Warum Sie feuerbeständige Kunststoffe in Ihrem Teiledesign berücksichtigen sollten

Die hohe Entflammbarkeit von Kunststoffen hat viele Unfälle im Haushalt und Gewerbe verursacht. Über 23 % der Brandunfälle in Haushalten gehen von Kunststoffgeräten wie Fernsehern, Radios, Teppichen, Küchengeräten, Netzteilen usw. aus.

Was wäre, wenn es eine Möglichkeit gäbe, die Entflammbarkeit von Kunststoffen zu verringern? Das bedeutet weniger Brandunfälle! Hier erfahren Sie im Detail, wie wichtig der Feuerwiderstand ist und wie die Entflammbarkeit bewertet wird. Sie werden auch ausführlich über flammhemmende Kunststoffe lernen.

Bedeutung von feuerfesten Kunststoffen

Kunststoffe sind zweifellos einer der wichtigsten Rohstoffe in der Teilebearbeitung. Ein Vorteil von Metall ist jedoch seine geringere Neigung, Feuer zu fangen. Bei feuerbeständigen Kunststoffen ist jedoch deren Entflammbarkeitsrisiko reduziert. Abgesehen von ihrer verringerten Entflammbarkeit gibt es noch einige weitere Gründe, warum feuerbeständige Kunststoffe wichtig sind:

Hilft, die Verwendung von Teilen sicherer zu machen

Kunststoffe sind eines der am häufigsten verwendeten Materialien in der Teilefertigung. Die Verwendung für Teile, bei denen viel Hitze im Spiel ist, kann jedoch aufgrund ihrer hohen Entflammbarkeit ein Problem darstellen. Bei schwer entflammbaren Kunststoffen ist dies nicht der Fall. Aufgrund ihrer Feuerbeständigkeit tragen sie dazu bei, die Verwendung von Kunststoffen für Hochtemperaturanwendungen weiter zu verbessern und sie sicherer in der Anwendung zu machen.

Hilft, den Benutzer dieser Teile zu schützen

Wenn das Teil sicherer zu verwenden ist, ist der Benutzer auch vor Feuergefahren sicher. Besonders wenn das Teil Bestandteil einer größeren Vorrichtung ist, ist es sehr wichtig, feuerbeständige Kunststoffe zu verwenden. Dies liegt daran, dass das Feuer des Kunststoffteils zu einem größeren Feuer führen könnte, wenn es nicht schnell gelöscht wird. Dies könnte den Benutzer des Teils einem Erstickungsrisiko durch Kohlendioxid aussetzen. Die Person kann auch schwere Verbrennungen durch das Feuer erleiden, die ebenfalls zum Tod führen können. Allerdings helfen schwer entflammbare Kunststoffe, dies zu verhindern. Wenn kein Feuer ausbricht, gibt es keine schwere Verbrennung und niemand wird eine schwere Verbrennung erleiden. So helfen feuerfeste Kunststoffe Leben zu retten.

So bestimmen Sie den Feuerwiderstandsgrad

So wichtig feuerbeständige Kunststoffe in der Zerspanung sind, so müssen Sie vor dem Einsatz den Grad ihrer Feuerbeständigkeit kennen. Hier kommt UL94 ins Spiel. UL 94 ist einer der am weitesten verbreiteten Standards für die Entflammbarkeit von Kunststoffen. Es wird von unabhängigen Underwriters Laboratories in den Vereinigten Staaten herausgegeben, woher es auch sein Akronym (UL) hat. Es ist ein Standard, der die Tendenz eines Materials bestimmt, sich entweder zu entzünden oder die Flamme zu verbreiten, sobald es entzündet ist.

Daher werden UL-Einstufungen basierend auf den Brennzeiten des Materials, dem horizontalen oder vertikalen Brennabstand und der zum Erlöschen der Flamme erforderlichen Zeit angegeben. Unterschiedliche Proben ähnlicher Materialien können aufgrund ihrer Dicke unterschiedliche UL 94-Ergebnisse aufweisen. Beispielsweise unterscheidet sich die Zeit, die zum Verlöschen eines Kunststoffs mit einer Dicke von 2 mm erforderlich ist, von der Zeit, die zum Verlöschen desselben Kunststoffs mit einer Dicke von 10 mm erforderlich ist. Ersteres erfordert weniger Zeit, letzteres mehr Zeit.

UL94-Einstufungen

Es gibt sechs UL94-Klassifizierungen für Feuerhemmung, und dazu gehören (Von der höchsten Feuerhemmung bis zur geringsten Feuerhemmung):

• 5VA:Das Brennen dauert nicht länger als 60 Sekunden bei einer vertikalen Probe. Es lässt kein Tropfen zu. Plaqueproben dürfen keine Löcher entwickeln.
• 5VB:Brennen dauert nicht länger als 60 Sekunden bei einer vertikalen Probe. Es lässt kein Tropfen zu. Die Plaqueprobe kann ein Loch aufweisen.
• V-0:Brennen dauert nicht länger als 10 Sekunden auf einer vertikalen Probe. Es lässt brennende Partikel tropfen, solange sie nicht entzündet sind.
• V-1:Brennen dauert nicht länger als 30 Sekunden auf einer vertikalen Probe. Es lässt brennende Partikel tropfen, solange sie nicht entzündet sind.
• V-2:Brennen dauert nicht länger als 30 Sekunden auf einer vertikalen Probe. Es lässt brennende Partikel tropfen.
• HB:hat eine Brenngeschwindigkeit von <76 mm/min bei einer Dicke von <3 mm. Das Brennen endet vor 100 mm. Es zeichnet sich durch langsames Brennen bei horizontalen Proben aus.

Das Bild unten gibt eine visuelle Darstellung der UL-94-Einstufung

Einige Kunststoffe erfüllen die Anforderungen von 5VA, 5VB und V-0 nicht. Um diese Kriterien zu erfüllen, benötigen Kunststoffe Additive. Dies erhöht jedoch die Herstellungskosten. Daher ist es oft nicht wünschenswert. Es neigt auch dazu, die mechanischen Eigenschaften des Kunststoffs zu beeinträchtigen und andere Herstellungsprobleme zu verursachen.

Wie Sie flammhemmende Kunststoffe für Ihr Produkt auswählen

Die meisten Kunststoffe sind von Natur aus brennbar. Sie verringern jedoch ihre Entflammbarkeitstendenz, indem Sie Zusätze in ihre Zusammensetzung aufnehmen. Diese Additive bestehen aus chemischen Verbindungen, die dazu beitragen, das Entzünden oder Verbrennen von Kunststoff zu hemmen oder zu verzögern. Sie fragen sich jedoch wahrscheinlich, wie genau diese Additive Kunststoffe feuerfest machen.

Diese Verbindungen tragen dazu bei, Kunststoff bei Hitzebelastung stabil zu halten und zu verhindern, dass er brennt. Flammhemmende Kunststoffe können daher Hitzebelastungen standhalten, ohne leicht zu verbrennen. Feuer brennt in Gegenwart von drei Grundelementen, Sauerstoff, Brennstoff und Wärme. Daher besteht die Wissenschaft der Flammschutzmittel darin, dass sie eine chemische Reaktion initiieren, die dazu beiträgt, eines oder alle dieser Elemente zu mildern. Sie geben auch Wasser ab, um ein Verbrennen des Kunststoffs zu verhindern.

Wie feuerfeste Kunststoffe die Entflammbarkeit verringern

Hier sind einige bewährte Methoden, mit denen feuerbeständige Kunststoffe eine niedrigere Entflammbarkeitsstufe erreichen können:

• Erhöhung der Zündbeständigkeit des Kunststoffs:Kunststoffe besitzen eine hohe Zündfähigkeit. Sie dienen als Brennstoff für ein Feuer. Stellen Sie sich nun vor, diese Gleichung so umzukehren, dass sie eine geringe Zündfähigkeit haben. Genau das leisten schwer entflammbare Kunststoffe. Es erhöht ihren Zündwiderstand und macht sie zum Verbrennen ungeeignet.
• Behindert die Geschwindigkeit der Flammenausbreitung:Feuer brennen weiter, wenn sie mit anderen brennbaren Materialien in der Umgebung interagieren. Flammhemmende Verbindungen helfen, diese Geschwindigkeit zu reduzieren. Sobald das Feuer den flammhemmenden Kunststoff erreicht, trifft es eine Pause und verhindert, dass es sich auf andere Materialien ausbreitet. Dies beugt weiteren Schäden vor und erleichtert das Löschen des Feuers.
• Reduzieren Sie die Rauch- und Rauchentwicklung:Je mehr Materialien brennen, desto höher ist die Rauchentwicklung. Andererseits gilt:Je weniger Materialien brennen, desto geringer ist die Rauchentwicklung. Als Folge davon, dass ein weiteres Verbrennen von Kunststoffmaterialien verhindert wird, tragen flammhemmende Thermoplaste dazu bei, die Rauch- und Rauchentwicklung zu reduzieren.

Flammgeschützte Kunststoffe spielen eine wesentliche Rolle im Brandschutz. Ein sehr gutes Beispiel für solche feuerfesten Kunststoffe ist PEEK.

Allerdings sollten Sie bei der Auswahl auch die Nebenwirkungen dieser feuerfesten Kunststoffe berücksichtigen. Dies liegt daran, dass die meisten Flammschutzmittel auch einige toxische und teure Probleme verursachen können. Einige dieser Nebenwirkungen sind:

• Einige Flammschutzmittel verdampfen und können in Ihre hergestellten Produkte gelangen
• Kann giftige Zersetzungsprodukte freisetzen
• Einige flammhemmende Kunststoffe sind teuer und können Ihre Produktionskosten erhöhen

Dies sind also die wesentlichen Faktoren, die Sie berücksichtigen sollten, bevor Sie sich für flammhemmende Kunststoffe für Ihre Produkte entscheiden.

Schlussfolgerung

Brandunfälle durch Kunststoffe sind vor allem auf deren hohe Entflammbarkeit zurückzuführen. Sie können jedoch Ihre Teile und andere Materialien schützen, indem Sie Feuerbeständigkeit verwenden. Neben dem Schutz Ihrer Materialien kann feuerfestes Material auch dazu beitragen, Leben zu retten, indem Feuerausbrüche verhindert werden.

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Häufig gestellte Fragen

F:Wie stellt man feuerfesten Kunststoff her?

A:Sie können feuerfesten Kunststoff herstellen, indem Sie hydratisiertes Magnesiumoxid oder Aluminiumoxid allein oder mit Phosphor- oder Bromverbindungen zu Polyethylen niedriger Dichte hinzufügen. Wenn ein Feuer ausbricht, zersetzen sich die Verbindungen und absorbieren die Feuerenergie, wodurch verhindert wird, dass der Kunststoff brennt.

F:Wie hoch ist die Feuerwiderstandsklasse von Kunststoff?

A:Dies ist die Fähigkeit eines Kunststoffmaterials, einem Feuer unter Testbedingungen über einen bestimmten Zeitraum zu widerstehen.