งานวิจัยเกี่ยวกับการทดสอบการติดไฟที่อุณหภูมิสูงและประสิทธิภาพการหน่วงไฟของวัสดุโดยอิงจาก LISUN ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสง

นามธรรม
เมื่อส่วนประกอบที่ให้ความร้อน เช่น ตัวต้านทาน ชิป และโมดูลทำความร้อนภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เครื่องใช้ในครัวเรือน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ ทำงานเกินกำลัง จะเกิดแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูงถึง 500-960 องศาเซลเซียส หากคุณสมบัติการหน่วงไฟของเปลือกพลาสติกและชิ้นส่วนฉนวนโดยรอบไม่เพียงพอ การสลายตัวทางความร้อนและการติดไฟจะเกิดขึ้นได้ง่ายหลังจากสัมผัสกับอุณหภูมิสูง ซึ่งนำไปสู่เหตุการณ์ไฟไหม้จากไฟฟ้า มาตรฐานระดับชาติและระดับสากลกำหนดให้มีการทดสอบการหน่วงไฟด้วยลวดเรืองแสงสำหรับส่วนประกอบที่ไม่ใช่โลหะของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าเพื่อประเมินความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้

การขอ เครื่องทดสอบลวดเรืองแสง เป็นอุปกรณ์ทดสอบพิเศษสำหรับจำลองการสัมผัสระหว่างแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูงกับวัสดุ ในบรรดาอุปกรณ์ดังกล่าว ได้แก่... LISUN ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสงได้รับการออกแบบอย่างเคร่งครัดตามมาตรฐาน GB/T 5169 ซีรีส์และ IEC 60695-2 ซีรีส์เวอร์ชันล่าสุด สามารถจำลองอุณหภูมิการทดสอบมาตรฐานที่ 960°C และแรงกดสัมผัสมาตรฐานที่ 0.95 N ได้อย่างแม่นยำ มาพร้อมกับฟังก์ชันการตั้งเวลาอัตโนมัติ การแยกตัวอย่างอัตโนมัติ และการบันทึกข้อมูลอัตโนมัติ เพื่อลดข้อผิดพลาดจากการทำงานด้วยมือ สามารถวัดตัวชี้วัดหลักสี่ประการได้อย่างแม่นยำ ได้แก่ พฤติกรรมการติดไฟของวัสดุ อุณหภูมิการติดไฟของลวดเรืองแสง (GWIT) และดัชนีความไวไฟของลวดเรืองแสง (GWFI) จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการทดสอบของบุคคลที่สาม ผู้ผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน และสถาบันวิจัยวัสดุ เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพการหน่วงไฟ

1. บทนำ
ในระหว่างการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เครื่องใช้ในครัวเรือน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ความผิดพลาดจากการโอเวอร์โหลดของตัวต้านทาน ชิป และชุดทำความร้อนจะก่อให้เกิดแหล่งความร้อนที่มีอุณหภูมิสูงตั้งแต่ 500°C ถึง 960°C หากประสิทธิภาพการหน่วงไฟของเปลือกพลาสติกและส่วนประกอบฉนวนที่อยู่ติดกันไม่เพียงพอ การสลายตัวทางความร้อนและการติดไฟจะเกิดขึ้นได้ง่ายเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง ทำให้เกิดอุบัติเหตุไฟไหม้จากไฟฟ้า มาตรฐานภายในประเทศและสากลกำหนดให้มีการทดสอบการหน่วงไฟด้วยลวดเรืองแสงกับชิ้นส่วนที่ไม่ใช่โลหะของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าเพื่อประเมินอันตรายจากไฟไหม้ที่อาจเกิดขึ้น

เครื่องทดสอบลวดเรืองแสงเป็นอุปกรณ์ทดสอบเฉพาะที่จำลองการสัมผัสระหว่างแหล่งความร้อนอุณหภูมิสูงกับวัสดุ LISUN ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสงเป็นไปตามมาตรฐานล่าสุดอย่างครบถ้วน รวมถึง GB/T 5169.10/11/12/13-2023/2024, IEC 60695-2-10~13:2021 และ UL746Aเครื่องมือนี้ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำในการจำลองอุณหภูมิการทดสอบมาตรฐาน 960°C และแรงกดสัมผัส 0.95 N โดยมีระบบจับเวลาอัตโนมัติ การดึงตัวอย่างอัตโนมัติ และการบันทึกข้อมูลอัตโนมัติ เพื่อลดความคลาดเคลื่อนในการทดสอบที่เกิดจากมนุษย์ ช่วยให้สามารถวัดค่าสำคัญต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ เช่น คุณสมบัติการติดไฟของวัสดุ ค่า GWIT และ GWFI รองรับการทดสอบ 3 ประเภท ได้แก่ การทดสอบความไวไฟของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป การทดสอบดัชนี GWFI ของวัสดุ และการทดสอบอุณหภูมิการติดไฟ GWIT และตรงตามข้อกำหนดการรับรองการเข้าสู่ตลาด เช่น 3C, UL และ CQC

ZRS-3H เครื่องมือทดสอบเรืองแสง

2. หลักการทำงานและพารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของ ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสง
2.1 หลักการทำงาน
ส่วนประกอบหลักของระบบทำความร้อน ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสงเป็นลวดเรืองแสงรูปตัว U ที่ทำจากโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม (80Ni/20Cr) มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม. ซึ่งสร้างอุณหภูมิสูงโดยการจ่ายกระแสไฟฟ้าสูง เทอร์โมคัปเปิลหุ้มฉนวนชนิด K ขนาด 1 มม. จะตรวจสอบอุณหภูมิที่ปลายลวดด้วยความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ ±3°C ในระหว่างการทดสอบ อุปกรณ์จะกดลวดเรืองแสงลงบนพื้นผิวของตัวอย่างด้วยแรงดันคงที่และดึงกลับโดยอัตโนมัติหลังจากระยะเวลาที่กำหนด ระบบจะบันทึกเวลาการติดไฟ ระยะเวลาการดับของเปลวไฟ และเวลาการลุกไหม้ซ้ำโดยอัตโนมัติ และสังเกตพร้อมกันว่าสารที่หยดลงไปจะทำให้แผ่นสำลีด้านล่างติดไฟหรือไม่ เครื่องมือนี้จะประเมินพฤติกรรมการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงของวัสดุอย่างครอบคลุม และคำนวณค่าตัวบ่งชี้การหน่วงไฟที่สำคัญสองค่า ได้แก่ GWIT และ GWFI

2.2 ข้อกำหนดหลักและมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
การขอ ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสงมีช่วงการวัดอุณหภูมิตั้งแต่อุณหภูมิห้องถึง 1100°C ความแม่นยำของเวลา 0.1 วินาที และแรงกดสัมผัสที่เสถียร 0.95 N ± 0.1 N ตัวเครื่องทั้งหมดใช้โครงสร้างเหล็กทนการกัดกร่อนอุณหภูมิสูงและมีอินเทอร์เฟซการทำงานแบบสัมผัส LCD เป็นไปตามมาตรฐาน GB/T 5169.10/11/12/13-2023/2024 และ IEC 60695-2-10~13:2021 อย่างสมบูรณ์ UL746A และมาตรฐานการป้องกันอัคคีภัยอื่นๆ ทั้งในประเทศและต่างประเทศ สามารถทำการทดสอบความไวไฟของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป การทดสอบดัชนี GWFI ของวัสดุ และการทดสอบอุณหภูมิการจุดติดไฟ GWIT ได้พร้อมกัน ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการรับรองการเข้าสู่ตลาดของ 3C, UL, CQC และการรับรองอื่นๆ

3. ขั้นตอนการทดสอบวัสดุโดยใช้เครื่องทดสอบลวดเรืองแสง
3.1 การเตรียมตัวอย่างก่อนการทดสอบ
ตัวอย่างพลาสติกมาตรฐานขนาด 60 มม. × 60 มม. × 3.0 มม. จะถูกปรับสภาพเป็นเวลา 24 ชั่วโมงภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิ 23°C ± 2°C และความชื้นสัมพัทธ์ 50% ± 5% เพื่อขจัดผลกระทบของอุณหภูมิและความชื้นต่อประสิทธิภาพการเผาไหม้ จากนั้นวางแผ่นสำลีและแผ่นไม้สนไว้ใต้ตัวอย่างที่ระยะ 200 มม. เพื่อประเมินความเสี่ยงในการติดไฟของหยดที่กำลังลุกไหม้

3.2 ขั้นตอนการทดสอบ GWIT (อุณหภูมิการจุดระเบิดของลวดเรืองแสง)
• เริ่มต้น LISUN ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสง ตั้งอุณหภูมิเริ่มต้นที่ 500°C และคงอุณหภูมิไว้เป็นเวลา 60 วินาที
• ลวดเรืองแสงจะสัมผัสกับตัวอย่างโดยอัตโนมัติเป็นเวลา 30 วินาที และสังเกตว่าเกิดเปลวไฟต่อเนื่องหรือไม่
• หากไม่มีเปลวไฟปรากฏขึ้น ให้ทำการทดสอบซ้ำโดยเพิ่มอุณหภูมิขึ้นครั้งละ 50°C จนกว่าตัวอย่างจะติดไฟได้อย่างเสถียร
• บันทึกอุณหภูมิต่ำสุดที่เกิดการเผาไหม้ที่เสถียรอย่างต่อเนื่อง ซึ่งกำหนดโดย GWIT (อุณหภูมิวิกฤตของการเผาไหม้)

3.3 ขั้นตอนการทดสอบ GWFI (ดัชนีความไวไฟของลวดเรืองแสง)
• ให้ความร้อน ZRS-3H ทดสอบด้วยลวดเรืองแสงจนถึงอุณหภูมิมาตรฐาน 960°C และนำลวดเรืองแสงสัมผัสกับตัวอย่างเป็นเวลา 30 วินาทีหลังจากอุณหภูมิคงที่แล้ว
• ดึงลวดเรืองแสงกลับและบันทึกระยะเวลาที่เปลวไฟลุกไหม้ และตรวจสอบว่าแผ่นสำลีติดไฟหรือไม่
• หากตัวอย่างเกิดไฟไหม้และไม่สามารถดับเองได้ภายใน 30 วินาที ให้ทำการทดสอบซ้ำโดยลดอุณหภูมิลง 50 องศาเซลเซียสในแต่ละครั้ง
• หากตัวอย่างไม่ก่อให้เกิดเปลวไฟ หรือเปลวไฟดับลงเองภายใน 30 วินาทีโดยไม่ทำให้แผ่นสำลีติดไฟ อุณหภูมิที่ได้จะเป็นค่า GWFI

3.4 ตัวชี้วัดข้อมูลที่บันทึกไว้
การขอ ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสงจะบันทึกข้อมูลหลักสี่อย่างโดยอัตโนมัติ ได้แก่ เวลาที่ไฟติด (Ti), เวลาที่เปลวไฟดับ (Te), การมีหยดสารไวไฟ และสถานะการติดไฟของแผ่นสำลี ข้อมูลเหล่านี้ใช้ในการประเมินระดับการติดไฟที่อุณหภูมิสูงและการหน่วงไฟของวัสดุอย่างครอบคลุม

4. ผลการทดสอบด้วยลวดเรืองแสงและการวิเคราะห์ข้อมูลของพลาสติกวิศวกรรมชนิดต่างๆ
ในเอกสารฉบับนี้ LISUN ZRS-3H ใช้เครื่องทดสอบลวดเรืองแสงในการทดสอบ GWIT และ GWFI แบบขนานกับพลาสติกวิศวกรรมดัดแปลง 4 ชนิดที่ใช้กันทั่วไปในเครื่องใช้ในครัวเรือน โดยแต่ละกลุ่มตัวอย่างจะถูกทดสอบ 3 ครั้ง และนำค่าเฉลี่ยมาใช้ ข้อมูลการทดสอบแสดงในตารางที่ 1
ตารางที่ 1 ผลการทดสอบความหน่วงไฟของพลาสติกดัดแปลง 4 ชนิด โดยพิจารณาจาก LISUN ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสง

จากข้อมูลในตารางที่ 1 สามารถสังเกตเห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในประสิทธิภาพการหน่วงไฟได้ PP ที่มีคุณสมบัติหน่วงไฟทั่วไปมีค่า GWIT เพียง 670°C ซึ่งไม่ตรงตามข้อกำหนดบังคับที่ ≥750°C สำหรับชิ้นส่วนที่นำกระแสไฟฟ้าในเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ไม่มีผู้ดูแล วัสดุ PC ที่เสริมด้วยใยแก้วมีค่า GWFI สูงถึง 900°C โดยจะเกิดชั้นถ่านอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิสูงเพื่อแยกแหล่งความร้อน และมีคุณสมบัติทนไฟเหมาะสมสำหรับชิ้นส่วนที่ให้ความร้อนภายในเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน วัสดุ PEEK สามารถผ่านการทดสอบลวดเรืองแสงที่ 960°C ซึ่งเหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์และชิ้นส่วนขับไฟที่ทำงานภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน ด้วยค่า GWIT และ GWFI ที่แม่นยำและเป็นเชิงปริมาณที่ได้จาก... ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสง ช่วยให้องค์กรต่างๆ สามารถคัดกรองวัสดุหน่วงไฟที่เหมาะสมกับสภาพการทำงานในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ได้อย่างแม่นยำ และขจัดความเสี่ยงจากไฟไหม้ตั้งแต่ต้นเหตุ

5. สถานการณ์การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมของ ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสง
• เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค: ทดสอบตัวเรือนของเครื่องชาร์จ ชิ้นส่วนฉนวนของมอเตอร์เครื่องปรับอากาศ และชิ้นส่วนพลาสติกที่อยู่รอบๆ ตัวทำความร้อนของหม้อหุงข้าว เพื่อตรวจสอบว่าตรงตามมาตรฐานความปลอดภัยของเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน GB/T 4706.1 หรือไม่ และเพื่อหลีกเลี่ยงการลุกไหม้ของตัวเรือนที่เกิดจากอุณหภูมิสูงเกินพิกัดภายใน
• อุตสาหกรรมแสงสว่าง: ดำเนินการทดสอบ GWFI และ GWIT สำหรับไดร์เวอร์ LED และวัสดุฉนวนของขั้วหลอดไฟเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน GB 7000.1 ข้อกำหนดด้านการป้องกันอัคคีภัยสำหรับโคมไฟ
• อุปกรณ์ไฟฟ้า: ตรวจสอบสวิตช์ แผงเต้ารับ และฉนวนสายเคเบิล เพื่อป้องกันไฟไหม้ในวงจรที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไปเนื่องจากกระแสไฟฟ้าเกิน
• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์: ประเมินประสิทธิภาพการหน่วงไฟที่อุณหภูมิสูงของระบบนำทางรถยนต์ ฉนวนสายไฟ และชิ้นส่วนพลาสติกภายใน เพื่อให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีอุณหภูมิสูงในห้องเครื่องยนต์
• สถาบันทดสอบอิสระ: ดำเนินการทดสอบลวดเรืองแสงครบชุดตามที่กำหนดสำหรับการรับรอง CQC และ UL ออกรายงานการทดสอบที่สอดคล้อง และสนับสนุนการเข้าถึงตลาดของผลิตภัณฑ์

6 ข้อสรุป
การขอ เครื่องทดสอบลวดเรืองแสง เป็นอุปกรณ์ทดสอบที่ขาดไม่ได้สำหรับการประเมินความเสี่ยงต่อการเกิดอัคคีภัยที่อุณหภูมิสูงของวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ มาพร้อมระบบควบคุมอุณหภูมิแบบมาตรฐาน การทดสอบอัตโนมัติ และการออกแบบอัจฉริยะด้านการจับเวลาที่มีความแม่นยำสูง LISUN ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสงสามารถจำลองสภาวะการสัมผัสที่อุณหภูมิสูงได้อย่างเสถียร และวัดค่าตัวบ่งชี้การหน่วงไฟที่สำคัญได้อย่างแม่นยำ รวมถึงพฤติกรรมการติดไฟของวัสดุ ค่า GWIT และ GWFI การทดสอบแบบขนานที่ดำเนินการผ่าน ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสงสามารถแยกแยะความแตกต่างของประสิทธิภาพการหน่วงไฟของพลาสติกดัดแปลงชนิดต่างๆ ได้อย่างชาญฉลาด ให้ข้อมูลการทดสอบที่เชื่อถือได้สำหรับการเลือกวัสดุ การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างผลิตภัณฑ์ และการรับรองมาตรฐานในอุตสาหกรรมเครื่องใช้ในครัวเรือน อิเล็กทรอนิกส์ และยานยนต์

เนื่องจากการยกระดับมาตรฐานความปลอดภัยทางไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง ความต้องการตัวบ่งชี้ความหน่วงไฟของวัสดุจึงเพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ ZRS-3H เครื่องทดสอบลวดเรืองแสงจะยังคงมีบทบาทสำคัญในการวิจัยและพัฒนาวัสดุหน่วงไฟและการทดสอบความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ลดอันตรายจากอัคคีภัยของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า และส่งเสริมการปรับปรุงมาตรฐานความปลอดภัยจากอัคคีภัยโดยรวมของอุตสาหกรรม