UL94燃烧试验概述：

可燃性UL94等级是应鼡zui广泛的塑料材料可燃性能标准它用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。根据燃烧速度、燃烧时间、抗滴能力以及滴珠是否燃烧可有多種评判方法每种被测材料根据颜色或厚度都可以得到许多值。

塑料阻燃等级由HBV-2，V-1向V-0逐级递增：

HB：UL94标准中zui低的阻燃等级要求对于3到13毫米厚的样品，燃烧速度小于40毫米每分钟；小于3毫米厚的样品燃烧速度小于70毫米每分钟；或者在100毫米的标志前熄灭。

V-2：对样品进行两次10秒嘚燃烧测试后火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下

V-1：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭不能有燃烧物掉下。

V-0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下

UL94水平垂直燃烧试验仪设计为对设备和器具部件材料的可燃性能试验，众多应用于zui终用途产品的易燃性能、燃烧速率、火焰蔓延、燃烧强度均可被检测目前已经被广泛应用于V-0、V-1、V-2、HB、5V、HF-1、HF-2、HBF 级材料或泡沫塑料的可燃性进行定级评定。适用于照明设备、低压电器、家用电器、机床电器、电机、电动工具、电子仪器、电工仪表、信息技术设备、电气事务设备、电气连接件和辅件等电工电子产品及其组件部件的研究、生产和质检部门也适用于绝缘材料、工程塑料或其它固体可燃材料行业。

UL94是美国保险协会颁布的關于针对塑料和泡沫材料的防火测试标准主要用以检测设备和器具部件材料的可燃性能试验，UL94针对材料的燃烧主要分成了五种测试方法

（2）、50W火焰垂直燃烧测试V-0、V-1、V-2分级；

（4）、薄膜材料软性试样的垂直燃烧VTM-0、VTM-1和VTM-2分级；

（5）、泡沫材料水平燃烧HF-1、HF-2和HBF分级。

下面分别对于UL94嘚试样架、火源和箱体的各个部分分别进行详解

一、UL94试样测试程序

1、水平燃烧测试HB分级

试样水平放置，样品的尺寸为125mm×13mm×厚度（zui大不能超过超过13mm）各自在距点燃端25mm和100mm做好标记，在距25mm标线zui远端用试样夹夹持住试样本生灯成45度角倾斜，不改变火焰的位置对试样施加30s±1s的时間对于该试验的试样材料又分成可自撑材料和非自撑材料两种。

试样水平夹持在试样夹上下面有一片水平放置的金属网，根据UL94中2.4C部分囷GB/T中第6.6部分的规定金属丝网是由直径为0.40～0.45mm的钢丝制成，每25mm有有20个孔并切成125mm的方块。根据GB/T中第8.2.2部分试样的自由端应与金属网保持10mm的距離。

根据UL94中第2.10A部分和GB/T第8.2.3部分当试样的自由端下垂不能保持10mm的距离时，应该在试样的下面放置一个支撑架以保证试样的自由端与金属网嘚距离保持在10mm，伸出的支撑架距试样自由端近似10mm在样品的被夹端，必须留有足够的间隙一使固定物可以向旁边自由的滑动，当样品燃燒时支持固定物要以相同的速度后撤详见图1

试样垂直放置，样品尺寸为125mm×13mm×厚度（zui大不能超过超过13mm）本生灯垂直放置，根据UL94中V分级的3.14蔀分和GB/T第9.2.4部分灯口与试样保持10mm±1mm的距离，却在试样燃烧长度变化的过程中要能够保持喷灯口与试样的距离在10s±0.5s内不变这就需要能够在垂直平面内移动本生灯。

如果在试样燃烧过程中有熔融物或滴落物时，应将喷灯倾斜45度以免有熔融滴落滴进喷灯口，对试样施加10s±0.1s的時间后应立即移开喷灯，至少移开距试样150mm的距离使其不对试样的续燃产生影响。详见图2

对于500W火焰燃烧测试根据UL94中5V4.6部分和GB/T2的规定，又對其分成了条形试样的易燃性测试和板行试样的耐燃穿能力的测试条形试样燃烧测试

用环形试样架在试样6mm的地方夹住试样试样下水平放置了面积为50mm×50mm的棉垫，试样的下端与棉垫的距离为300mm±10mm该本生灯灯管的轴心线与垂直方向的夹角为20±5度，对试样施加5次每次5s±0.1s间隔5s±0.1s的吙焰燃烧。根据根据GB/T2中第8.2.3部分的规定如果在试验的过程中，条形试验样品有滴落物卷缩和伸长，则应调整喷灯位置使蓝色锥形焰心嘚锥顶刚好触及到样品的剩余部分，这就需要在实验的过程中能够能够不影响试验箱体内部环境的情况下在垂直面移动本生灯。在每次施加完火焰后应立即移开喷灯以免影响试样的续燃。

板行试样试样的尺寸为（150mm±5mm）×(150mm±5mm)×厚度（通常是需的zui小厚度，zui厚不能超过13mm）用环形试样夹水平夹持试样喷灯与垂直面成20±5度角，使蓝色焰心的锥顶刚好触及到板形样品底面的中心对试样施加5次每次5s±0.5s的火焰，间隔5s±0.5s每次施加完火焰后应立即移开喷灯，以免影响试样的续燃

根据燃烧的时间对样品进行分级

薄膜材料软性试样的垂直燃烧测试的VTM分级

根据UL94增加5.5条，针对太薄、变形、收缩或燃尽至试样支架的材料进行测试样品的尺寸为200mm×50mm，延纵向缠绕在直径为12.7mm的棒上样品垂直夹持，樣品底端距燃烧器管的顶端的距离为95mm喷灯垂直放置，对样品施加3s的火焰撤离火焰距试样至少150mm的距离，以免影响试样的续燃等到试样停止燃烧，立即再对试样施加3s的火焰如果在每次施加火焰过程中，样品有掉下溶化物或燃烧物，则燃烧器要倾斜到45度且在施加火焰嘚过程中，燃烧器在样品未重叠区域稍微移动一些以免滴落物滴进喷管。

泡沫材料的水平测试的HF分级

本生灯垂直放置根据GB/T 的5.2部分，本苼灯筒身长100±10mm内径为9.5mm±0.3mm，在5.3部分规定了灯口安装扇形喷火器的规格翼顶开口的内部长度为(48±1)mm，内部宽度为(1.3±0.05)mm

试样支架为长215mm，宽75mm端蔀弯成直角，高为13mm直径为0.8mm的不锈钢丝制成的6.4mm的网格状拖网，托网距箱体的前后左右的距离都要一样位于箱体上方(175±25)mm。

根据GB/T 的6.2部分的规萣样品的尺寸为(150mm±1mm)×(50mm±1mm)，厚度不大于13mm试样水平放置在拖网上，试样的zui前端距本生灯翼顶上方(13±1)mm

箱体体积是这个实验设备的一大关键，因为在试验的过程中箱体几乎是密封的，与外界没有气体交换为了保证箱体内燃烧时氧气的消耗不影响试样的测试结果，在GB/T中的第6.1蔀分对于做HB分级和V分级的测试实验箱体的体积规定至少为0.5m?，GB/T中的第5.1部分对于做泡沫材料HF分级时测试箱体的体积至少为0.5m?。以上三个分级测试的火焰都为为50W火焰；对于GB2 500W火焰的测试因为火源更加强烈，对于氧气的消耗更大则相应的对于箱体的体积要求也就更大，至少为0.75m?。

综上所述为了保证这个实验准确的进行，符合各个分级测试的要求实验箱体的体积至少为0.75m?。

试验箱体内部必须呈现暗色，当用一個面向试验箱后面的照度计置于试样的位置记录的照度值应低于20lx。同时试验箱应配备有能够完全关闭的抽风扇以排除实验完毕后产生嘚有毒产物。

本生灯符合ASTM D5025灯管长100mm，内径为9.5mm测试火焰高度为20mm到125mm。灯具试验倾角为：0°、20°、45°、可快速定位，zui大行程约150mm.

（关于UL94燃烧试验儀题外知识编辑）：

50W、500W是指喷灯的燃烧功率一般是UL的燃烧喷灯，在国标电线单根垂直燃烧试验中的喷灯燃烧功率就是1000W

UL94中 HB、V级喷灯为：20mm（50W），燃烧火焰：蓝焰内无锥形高度20±1mm ；

火焰的火焰温度：  

HB级、V级、VMT级燃气流量为105ml/min，背压力10mm水柱或相等压力；

对于燃烧气体的选择原則上可用甲烷、乙烷和丙烷，但由于不同燃烧气体的燃烧热值是不相同的所以在对于实验结果出现纠纷时，用甲烷作为仲裁气体所以茬条件允许的情况下，我们建议实验室用甲烷气体

UL94主要的火源有两种，一种是HB分级和V分级的50W火焰测试一种是5V分级的500W火焰测试，根据ASTM D5207的規定两种火焰温度下所需气体的压力和流量，见下表：

从上表可以看出20mm和125mm的火焰高度，都有相应的气体压力和气体的流量因为要调節某一规定的火焰高度，我们可以从如下两方面着手一是减小压力，增大气体的流量；二是增加压力减小气体的流量。二者都可达到規定的火焰高度但是这两种火焰高度下火焰燃烧的温度是不一样的。

故标准在对火源的要求时同时对气体选择及压力和流量都做了规萣，其zui终的目的就是为了控制火焰的温度为了试验的准确性，当调节好火焰的流量和压力后还应用一个K型热电偶对火焰进行温度校准。

为了使测试的准确在K型热电偶丝下端焊接一个铜锤，放大K型热电偶丝的受热面积

根据ASTM D5207的规定，对于50W-20mm的火源进行温度校准时把K型热電偶丝前端的铜锤放置在距喷灯口10±1mm的位置上，当温度从100摄氏度升高到700摄氏度时用时间应在44±2s。

对于500W-125mm的火源进行温度校准时应把K型热電偶丝前端的铜锤放置在距喷灯口55±1mm的位置上，当温度从100摄氏度升高到700摄氏度时用时应在54±2s。

五、应该如何选择UL94测试仪

目前在中国市場上，目前主流的有多款UL94燃烧试验仪器价格、性能等良莠不齐，下面我们将分别对主流的几款UL94燃烧仪器进行简单的对比和介绍：美国Govmark（媄国哥马克阻燃实验室）、英国FTT、美国亚太拉斯、莫帝斯技术Firemaster（韩国）的UL94燃烧试验仪（国内厂家生产的水平垂直燃烧试验仪主要参考GOSUN科技嘚GS-UL94R智能型UL94水平垂直燃烧试验仪）

工程师通过对该仪器的了解它主要存在如下几个问题：

该试验箱体的体积为0.5立方米

根据GB/T8的6.1部分规定，在500W吙焰5V分级中要求箱体的体积至少为0.75m?，且箱体在实验过程中是密封的，箱体的一定容积是为了试样在实验过程中消耗不影响实验结果。则该试验箱体不适合做500W火焰的5V分级测试。

本生灯的位置它仅设置了20度和90度位置

根据UL94中3.14部分和GB/T 的9.2.4部分V分级的测试中试样垂直夹持在试样夹仩，本生灯垂直放置在试样下面喷灯口距试样底端的距离为10mm±1mm，如果施加火焰过程中试样有燃烧物或熔融物滴落，则将喷灯倾斜45度角并从试样下后方撤足够距离，防止滴落物滴进灯管该喷灯不能倾斜45度角，故不符合标准

箱体没有设置操作员能够在试验的过程中对箱体内部喷灯的操作平台

在测试中，必须打开机器的门才可以接触到试样及燃烧器故无法保证测试在完全封闭的状态下进行。

2）美国ATLAS亚呔拉斯和莫帝斯技术Firemaster（美国哥马克阻燃实验室）

我们从上面两张照片中分别可以看到在箱体的下方，靠近箱体的底边有两个操作孔是為了方便实验员能够移动喷灯或试样架，在实验的过程中能够方便的把喷灯靠近和远离试样同时还应在遇到UL94中第3.14部分和GB/T的9.2.4部分提到当试樣燃烧变短时还需垂直方向上移动喷灯，保持喷灯口与试样端依然保持10mm±1mm的距离在GB/T2中500W火焰测试的8.2.4中规定的，如果试验期间条形实验样品滴下颗粒卷缩或伸长，则应调整喷灯位置使蓝色锥行焰心刚好触及条形试样的剩余部分，而不是触及熔融材料和延丝这个同时也需偠喷灯能够在垂直方向上移动。

但是如果把这两个操作的孔安装在箱体的底边测试人员采用站立或坐的方式，手臂必须弯曲向上才能接觸到试样架或本生灯从人体工学的角度考虑，都非常吃力另外，根据笔者自身身体力行对ATLAS燃烧箱进行测试同时观察购买ATLAS用户在测试過程中，实际上都没有通过操作孔来接触试样架和本生灯而是通过玻璃管侧窗的上移，也就是打开测试箱进行测试证明该设计本身确實给用户带来非常多的不便，同时也未能按照标准所要求需要封闭测试箱进行测试的要求。

3）东莞市高升电子精密科技有限（GOSUN科技）——GS-UL94R智能型水平垂直燃烧试验仪

一、 设备清单及配置要求

◆K型125mm火焰测温热电偶及测温铜块 1套

◆K型20mm火焰测温热电偶及测温铜块 1套

◆20 mm校准火焰标呎 1个

◆20目不锈钢网 1个

◆照明灯泡（12V/35W杯灯） 1支

按一定的火焰高度和一定的施焰角度对呈水平或垂直状态的试品定时施燃若干次，以试品点燃、灼热燃烧的持续时间和燃烧长度等来评定其可燃性及着火危险性

2、UL94水平垂直燃烧试验仪主要针对 V-0 、 V-1 、 V-2 、 HB 、 5V 级材料的可燃性进行定级評定。适用于照明设备、低压电器、家用电器、机床电器、电机、电动工具、电子仪器、电工仪表、电气连接件和辅件等电工电子产品及其组件部件的研究、生产和质检部门也适用于绝缘材料、工程塑料或其它固体可燃材料行业。

相比较以上几种UL94的箱体，东莞GOSUN科技的UL94水平垂直燃烧测试仪箱体体积达到标准要求的0.75立方米，同时在操作时候是通过箱体中间烤漆不锈钢板化上的操作杆去接触试样架及本生灯，符合人体工学的要求另外，在UL94 50W 火焰测试及500W吙焰测试中，对于流量和压力的要求均采用双流量计配置要求。如果使用甲烷气体在50W和500W火焰测试中，对于背压的要求分别为0.15PSI和1.37PSI普通嘚减压阀根本无法将压力调节到这么低的位置，GOSUN科技UL94燃烧测试仪配备精密调压阀，量程为0-2PSI可以有效的将燃烧气体的压力进行调节，得絀准确的测试结果除上述配置外还配备一个柔性网状夹具，方便固定柔软状试样；另配置有遥装置可以离线自动控制试验开始、余焰時间、余灼时间等；设备本身采用自动打火装置,方便试验自动进行；本生灯灯头可以调节0-45度燃烧角度,并配有相应角度指示；GOSUN仪器zui重要的安铨性能保障体现在其*——人性化的气路和电路独立隔离设计之处，气路和电路分开能有效的防止继电器动作时出现的打火现象遇到气体泄露电火花引燃爆炸zui大程度的保障了试验的人身安全和实验室的整个电路布局；在此基础上再加配气体流量大小自动报警器，更安全可靠！这些独特的设计都是以上国外进口设备不具备的

＊GS-UL94R智能型UL94水平垂直燃烧试验仪，货期时间短且售后维修方便，24小时内上门安装、调試、培训、维护适合国内大众客户需要！

GB/T塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法；

GB/T8电工电子产品着火危险试验 第16部分: 试验火焰 50W 水平与垂直吙焰试验方法；

GB/T 8 电工电子产品着火危险试验 第17部分:试验火焰500W火焰试验方法GB/T 泡沫塑料燃烧性能实验方法 水平法；

GB1 信息技术设备 安全 第1部分：通用要求等相关标准试验要求。

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本试验仪适用于检验和评定塑料材料的燃烧特性是根据美国UL94 标准及GBT2408 标准《设备和器具部件用塑料材料的可燃性试验》中规定的有关条款设计制造，对设备和器具的塑料部件进行水平、垂直可燃性试验并配置有气体流量计，调节火焰大小操作簡单安全。本仪器可评定材料或泡沫塑料的可燃性如：V-0、V-1、V-2、HB、HF-1、HF-2、HBF级

本试验仪适用于检验和评定塑料材料的燃烧特性是根据美国UL94标准及GBT2408标准《设备和器具部件用塑料材料的可燃性试验》中规定的有关条款设计制造，对设备和器具的塑料蔀件进行水平、垂直可燃性试验并配置有气体流量计，调节火焰大小操作简单安全。本仪器可评定材料或泡沫塑料的可燃性如：V-0、V-1、V-2、HB、HF-1、HF-2、HBF级

1）箱体内容积： ≥0.5立方米，带玻璃观察门

2）施焰时间：0 ~ 99分99秒可设定

3）余焰时间：0 ~ 99分99秒可设定

4）余灼时间：0 ~ 99分99秒可设定

5）燃烧角度：20°，45°，90° （即0°） 可调节

6）燃烧器尺寸参数：喷管内径?9.5mm喷管有效长度100mm，有空气调节孔

7）火焰高度：按标准要求可从20mm调至175mm

8）对样方式：电机驱动前后左右对正样条

9）产品特点：另配置有照明装置抽气装置，燃气流量调节阀燃气压力表，燃气压力调节阀燃气流量计，燃气U型压力计及样品夹具

ul94水平垂直燃烧测试仪 水平垂直燃烧仪 水平垂直燃烧试验箱