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Conceito de classificação de retardamento de chamas

O teste de classificação de retardamento de chama é um método usado para avaliar a capacidade de um material resistir à propagação de chamas. As normas comuns incluem UL94, IEC 60695-11-10 e GB/T 5169.16. Na norma UL94,Teste de inflamabilidade de materiais plásticos para peças em dispositivos e eletrodomésticos.As classificações de resistência à chama são divididas em 12 níveis com base no rigor do teste e na aplicação: HB, V-2, V-1, V-0, 5VA, 5VB, VTM-0, VTM-1, VTM-2, HBF, HF1 e HF2.

Geralmente, as classificações de retardamento de chama mais comuns variam de V-0 a V-2, sendo V-0 o que indica o melhor desempenho em termos de retardamento de chama.

1.1 Definições das quatro classificações de resistência à chama

HB (Queima Horizontal):
A classificação HB indica que o material queima lentamente, mas não se extingue sozinho. É o nível mais baixo da norma UL94 e geralmente é usado quando os métodos de teste vertical (V-0, V-1 ou V-2) não são aplicáveis.

V-2 (Queima Vertical – Nível 2):
A classificação V-2 significa que o material passa por dois testes de chama vertical de 10 segundos. Após a remoção da chama, o tempo de combustão do material não deve exceder 30 segundos, podendo inflamar algodão colocado a 30 cm abaixo. No entanto, a chama não deve ultrapassar a linha demarcada.

V-1 (Queima Vertical – Nível 1):
A classificação V-1 significa que o material passa por dois testes de chama vertical de 10 segundos. Após a remoção da chama, o tempo de queima do material não deve exceder 30 segundos, e a chama não deve se propagar acima da linha marcada nem incendiar algodão colocado a 30 cm abaixo.

V-0 (Queima Vertical – Nível 0):
A classificação V-0 significa que o material passa por dois testes de chama vertical de 10 segundos. Após a remoção da chama, o tempo de queima do material não deve exceder 10 segundos, e a chama não deve se propagar acima da linha marcada nem incendiar algodão colocado a 30 cm abaixo.

1.2 Introdução a outras classificações de retardamento de chama

Os modelos 5VA e 5VB pertencem à classificação de teste de combustão vertical utilizando uma chama de teste de 500W (altura da chama de 125mm).

5VA (Queima Vertical – Nível 5VA):
A classificação 5VA é uma classificação da norma UL94. Ela indica que, após a remoção da chama, o tempo de queima do material não deve exceder 60 segundos, a chama não deve se propagar acima da linha marcada e qualquer resquício de chama não deve durar mais de 60 segundos.

5VB (Queima Vertical – Nível 5VB):
A classificação 5VB é semelhante à 5VA, com os mesmos critérios para tempo de queima e propagação da chama.

VTM-0, VTM-1 e VTM-2 são classificações para materiais finos (espessura < 0,025 mm) em testes de combustão vertical (altura da chama de 20 mm), aplicáveis a filmes plásticos.

VTM-0 (Queima em Bandeja Vertical – Nível 0):
A classificação VTM-0 significa que, após a remoção da chama, o tempo de queima do material não deve exceder 10 segundos e a chama não deve se propagar acima da linha marcada.

VTM-1 (Queima em Bandeja Vertical – Nível 1):
A classificação VTM-1 significa que, após a remoção da chama, o tempo de queima do material não deve exceder 30 segundos e a chama não deve se propagar acima da linha marcada.

VTM-2 (Queima em Bandeja Vertical – Nível 2):
A classificação VTM-2 segue os mesmos critérios da VTM-1.

HBF, HF1 e HF2 são classificações para testes de combustão horizontal em materiais espumados (altura da chama de 38 mm).

HBF (Material Espumado de Queima Horizontal):
A classificação HBF significa que a velocidade de combustão do material espumado não excede 40 mm/min e a chama deve se extinguir antes de atingir a linha marcada de 125 mm.

HF-1 (Queima Horizontal – Nível 1):
A classificação HF-1 significa que, após a remoção da chama, o tempo de queima do material não deve exceder 5 segundos e a chama não deve se propagar acima da linha marcada.

HF-2 (Queima Horizontal – Nível 2):
A classificação HF-2 significa que, após a remoção da chama, o tempo de queima do material não deve exceder 10 segundos e a chama não deve se propagar acima da linha marcada.

Objetivo dos testes de classificação de retardamento de chamas

Os objetivos dos testes de classificação de resistência à chama incluem:

2.1 Avaliação do desempenho de combustão do material

Determinar a velocidade de combustão, a propagação das chamas e a velocidade de propagação do fogo de um material em condições de incêndio ajuda a avaliar sua segurança, confiabilidade e adequação para aplicações resistentes ao fogo.

2.2 Determinação da capacidade de retardamento de chama

Os testes identificam a capacidade de um material de suprimir a propagação de chamas quando exposto a uma fonte de fogo, o que é crucial para evitar a escalada do incêndio e minimizar os danos.

2.3 Orientações para a seleção e utilização de materiais

Ao comparar as propriedades retardantes de chama de diferentes materiais, os testes auxiliam na seleção de materiais adequados para construção, transporte, eletrônica e outras áreas, visando aumentar a segurança contra incêndios.

2.4 Conformidade com Regulamentos e Normas

Os testes de resistência à chama são frequentemente realizados de acordo com regulamentações nacionais ou da indústria. Eles garantem que os materiais atendam aos requisitos de segurança e conformidade para aplicações específicas.

Em resumo, os testes de classificação de retardamento de chama fornecem dados essenciais para a seleção de materiais, aprimoramento da segurança contra incêndio e conformidade com as normas regulamentares, avaliando o comportamento da combustão e a resistência à chama.

Padrões de referência

UL94:Teste de inflamabilidade de materiais plásticos para peças em dispositivos e eletrodomésticos.
IEC 60695-11-10:2013: *Teste de Risco de Incêndio – Parte 11-10: Chamas de Teste – Métodos de Teste de Chama Horizontal e Vertical de 50 W*
GB/T 5169.16-2017: *Teste de risco de incêndio para produtos elétricos e eletrônicos – Parte 16: Chamas de teste – Métodos de teste de chama horizontal e vertical de 50 W*

Métodos de teste para HB, V-2, V-1 e V-0

4.1 Queima Horizontal (HB)

4.1.1 Requisitos de amostra

Formato: Chapas (cortadas, moldadas, extrudadas, etc.) com bordas lisas, superfícies limpas e densidade uniforme.
Dimensões: 125±5mm (comprimento) × 13±0,5mm (largura). Amostras com espessura mínima de 3mm são necessárias, a menos que a espessura exceda 3mm. Espessura máxima ≤13mm, largura ≤13,5mm, raio do canto ≤1,3mm.
Variantes: Amostras representativas para diferentes cores/densidades.
Quantidade: Mínimo de 2 conjuntos, com 3 amostras por conjunto.

4.1.2 Procedimento de teste

Marcação: linhas de 25±1mm e 100±1mm.
Fixação: Segure próximo à extremidade de 100 mm, na horizontal no sentido longitudinal, a 45° ± 2° no sentido transversal, com uma tela de arame a 100 ± 1 mm abaixo.
Chama: Fluxo de metano 105ml/min, contrapressão de 10mm de coluna de água, altura da chama 20±1mm.
Ignição: Aplique a chama a 45° durante 30±1s ou até que a queima atinja 25mm.
Cronometragem: Registre o tempo e o comprimento queimado (L) de 25 mm a 100 mm.
Cálculo: Velocidade de combustão (V) = 60L/t (mm/min).

4.1.3 Registros de Teste

Se a chama atingir 25±1mm ou 100±1mm.
Comprimento (L) e tempo (t) de queimadura entre 25 mm e 100 mm.
Se a chama ultrapassar 100 mm, registre o tempo de 25 mm a 100 mm.
Velocidade de combustão calculada.

4.1.4 Critérios de classificação HB

Para espessuras de 3 a 13 mm: Velocidade de queima ≤40 mm/min em um vão de 75 mm.
Para espessuras inferiores a 3 mm: Velocidade de queima ≤ 75 mm/min em um vão de 75 mm.
A chama deve parar antes de atingir 100 mm.

4.2 Queima Vertical (V-2, V-1, V-0)

4.2.1 Requisitos de amostra

Formato: Folhas com bordas lisas, superfícies limpas e densidade uniforme.
Dimensões: 125±5mm × 13,0±0,5mm. Forneça amostras com espessura mínima e máxima; caso os resultados sejam diferentes, serão necessárias amostras intermediárias (com vão ≤3,2mm).
Variantes: Amostras representativas para diferentes cores/densidades.
Quantidade: Mínimo de 2 conjuntos, com 5 amostras por conjunto.

4.2.2 Condicionamento da amostra

Padrão: 23±2°C, 50±5% UR por 48h; realizar o teste em até 30 minutos após a remoção.
Estufa: 70±1°C por ≥168h, depois resfriar em dessecador por ≥4h; testar em até 30min.

4.2.3 Procedimento de teste

Fixação: Segure a parte superior a 6 mm, na vertical, e a parte inferior a 300 ± 10 mm acima do algodão (0,08 g, 50 × 50 mm, ≤ 6 mm de espessura).
Chama: Fluxo de metano 105ml/min, contrapressão de 10mm de coluna de água, altura da chama 20±1mm.
Ignição: Aplique a chama na borda inferior da amostra (distância de 10 ± 1 mm) por 10 ± 0,5 s. Ajuste se a amostra deformar.
Cronometragem: Registre a chama residual (t1) após a primeira ignição, reaplique a chama por 10±0,5s e, em seguida, registre a chama residual (t2) e a incandescência residual (t3).
Observações: Se ocorrer gotejamento, incline o queimador a 45°. Ignore as amostras se a chama se extinguir devido à emissão de gás.