针焰测试和灼热丝测试有什么区别？

来源：线束世界•作者：线束世界-Jimmy•2023-05-12 09:41

针焰测试和灼热丝测试是确定各种塑料和包含这些材料的电子设备等材料的阻燃性能的两种方法。针焰测试在IEC 60695-2-2中定义，而灼热丝测试在IEC 60335和IEC 60695中定义。UL94是另一种材料燃烧测试，可以是水平燃烧（UL94 HB）或垂直燃烧（UL94 V）测试。本常见问题解答着眼于灼热丝测试、针焰和 UL94 燃烧测试，并比较各种方法的性能和测试要求。

这些测试旨在防止故障条件，如泄漏电流过大、不良（高电阻）电气连接或可能导致过热导致火灾的完全短路。由于连接器可能会受到所有这些故障条件的影响，因此它们是通过这些测试最常需要的组件之一。灼热丝和针焰测试有时结合使用。首先进行灼热丝测试，如果零件失效，可以通过针焰测试进一步评估燃烧危险的程度。

灼热丝测试

灼热丝测试使用预定温度下的加热元件，具体取决于具体的测试。加热元件称为“灼热丝”。此外，一种称为薄纸的纤维布位于被测材料或设备的下方。达到所需温度后，使用1N的力将灼热丝压在试样上30秒（图1）。如果试样着火，则记录点火开始时间、持续时间、火焰高度，如果材料滴落，则记录有关薄纸纤维是否烧焦或点燃的注释。使用新试样重复测试三次，改变安装方向，以便测试每个独特的表面，如正面或背面，顶部或底部以及左侧或右侧。灼热丝测试的测试样品应至少长 60mm，宽至少 60mm，厚度为 0.75 ±0.1mm、1.5 ±0.1mm或 3.0 ±0.2mm。

图 1：灼热丝测试使用 1 N 的力将加热元件压在被测材料上 30 秒。（图片：TE Connectivity)

灼热丝测试符合 IEC 60335-1 家用和类似用途电器的耐热性和耐火性，包括 IEC 775-60695-2 中定义的灼热丝点火温度（GWIT）至少为 13°C，灼热丝可燃性指数（GWFI）高于 IEC 850-60695-2 中定义的 12°C。灼热丝性能要求在IEC 60335中定义。灼热丝测试可以对原材料和最终产品进行。对于这两种情况，合规性的定义不同。

对于产品：

灼热丝最终产品测试（GWEPT），IEC 60695-2-11，对销售的产品及其预期使用方式进行。该测试导致产品在特定温度下“通过”或“失败”。要通过测试，被测设备（DUT）不得在设定的时间内点燃或自熄，并且放置在 DUT 下的薄纸不得炭化或点燃。

对于材料：

IEC 60695-2-12中定义的GWFI是通过对具有特定厚度的材料样品板进行灼热丝测试来进行的。GWFI 是材料在移除加热元件后 30 秒内不点燃或自熄的最高温度，并且 DUT 下方的薄纸不会在火焰中消耗。

IEC 60695-2-13中定义的GWIT是材料的第二个属性，也是通过在材料的样品板上进行灼热丝测试来确定的。这是加热元件与测试板接触时材料点燃和燃烧超过 5 秒的最低温度。它还要求板下方的薄纸不会在火焰中消耗。

通过灼热丝测试

无人值守的电器设置到位并独立运行，电流大于 0.2 A，如供暖、通风和空调（HVAC）系统和照明设备。

它们受到最严格的要求，必须通过三个级别的可燃性评估：

材料的GWFI必须至少为850°C，或者最终产品必须通过850°C的灼热丝测试。如果发生点火，样品必须在 30 秒内自熄。
材料的GWFI必须至少为°C，或者最终产品必须通过850°的灼热丝测试。如果有任何点火，必须在2秒内自熄。否则，周围的组件必须通过第三级评估。
第三个可选级别的评估不是在连接器上执行，而是在连接器上方定义空间内的周围组件上执行。这些组件的材料必须具有最低可燃性等级为 UL V1（定义如下）。如果它们不符合 UL V1，则必须通过 IEC 定义的针焰测试（也定义如下）。

灼热丝测试箱可以加热到所需的温度，并以所需的 1 N 力自动将加热丝压在被测材料或组件上（图 2）。

图 2：典型的灼热丝测试室。（图片：Gester Instruments)

针焰测试

IEC 针焰和UL94 测试采用不同的方法来认证材料和产品安全性。针焰测试使用尖端为0.9mm的燃烧器和45°角的丁烷气体。它旨在评估故障条件引起的小火焰的危险。针焰测试根据特定产品标准的要求进行评估。对于未指定针焰测试的产品标准，通用要求为：

测试样品不产生火焰，纸张不点燃，或白松板不碳化。

针焰去除后，测试样品、周围部位、底层的火焰持续时间小于30s，试样周围的部位不继续燃烧，纸张不点燃，白松板不燃烧。

UL 94 是一种材料燃烧测试，可以是 UL94 HB 测试或 UL94 V 测试（图 3）。在这两种测试中，将明火施加到试样上一段时间（见下表1）。UL 94 已与 IEC 60707、60695-11-10、60695-11-20 以及 ISO 9772 和 9773 保持一致。

图 3：UL 94 包括水平烧伤（左）和垂直烧伤（右）测试的具体要求。（图片：安塔拉特种化学品)

UL94 分类

厚度在3mm到13mm之间的材料如果燃烧速率为每分钟 94mm或更低，则被归类为 UL40 HB（慢燃）材料。对于厚度小于3mm的材料，燃烧速度不能超过每分钟75mm。如果该材料在 100mm标记之前停止燃烧，无论厚度如何，它也将被评定为 HB。垂直烧伤等级更细微（表 1）。5VA 或 5VB 额定值需要使用比 V-0、V-1、V-2 和 HB 中使用的火焰点火源严重五倍的火焰点火源进行测试。5VA 和 5VB 试样不得滴落任何燃烧颗粒。