về khả năng tự dập cháy: đốt hai lần mẫu bằng đèn khò trong vòng 10 giây, ngọn lửa trên vật liệu sẽ tự tắt trong vòng 10 giây, mẫu không bén lửa. 

UL 94-5VB (thử cháy bề mặt): Đốt mẫu thử 5 lần trong vòng 5 giây (với ngọn lửa lớn hơn thử nghiệm cháy phương dọc), ngọn lửa tự tắt trong vòng 60 giây, vật liệu có thể bị thủng, phồng rộp. 

UL 94-5VA (thử cháy bề mặt) 5 lần đốt mẫu bằng đèn khò trong vòng 5 giây (ngọn lửa lớn hơn dùng thử cháy phương dọc), ngọn lửa tự tắt trong vòng 60 giây, vật liệu không bị phồng rộp. Đây là tiêu chuẩn chống cháy UL94 cao nhất.

Chỉ số Chống cháy HB (HB Flame Rating) chỉ ra vật liệu được thủ nghiệm với ngọn lửa bên cạnh (vị trí ngang) và cháy với tốc độ thấp hơn trong trong tiêu chuẩn.

Thử nghiệm đáp cháy phương ngang

Phân loại thủ nghiệm cháy phương dọc cho vật liệu

UL 94 V : V-0, V-1, V-2

Vật liệu được thử nghiệm đốt với ngọn lửa ở dưới  theo phương dọc  và đo thời gian ngọn lửa tự dập tắt. Đầu  trên mẫu được kẹp lại và ngọn lửa đốt ở dưới. Thử nghiệm đánh giá cả thời gian cháy, độ phát sáng ngọn lửa và chảy giọt vật liệu.

Vật liệu sẽ được phân loại như sau:

V-0: vật liệu tự tắt trong 10 giây, không chảy giọt vật liệu.

V1: vật liệu tự tắt trong 30 giây và không chảy giọt vật liệu.

V2: vật liệu tự tắt trong 10 giây và có chảy giọt vật liệu.

Thủ nghiệm đốt phương dọc 

Khả năng cháy theo Ul 94    V
 Tiêu chí kiểm tra  V-0  V1  V2
 Thời gian cháy của mẫu thử đơn lẻ (sau khi đốt lần 1, lần 2  ≤10 ≤30   ≤30
 Tổng thời gian cháy (sau khi đốt 10 lần)  ≤50 ≤250   ≤250
 Thời gian cháy và phát sáng sau khi đốt lần 2  ≤30 ≤60  ≤60 
 Biến dạng, chảy giọt mẫu (sau khi đốt bằng bôn gòn)  không không   có
 Cháy đến phần kẹp giữ (mẫu bị đốt hoàn toàn)  không  không không 

 

UL 94 VTM: VTM-0, VTM-1 và VTM-2 Thử nghiệm đốt phương dọc vật liệu mỏng

Phương pháp này dùng thử nghiệm khả năng chống cháy cho vật liệu mỏng: mềm hoặc có thể uốn cong. Điều kiện thử nghiệm là các mẫu không vượt qua được bài thử đốt phương dọc V. Cách thức thử nghiệm giống như bài đốt dọc V, nhưng mẫu được quấn quanh trục gá trước khi kẹp vào giá treo để giảm tác dụng của ngọn lửa. Trong thử nghiệm này ngọn lửa chỉ đốt trong 3 giây.
   
Khả năng cháy theo Ul 94  VTM
 Tiêu chí kiểm tra  VTM-0  VTM-1  VTM-2
 Thời gian cháy của mẫu thử đơn lẻ (sau khi đốt lần 1, lần 2  ≤10 ≤30   ≤30
 Tổng thời gian cháy (sau khi đốt 10 lần)  ≤50 ≤250   ≤250
 Thời gian cháy và phát sáng sau khi đốt lần 2  ≤30 ≤60  ≤60 
 Biến dạng, nhỏ giọt mẫu (sau khi đốt bằng bôn gòn)  không không   có
 Cháy đến phần kẹp giữ (mẫu bị đốt hoàn toàn)  không  không không 

 

UL 94 5V : 5V, 5VA, 5VB Thử nghiệm đốt dọc vật liệu dạng thanh và mảng bám

Để đạt mức 5V, mẫu thử nghiệm không được tiếp tục cháy / phát sáng quá 60 giây sau 5 lần đốt. Mẫu cũng không được chảy giọt.

   
Khả năng cháy theo Ul 94
 Tiêu chí kiểm tra  5VA  5VB
 Thời gian cháy và phát sáng mẫu sau 5 lần đốt  ≤60 ≤60
 Nhỏ giọt mẫu  không không
 Hình thành lỗ  không