En ocasiones anteriores, hemos usado este espacio como medio divulgativo de conceptos relacionados con la inflamabilidad en los materiales plásticos o el marco normativo que les es de aplicación, siempre que el uso final del material fuese la construcción.

En la presente entrada, nos vamos a centrar en cómo se clasifican y que tipología de ensayos se realizan a los termoplásticos, siempre que el uso final sea el de piezas de dispositivos o artefactos.

Inflamabilidad y normativa de clasificación

Para empezar, es importante definir el concepto de inflamabilidad de un material plástico, este viene determinado por la tendencia de una silicona o un termoplástico a extinguir o a propagar la llama cuando entran en combustión.

Los procedimientos y el sistema de calificación que se toman de referencia para estos usos, se encuentran recogidos en la norma UL94 para pruebas de inflamabilidad de materiales plásticos para piezas de dispositivos y artefactos. Además, está armonizada con las normas IEC 60707, 60695-11-10 y 60695-11-20 y las normas ISO 9772 y 9773.

UL94 Clasificación de llamas

Se especifican 12 clasificaciones de llamas en la norma para los materiales según los resultados de los ensayos. Estas clasificaciones, se presentan en orden descendente y en 3 grandes grupos, y se utilizan para distinguir las características de combustión de un material después de exponer la probeta de ensayo a una llama específica en un entorno controlado de laboratorio.

• Seis de las clasificaciones hacen referencia a los materiales plásticos de uso común en cerramientos, piezas estructurales / aislantes de productos electrónicos de consumo (5VA, 5VB, V-0, V-1, V-2 y HB).
• Tres de las seis restantes hacen referencia a espumas de baja densidad, utilizados habitualmente en la construcción de rejillas y material aislante acústico (HF-1, HF-2, HBF).
• Las tres últimas corresponden a láminas de escaso espesor que generalmente pueden permanecer en posición horizontal (VTM-0, VTM-1, VTM-2). Por lo general, estas se utilizan en placas de circuitos impresos flexibles.

Posición horizontal contra posición vertical

Las muestras del termoplástico se colocan en posición horizontal o vertical, según las especificaciones del método de prueba, estas se exponen a una fuente de ignición de llama determinada durante un período de tiempo específico. Según la tipología del ensayo, la llama se aplica una sola vez, como es en el caso de combustión horizontal (horitzontal burning , HB), mientras que en otros puede llegar hasta aplicarse 5 veces.

El grado de inflamabilidad HB, indica que el polímero fue probado en posición horizontal y que el tiempo de combustión es menor al máximo especificado.

El grado de inflamabilidad vertical, V2, V1 y V0, indica que el polímero fue probado en posición vertical y que se autoextinguió en un período de tiempo específico después de retirar la fuente de ignición. También se indica si se desprendieron partículas en llamas de la probeta de ensayo que encendieron el indicador de algodón debajo de la muestra.

Por último, indicar que en la norma se determina el método en el que se aplica la llama de prueba en 5 aplicaciones al realizar el ensayo que determina una clasificación 5VA o 5VB, estas pruebas miden la tendencia del polímero a extinguir o a propagar las llama después de encenderse.

Métodos de prueba y ejemplos

A modo informativo, indicar que en los materiales usados para recintos y piezas estructurales de productos electrónicos (5VA, 5VB, V-0, V-1, V-2 y HB), el material de grado 5VA o 5VB está expuesto a una llama aproximadamente cinco veces más intensa que la usada en las pruebas de grado V-0, V-1, V-2 y HB.

A continuación, a modo ilustrativo, utilizaremos un ejemplo para determinar el polímero adecuado si nos demandan unas propiedades concretas de inflamabilidad.

En este caso nos solicitan que termoplástico podríamos usar para una carcasa de una luminaria de señalización interior, además de garantizar que el material no contribuya a la propagación del fuego, ha de asegurar la estabilidad de la carcasa a los impactos. Por ello, nos demandan un material con un rango de autoextinguibilidad elevado, que el ensayo al que ha sido sometido garantice una serie de requisitos. Primero, el polímero de ensayo ha tenido de ser fijado verticalmente, después de haber estado expuesto a una llama de un quemador Bunsen durante 10 segundos, y la combustión ha de extinguirse en 10 segundos sin goteo. Nosotros en este caso, recomendaríamos un material clasificado V-0 con una resistencia al impacto elevada como es nuestro PC 07 F-2000, policarbonato compacto retardante a la llama, con un espesor comprendido entre 3 y 6 mm el cual vendrá determinado dependiendo de las dimensiones de la pieza definitiva.