Guía de las clasificaciones de plástico ignífugo UL 94: Elegir el material adecuado

Este artículo es mi guía para ayudarle a entender los materiales ignífugos. También explicaré el importante sistema de clasificación UL 94. Leer esto te ayudará a evitar errores caros, seguir las normas de seguridad y elegir el mejor plástico para tu producto para asegurarte de que es seguro y funciona bien.

¿Qué es la clasificación UL 94 y por qué es importante para su plástico?

Puede considerar la norma UL 94 como un grado de seguridad del plástico. No le dice que el material sea "ignífugo". En su lugar, le dice lo que hace un plástico después de acercarse a una llama. ¿Deja de arder por sí solo? ¿Gotea trozos calientes que podrían propagar un incendio? La clasificación UL 94 le da las respuestas. Piense en cualquier producto que se enchufe a la pared o que contenga componentes electrónicos. Esto es muy importante para los productos que se venden a particulares o que se utilizan en la industria automovilística o aeroespacial. Para estos productos, tener la clasificación UL 94 correcta no es sólo una buena idea. A menudo es una norma que debe cumplir para estar en conformidad con las leyes de seguridad.

¿Cómo funciona realmente el método de ensayo de inflamabilidad UL 94?

El método de ensayo UL 94 puede parecer difícil, pero la idea principal es muy sencilla. Un laboratorio especial toma pequeñas piezas de tamaño estándar de un material plástico. Estas piezas se denominan muestras de ensayo. A continuación, colocan estas muestras de ensayo en una llama cuidadosa de un mechero Bunsen. Las dejan allí durante un tiempo determinado. El objetivo es comprobar la inflamabilidad del material. Quieren hacerlo de forma que se obtengan siempre los mismos resultados.

Durante la prueba, las personas que la realizan buscan algunas cosas principales. ¿Cuánto tiempo sigue ardiendo la muestra de plástico después de retirar la llama? ¿Gotea el plástico? Si gotea, ¿el goteo prende fuego a un trozo de algodón? El algodón se coloca justo debajo de la muestra. Las respuestas a estas preguntas les ayudan a agrupar o clasificar el material. Todo este proceso se realiza para comprobar cómo podría actuar el plástico en un incendio real. Esto nos ayuda a comprender los posibles riesgos de incendio. La norma UL 94 es clave para esta comprobación.

¿Cuál es la diferencia entre las pruebas de llama horizontal y vertical?

La norma UL 94 tiene dos tipos principales de pruebas. Uno es un ensayo de quemado horizontal y el otro es un ensayo de quemado vertical. La forma en que se sujeta la muestra de plástico durante la prueba marca una gran diferencia en la dificultad para superar la prueba. Como probablemente pueda adivinar, una prueba vertical es mucho más difícil. Esto se debe a que la gravedad ayuda a que la llama descienda por el plástico.

En una prueba horizontal, la barra de plástico se sujeta lateralmente. Se coloca una llama en un extremo durante 30 segundos. Para superar la prueba, la llama no puede desplazarse a lo largo de la barra a más de una velocidad determinada. Este ensayo se utiliza para la clasificación HB. Esta es la clasificación UL 94 más fácil que puede obtener un material. En un ensayo vertical, la barra de plástico se mantiene recta hacia arriba y hacia abajo. La llama se coloca en el borde inferior. Esta configuración hace que la prueba sea mucho más difícil. La llama naturalmente quiere moverse hacia arriba. Además, cualquier plástico que se derrita puede gotear hacia abajo. Estas pruebas dan las clasificaciones V (UL 94 V-0, V-1 y V-2), que muestran que un material tiene mejor resistencia a las llamas.

¿Puede explicar las clasificaciones UL 94 V-0, V-1 y V-2?

Se trata de una parte muy importante para cualquier ingeniero que realice la selección de materiales. Las clasificaciones verticales, que son V-0, V-1 y V-2, son las más comunes en aparatos y dispositivos. Todas ellas significan que el plástico dejará de arder por sí solo. La diferencia entre ellas es la rapidez con la que se apaga la llama y la seguridad con la que lo hace.

He aquí una tabla sencilla para explicarlo:

Como se puede deducir, UL 94 V-0 es la mejor de estas tres clasificaciones. Un plástico con una clasificación UL 94 V-0 deja de arder muy rápidamente después de que se aleja la llama. Tampoco produce gotas ardientes que puedan provocar otro incendio. Esto hace que los materiales con una clasificación V-0 sean una gran elección para una caja de plástico que vaya alrededor de componentes electrónicos delicados. La clasificación UL 94 V-0 suele ser necesaria para asegurarse de que un producto tiene una buena seguridad contra incendios.

¿Qué significa la clasificación HB para los materiales plásticos?

Si un plástico tiene la clasificación UL 94 HB, significa que el material ha superado el ensayo de quemado horizontal. Las letras "HB" significan quemadura horizontal. Se trata de la clasificación UL 94 más fácil de superar. Durante la prueba, se coloca una muestra sostenida lateralmente en una llama. El material obtiene la clasificación HB si arde lentamente. Para un espesor inferior a 3 mm, debe arder a una velocidad inferior a 76 mm por minuto. También puede pasar si deja de arder antes de que la llama llegue a una determinada línea de la muestra.

Una clasificación HB significa que el plástico arde lentamente. Pero seguirá ardiendo por sí solo después de encenderlo. En la mayoría de los casos, este tipo de plástico no se utiliza en electrónica. Esto se debe a que no ofrece suficiente seguridad contra incendios. Sin embargo, puede ser adecuado para otros usos. Se trata de usos en los que la probabilidad de riesgo de incendio es muy pequeña. Es muy importante saber que una clasificación HB significa que el material no es autoextinguible. Obtener la clasificación UL 94 correcta es muy importante.

¿Hay clasificaciones de resistencia a la llama más difíciles de obtener que UL 94 V-0?

Sí, las hay. Aunque UL 94 V-0 es una clasificación excelente para muchos usos, en algunos casos se necesita una seguridad contra incendios aún mayor. Por eso existen las clasificaciones 5V. La prueba UL 94 5V es mucho, mucho más dura que las pruebas V-0, V-1 o V-2 normales. Es una prueba hecha para actuar como un incendio mucho mayor.

Para la prueba de 5 V, se aplica una llama mucho más fuerte a las probetas de plástico. Esta llama es unas cinco veces más fuerte. La llama se aplica al plástico cinco veces, y cada vez durante cinco segundos. Para obtener una calificación de 5V, el plástico no puede arder por completo, por lo que no se pueden hacer agujeros. Hay dos niveles: 5VB y 5VA. La clasificación 5VA es la más alta de todas. Significa que la muestra de plástico no arde en absoluto. Estas clasificaciones de llama suelen ser necesarias para grandes carcasas de máquinas o para piezas utilizadas en la industria aeroespacial.

¿Cómo cambia el grosor de una pieza su clasificación de inflamabilidad UL 94?

Este es un punto que confunde a mucha gente. Una clasificación UL 94 siempre está relacionada con un grosor determinado. Una resina plástica puede tener una clasificación UL 94 V-0 cuando tiene un grosor de 3,0 mm. Pero puede que sólo tenga una clasificación V-2 con un grosor de 1,5 mm. Con un grosor muy fino, puede no tener ninguna clasificación. Esto se debe a que una pieza más gruesa puede absorber más calor. También es más difícil que arda.

Cuando un fabricante obtiene la homologación UL 94 para sus materiales plásticos, los prueba con diferentes espesores. Como diseñador o ingeniero, es su trabajo mirar la hoja de información del material. Debe asegurarse de que la clasificación UL 94 que necesita es la correcta para el grosor de su pieza. Si su pieza de plástico tiene un grosor de pared de 1,0 mm, tiene que utilizar un plástico ignífugo que tenga la clasificación necesaria para 1,0 mm. No piense que la clasificación es válida para todos los tamaños. Este es un error que se suele cometer tanto en el moldeo por inyección como en la impresión 3D.

¿Por qué es tan importante elegir el material adecuado para cumplir la normativa?

Según mi experiencia, elegir el material adecuado es la base de un buen diseño de producto. Esto es especialmente cierto en industrias con muchas normas, como la electrónica de consumo, la automoción y la aeroespacial. Cumplir las normas de seguridad no es una opción. Cumplir normas como la UL 94 es obligatorio por ley. También es lo correcto. Elegir un plástico que no tenga el índice de inflamabilidad UL 94 adecuado puede causar grandes problemas. Su producto podría no obtener la homologación de seguridad. Podría tener que retirar su producto. Incluso podría ser demandado.

Seguir estas normas de seguridad garantiza que su producto no causará riesgos de incendio adicionales. Los grupos que elaboran las normas de seguridad en todo el mundo utilizan normas como UL 94. Lo hacen para mantener la seguridad de las personas. Lo hacen para mantener la seguridad de las personas. Si elige un plástico con la clasificación UL 94 adecuada, estará fabricando un producto más seguro. No se trata sólo de pasar una prueba, sino de ser responsable. Por eso, comprender la inflamabilidad de los materiales plásticos no es sólo cosa de científicos de materiales. Es para todos los ingenieros y diseñadores del sector. Cumplir las normas es muy importante.

¿Pueden las resinas de impresión 3D obtener la calificación UL 94 de ignífugas?

Sí, desde luego. Durante mucho tiempo, la gente sólo utilizaba la impresión 3D para hacer los primeros modelos. Pero ahora se utiliza para fabricar las piezas finales de muchos productos. Por eso ha aumentado la necesidad de materiales de impresión 3D ignífugos. Muchas empresas venden ahora filamentos y resinas especiales ignífugos. Estos materiales tienen la clasificación oficial UL 94. Esto incluye el muy popular UL 94 V-0.

Estos materiales suponen un gran avance. Permiten fabricar rápidamente piezas que necesitan protección contra la inflamabilidad. Por ejemplo, se pueden fabricar carcasas personalizadas para componentes electrónicos, piezas para drones o piezas para la industria del automóvil. Cuando utilices la impresión 3D para estas piezas, sigue siendo muy importante mirar la hoja de información del material. Asegúrate de que la resina o filamento ignífugo tiene la clasificación UL 94 que necesitas para el grosor especial de tu pieza. Utilizar la impresión 3D con un material que tenga la clasificación UL 94 puede ahorrarle mucho tiempo y dinero.

¿Cómo elijo el mejor plástico ignífugo para mi proyecto?

Elegir el material adecuado es cuestión de plantearse las preguntas correctas. En primer lugar, ¿qué hace su producto? ¿Y dónde lo va a utilizar la gente? Una carcasa de plástico para un servidor en una gran sala de ordenadores tiene necesidades distintas que una pieza dentro de un motor de coche que se calienta mucho. Tiene que conocer las normas de seguridad de su sector.

En segundo lugar, ¿qué clasificación UL 94 necesita? Para la mayoría de las cajas que contienen productos electrónicos de consumo, una clasificación UL 94 V-0 es una opción muy segura. Compruebe siempre las normas que corresponden a su producto. En tercer lugar, piense en el diseño de su pieza, y especialmente en su grosor. Como hemos dicho antes, la clasificación UL 94 se basa en él. Por último, debe hablar con su proveedor de material. Un buen fabricante puede darle toda la información sobre sus materiales termoplásticos ignífugos. Pueden ayudarle a seleccionar el adecuado. Si elige un plástico con el aditivo ignífugo adecuado y la clasificación UL 94 correcta desde el principio, su proyecto será mucho más fácil.

Key Things to Remember:

• UL 94 es la principal norma de seguridad para comprobar la inflamabilidad de los materiales plásticos.
• Un ensayo vertical (V-0, V-1, V-2) es más difícil de superar que un ensayo horizontal (HB) y demuestra que el material soporta mejor las llamas.
• UL 94 V-0 es la máxima calificación. Significa que el plástico deja de arder en 10 segundos y no tiene goteos llameantes.
• Una clasificación UL 94 siempre está relacionada con un determinado grosor del material. Compruebe siempre el grosor de su pieza en la hoja de información.
• Elegir el material adecuado es muy importante para la seguridad contra incendios, la fiabilidad del producto y el cumplimiento de las normas de su sector.
• Puede comprar muchos materiales ignífugos, tanto para moldeo por inyección como para impresión 3D, que tienen una clasificación UL 94.