在做UL认证时,UL塑料材料的选择,对于广大的厂家来说,是一个非常头痛的问题。今天小编就大概的总结一下,希望能给大家提供帮助,同时希望能够起到抛砖引玉的作用。若有不对之处,也请诸位指正,我的邮件是: jimmy.zhou@shytek.cn.
一、UL塑料材料简介
UL塑料材料,按照燃烧等级来划分,通常分为基本燃烧等级(Basic Flame Classes)和中等燃烧等级(Secondary Flame Classes) 。
基本燃烧等级(Basic Flame Classes)的塑料材料分为:HB(水平燃烧),V-2,V-1,V-0(垂直燃烧)。
中等燃烧等级(Secondary Flame Classes)的塑料材料分为:5VA,5VB,HF-1, HF-2, HBF,VTM-0, VTM-1, VTM-2。
每个塑料材料都有也下特性:
1.热丝引燃测试(Hot Wire Ignition Test,HWI)
范围- 引起燃烧的时间(秒) |
分配的性能等级 |
120 <= IT |
0 (最好) |
60 <= IT< 120 |
1 |
30 <= IT< 60 |
2 |
15 <= IT <30 |
3 |
7 <= IT <15 |
4 |
0 <= IT <7 |
5 (最差) |
2. 电弧引燃测试(High-Current ARC Ignition Test,HWI)
范围 - 引起燃烧的电弧次数(NA) |
分配的性能等级 |
120 <= NA |
0 (最好) |
60 <= NA< 120 |
1 |
30 <= NA< 60 |
2 |
15 <= NA<30 |
3 |
0 <= IT <15 |
4(最差) |
3. 相对漏电起痕电压(Comparative Tracking Resistance, CTI)
范围- 电压(V) |
分配的性能等级 |
600 <= IT |
0 (最好) |
400 <= IT< 600 |
1 |
250 <= IT< 400 |
2 |
175 <= IT < 250 |
3 |
100 <= IT < 175 |
4 |
0 <= IT < 100 |
5 (最差) |
此外,塑料材料还有耐压、体积电阻、冲击及抗变形特性,由于不常用或在最终产品测试中已包含相关测试,所以就不在一一描述了。
二、产品中塑料材料的选择
1. 产品塑料外壳的材料选择
在UL746C表4.1中,将产品分成了便携式有人看管(Attented)家用器具和所有其它的便携式器具及除以上两种以外的其它器具三种。
1) 便携式有人看管(Attented)家用器具
所谓有人看管就是指在该器具的用过程中,使用者必须在控制该器具,如果人离开则该器具无法工作或该器具很快就完成工作而人不可能离开。这样的产品如:食物处理器(Food Choper),手持式搅拌器(Hand Mixer)等等。对于这类器具,我们在选择塑料材料来作为外壳时,我们只需要选择HB等级的塑料材料就可以了。可能有些标准对塑料材料的特性方面会有些要求,如UL982中,如果塑料材料是HB等级的话,它就会要求这个HB等级塑料材料HWI小于等于4。那就要根据具体标准来看了。
2) 所有其它的便携式器具
这类器具中包含了无人看管的便携式家用器具和所有商用器具(有人或无人看管),对于这类器具,我们在选择塑料材料来作为外壳时,我们需要选择V等级的塑料材料,至少是V-2的材料才行。这类器具包含了如:电饭锅(Rice Cooker),三明治机(Sandwich Maker)等等。当然,对于极个别商用器具,可能会要求塑料材料是5VA或5VB的材料,如直接接在自来水上的商用滴漏式咖啡机。如果,您的产品非常少见,请联系UL工程师或本人咨询。
3) 除以上两种以外的其它器具
这类器具需要5VA或以上燃烧等级的塑料材料来作为外壳。对于这类产品,说实话本人了解有限没有遇到过。就不多说了。
当然,对于第2),3)类器具,我们不一定必须要选择上面所讲的燃烧等级的塑料材料来作为外壳,我们可以选择低等级的塑料材料,但是必须要满足一定条件或测试。下面我们就来讲讲需要满足哪些条件或测试。
对于第2)类器具,如果我们选择了燃烧等级为HB的塑料材料,那么我们可以两种方法来确定该材料是否可用:
(1) 产品中有过热保护,HAI小于或等于1, HWI小于或等于4,带电部件到塑料外壳(包括外壳内的加强筋或其它部分)至少有12.7mm的距离。或
(2) 该材料符合UL746C中19mm的燃烧测试(3/4 inch Flame Test)
对于第3)类器具,如果选择了低的燃烧等级的塑料材料外壳,那么该材料必须符合UL746C中 127 mm的燃烧测试(5 inch Flame Test)。
2. 产品内部其它塑料部件的材料选择
1) 支撑带电部件的塑料部件
在UL认证中支撑带电部件,大致分两种:一种是直接支撑带电部件,指的是带电部件直接接触或就埋在塑料部件中;第二种是间接支撑带电部件,带电部件到塑料部件有一定距离,但是该距离小于或等于0.8mm,。
对于直接支撑带电部件的塑料部件的材料,根据其燃烧等级不同,对HWI和HAI的要求也不同,如下表:
燃烧等级 |
HWI |
HAI |
HB |
2 |
1 |
V-2 |
2 |
2 |
V-1 |
3 |
2 |
V-0 |
4 |
3 |
同时,也对塑料部件的材料的CTI值有一定要求,具体要根据产品的实际使用环境决定如下表:
使用环境 |
室内器具,环境比较干净 |
室内外器具,中等灰尘 |
室内外器具,灰尘很多 |
CTI |
4 |
3 |
2 |
当然,对于绝大多数家用电器,我们通常不考虑CTI值。同时,如果产品的外壳直接支撑带电部件的话,也要符合以上要求。
2) 产品中其它塑料部件
对于产品中其它塑料部件,根据实际情况来决定:
(1) 装饰部件、开关旋钮等等,如果该部件从产品上取掉,不影响产品的安全性能,同时UL测试手指无法触及到内部的带部件,包括内部导线和运动部件。则该材料可以是非认证过的材料或最低等级的塑料材料。而产品的手柄、把手等等就要视实际情况定了,有很多产品在实际使用过程中可能会引起危险的,则该手柄、把手的材料必须是UL认证过的,但对燃烧等级没有要求,如慢炖锅(Slow Cooker),滴漏式咖啡机玻璃壶的把手、手柄。
(2) 产品内部的其它塑料部件,如果该部件影响产品的安全性能,则该材料可以是非认证过的材料或最低等级的塑料材料。如水管,则需要是UL认证的材料,燃烧等级的要求。
三、塑料材料选择的其它要求
以上讲了很多,但是我们如何才能知道UL认证过的塑料材料的燃烧等级、HWI、HAI和CTI呢?那我们就要看UL的黄卡了。
在UL黄卡中,有Color(颜色)是指材料的颜色,所以请注意送的样品外壳材料的颜色是否包好在内。如果Color下方是All的话,则该材料包号所有颜色,你就放心用吧。如果是其它,请参看附表。Min.Thk(mm)是该塑料材料认证的最小厚度,如果产品塑料部件的厚度小于该厚度的,那么该材料就不能用了,你需要选择其它的塑料材料了。RTI为该塑料材料允许的最大的使用环境温度,如果在正常温升测试过程中,测得温度超过该值,你需要选择其它的塑料材料或更改产品结构了。相信有人注意到在RTI下方分别有Elec、Imp和Str了。他们分别:Elec表示该材料在支持带电部件时允许的最大的使用环境温度,通常用在该材料不作为外壳材料,又支撑带电部件时; Imp表示该材料在受到冲击时允许的最大的使用环境温度,,通常用在该材料作为外壳材料时。Str表示该材料在受到拉升时允许的最大的使用环境温度。
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