רוב הקונים מציינים "סיליקון מעכב בעירה" כפי שהם מסמנים תיבה בדף קטלוג. הם מניחים שמדובר בחומר אחד עם התנהגות קבועה אחת.
זה לא נכון. עמידות בעירה היא תוצאת בדיקה הקשורה לתקן ספציפי, עובי דגימה ספציפי וכיוון ספציפי. דרג שעובר בעירה אופקית יכול להיכשל בבעירה אנכית. חלק שנכבה מעצמו על השולחן עדיין יכול לחרוג ממגבלת עשן או רעילות של מסילה ולהידחות בהסמכה.
פער זה לעיתים רחוקות מופיע בדגימה. הוא מופיע חודשים לאחר מכן, בהומולוגיזציה או במהלך ביקורת אש, כאשר דוח הבדיקה אינו תואם את התקן שהיישום הסופי דורש בפועל. הסיכון כאן הוא קריאת תקן שגויה, לא הרכבה לקויה. עמוד זה מפרט מה סיליקון עושה בשריפה, והיכן נמצאים גבולות הבדיקה. התנהגות אש היא רק פרוסה אחת מהתכונות הרחבות יותר של סיליקון. תכונות חומר, וכמו השאר הוא משתנה בהתאם לדרגה ולמערכת המילוי.
סיכום מנהלים
- גומי סיליקון סטנדרטי אינו "לא דליק". הוא יחסית בטוח בפני אש: הוא נוטה לכבות את עצמו, נשרף לאפר סיליקה (SiO₂) שאינו מוליך, ואינו משחרר הלוגנים. — אבל דירוגי בסיס בדרך כלל מגיעים רק ל-UL94 HB, לא ל-V-0.
- דירוג UL94 V-0, תוצאה של צפיפות עשן נמוכה ועמידה בתקן EN 45545 / NFPA 130 הן שלוש בדיקות נפרדות. מעבר של אחד מהם אינו מרמז על מעבר של האחרים. חלקי מסילה ותחבורה ציבורית כושלים לרוב עקב עשן ורעילות, ולא עקב הצתה.
- ציין את התקן ואת רמת הסיכון, לא את המילה "מעכב בעירה".“ דירוג, מערכת מילוי, והאם אתם זקוקים לסיליקון קרמי (שלמות מעגל), כל אלה נובעים מהסמכה שעל החלק להיות.
כיצד סיליקון מתנהג בשריפה
עמוד השדרה של הסיליקון הוא סיליקון-חמצן (Si-O), קשר בעל אנרגיה גבוהה שנשאר יציב בטווח שירות רציף סטנדרטי של -40°C עד 230°C. תחת להבה ישירה, קבוצות הצד האורגניות (בעיקר מתיל) מתחמצנות תחילה, ועמוד השדרה הופך לסיליקה אמורפית.
המרה זו היא הסיבה לכך שסיליקון מתנהג בצורה שונה מתרמופלסטים בשריפה. הוא אינו נמס ואינו מטפטף. הוא בונה שכבת אפר סיליקה מבודדת המגנה על החומר שמתחתיו ומאטה את הבעירה נוספת. חומרים רבים למטרות כלליות כבים את עצמם לאחר הסרת מקור הלהבה.
ה מדד חמצן מגביל (LOI) משקף זאת. גומי סיליקון נמצא בדרך כלל בטווח של 26-39% בהתאם לכמות החומר הפעיל ותוספי ה-FR, לעומת חמצן 21% באוויר הסביבה.
ערך מעל 21% פירושו שהחומר לא יחזיק מעמד בקלות בלהבה משלו באוויר רגיל. דרגות לשימוש כללי נמצאות נמוך יותר בטווח זה; דרגות FR נמצאות גבוה יותר.
פער השיפוט: "כיבוי עצמי" אינו זהה ל"דירוג מעכב בעירה". כיבוי עצמי מתאר התנהגות נצפית. דירוג הוא מעבר של בדיקה מוגדרת בעובי מוגדר. צוותים שמתייחסים לשניים כאל חומרים ניתנים להחלפה נתפסים כאשר גורם מאשר מבקש את הדוח.
דירוגי מעכבי בעירה UL94 (HB עד V-0)
כאשר מפרט אומר "V-0", הוא מתייחס ל- UL94, אשר מסווג דגימה לפי אופן השריפה שלה בכיוון קבוע בעובי מוגדר.
| דירוג UL94 | הִתמַצְאוּת | התנהגות מעבר (פשוטה) |
|---|---|---|
| חֲצִי פֶּנסיוֹן | אופקי | קצב בעירה איטי ומוגבל. הסיווג הנמוך ביותר. |
| V-2 | אֲנָכִי | כבה מעצמו תוך 30 שניות; טפטופים בוערים מותרים. |
| V-1 | אֲנָכִי | כבה מעצמו תוך 30 שניות; אין טפטופים בוערים. |
| V-0 | אֲנָכִי | כבה מעצמו תוך 10 שניות; אין טפטופים בוערים. |
| 5VA / 5VB | להבה אנכית, גדולה יותר | הרמה הגבוהה ביותר; אופיינית למארזים. |
סיליקון בסיסי מגיע לרוב ל-HB. הגעה ל-V-0 דורשת בדרך כלל דרגת FR ייעודית - ריפוי פלטינה עם מערכת מילוי וסינרגיסט מכווננת. הדירוג הוא ספציפי לעובי: תרכובת עם הסמכה V-0 ב-3.0 מ"מ אינה אוטומטית V-0 ב-1.0 מ"מ. מפרט שאומר "V-0" ללא עובי אינו שלם, וזו השגיאה הנפוצה ביותר שאנו רואים בשרטוטים נכנסים.
שתי בדיקות סמוכות עוברות בדרך כלל עם UL94:
מדד חמצן מגביל (LOI)
ASTM D2863 / ISO 4589 מודדים את ריכוז החמצן המינימלי הדרוש כדי לשמור על שריפת החומר. זהו המספר הנקי ביותר להשוואת דירוגי FR, מכיוון שהוא אינו תלוי בגיאומטריית החלק כמו דירוג בעירה.
בדיקת חוטי זוהר (IEC 60695)
עֲבוּר מארזים חשמליים ואלקטרוניים, IEC 60695-2-12/13 (GWFI / GWIT) חשוב יותר מ-UL94. הוא בודק יכולת התלקחות מחוט חם - מצב הכשל הריאלי עבור לוח המקשים, אטם המחבר, או המארז ליד זרם תקלה, לא ליד להבה גלויה.
דרישות צפיפות ורעילות עשן
עמידות בפני הצתה היא החלק שכולם בודקים ראשון. זהו גם החלק שכמעט ולא גורם לדחייה. בסביבות סגורות - מנהרות, ציוד גלגול, תאי מטוסים - הסיכון המבקר הוא מה שהחומר משחרר בזמן שהוא בוער, ולא האם הוא ניצת.
זהו היתרון המבני של סיליקון, והוא מושרש בכימיה של הבעירה.
| אספקט | גומי סיליקון סטנדרטי | PVC |
|---|---|---|
| שאריות עיקריות | סיליקה אמורפית (SiO₂), אפר מבודד | פחמן פחם + שאריות מותכות |
| גז חומצי | ללא הלוגן | מימן כלורי (HCl), קורוזיבי |
| עָשָׁן | צפיפות אופטית נמוכה | עשן שחור סמיך |
| התנהגות תחת אש | לא נוטף; שומר על צורתו כאפר | מרכך ומטפטף |
התקנים הרלוונטיים כאן נפרדים מ-UL94:
- צפיפות עשן: ASTM E662 (תא עשן NBS) ו-ISO 5659-2 מודדים עשן אופטי (Ds).
- גז ללא הלוגן / חומצי: תקן IEC 60754 מאשר את היעדר גזי הלוגן קורוזיביים.
- רַעֲלָנוּת: EN 45545-2 משתמש במדד רעילות קונבנציונלי (CIT) הנגזר מניתוח גזים.
פער השיפוט בנושא הזה יקר. סוג מסוים יכול לעבור מבחן בעירה אנכית בצורה חלקה ועדיין לחרוג ממגבלת העשן או ה-CIT עבור יישום סגור. בעירה ללא הלוגן היא בדיוק הסיבה לכך שסיליקון דוחק... PVC בכבלים ו חותמות היכן שאנשים כלואים במהלך שריפה. קונים שמבצעים אופטימיזציה רק עבור דירוג הבעירה מגלים את דרישת העשן והרעילות מאוחר, לאחר שדירוג ה-FR כבר ננעל.
הסמכת רכבת ותחבורה ציבורית: EN 45545 ו-NFPA 130
כאן המונח "סיליקון מעכב בעירה" מפסיק להיות טענה מהותית והופך לסיווג רכיב.
EN 45545-2 (רכבת אירופית)
EN 45545-2 אינו מאשר חומר בפני עצמו. הוא מסווג רכיב מוגמר לפי רמת סיכון - HL1, HL2, HL3 - כאשר HL3 הוא התובעני ביותר וחל על סביבות כמו פעולה תת קרקעית ומנהרות. הדרישות מקובצות לקבוצות דרישות (מספרי R) המותאמות לסוג המוצר ולמקום בו הוא נמצא ברכב, עם מגבלות על מדד חמצן, צפיפות עשן ורעילות.
התוצאה: אותה תרכובת סיליקון יכולה לעמוד בתקן R אחד ולכשל באחר. חומר אינו "עומד" בתקן EN 45545; החלק נבדק עבור רמת סיכון וקטגוריית מוצר מוגדרות. בקשת "סיליקון EN 45545" ללא HL ו-R היא המקבילה בתעשיית הרכבות לבקשת V-0 ללא עובי.
NFPA 130 (מעבר צפון אמריקה)
NFPA 130 מסדיר מסילות קבועות לתחבורה ציבורית ולמסילות נוסעים. הוא מתייחס לבדיקות ברמת הרכיב - ASTM E162 להתפשטות להבה ו-ASTM E662 לצפיפות עשן - ולא לדירוג חומר יחיד. חלק שעומד בקריטריונים לקו HL3 אירופאי עדיין זקוק לראיות NFPA 130 משלו עבור פרויקט בצפון אמריקה; הדוחות אינם ניתנים להחלפה.
סיליקון קרמי ותקינות המעגל
ישנה קטגוריה מיוחדת שכדאי להזכיר משום שהיא לעתים קרובות מתבלבלת עם סיליקון FR רגיל: סיליקון קרמיפי (ניתן לקרמי) המשמש בכבלים עמידים באש.
תחת אש, חומר זה עושה יותר מאשר רק להתפחם. מערכת המילוי שלו מתפתחת לקרום קרמי קוהרנטי ותומך בעצמו, אשר שומר על בידוד לאחר שהפולימר נשרף. זה שומר על שלמות המעגל - הכבל ממשיך לשאת אות או חשמל במהלך האש. זוהי הדרישה מאחורי מעגלי תאורת חירום, אזעקה ואיתות.
הסטנדרטים שוב ספציפיים ונפרדים:
| דְאָגָה | תֶקֶן | מה זה מודד |
|---|---|---|
| דירוג הצתה/בעירה | UL94 (IEC 60695-11-10/20) | דרגת כיבוי עצמי (HB עד V-0) |
| מדד חמצן | ASTM D2863 / ISO 4589 | מינימום O₂ % לשריפה מתמשכת (LOI) |
| חוט זוהר | חברת החשמל 60695-2-12/13 | התלקחות מחוט חם (אלקטרוניקה) |
| צפיפות העשן | ASTM E662 / ISO 5659-2 | עשן אופטי (Ds) |
| גז הלוגן / חומצה | חברת החשמל 60754 | אימות ללא הלוגן |
| רכבת (אירופה) | EN 45545-2 | סיווג רמת סיכון (HL1–HL3) |
| תחבורה ציבורית (צפון אמריקה) | NFPA 130 | התפשטות להבה + עשן למעבר במסלול |
| שלמות המעגל | חברת החשמל 60331 / BS 6387 | הכבל ממשיך לתפקד גם בזמן שריפה |
מה לציין בעת הזמנת סיליקון מעכב בעירה
אל תזמינו "סיליקון מעכב בעירה". הביטוי אינו מגביל שום דבר שנוכל לבנות כנגדו, וממנו נובעות רוב הדחיות בשלבים המאוחרים.
כדי לצטט ציון שיעבור בפועל את ההסמכה, אנו צריכים:
- תקן היעד, ולגבי מסילות ברזל, רמת הסיכון ותקן ה-R (לדוגמה, EN 45545-2 HL2, R22) או תקן NFPA 130.
- עובי הדגימה עליו חייב הדירוג להישאר, מכיוון שתוצאות UL94 ו-LOI משתנות עם העובי.
- האם נדרשת שלמות מעגל - זה קובע בין סיליקון רגיל לסיליקון קרמי, והם משפחות חומרים שונות בעלות עלויות שונות.
- כל מגבלות צפיפות ורעילות עשן עבור סביבה סגורה.
- הגוף או המעבדה המאשרים, משום שהדוח, ולא השם המורכב, הוא מה שהלקוח שלך בודק.
שני תנאי גבול שיש לתכנן סביבם. כיתות FR וכיתה קרמיפייה כרוכות בעלות חומר גבוהה יותר וזמן אספקה ארוך יותר לבדיקות מאשר סיליקון לשימוש כללי, ועומס המילוי הכבד יותר שמעלה גם את LOI מעלה את הקושי ומקצץ את ההתארכות — כך שדרישת ה-FR יכולה לשנות בשקט את ההתנהגות המכנית של אטם או לוח מקשים. אם החלק הוא גם רכיב בעל דירוג דליקות וגם אלמנט איטום מדויק, שלחו לנו את המפרט המכני לצד תקן האש כדי שנוכל לאשר ששניהם ניתנים להשגה בתרכובת אחת לפני יצירת הכלים.
מה שאנחנו צריכים ממך עכשיו: תקן הבקרה, עובי המדורג, והאם הבקשה מצורפת. בעזרת שלושת אלה, נוכל לומר לך איזו משפחת כיתה רלוונטית והיכן משתנים העלות וזמן האספקה.
שאלות נפוצות
האם אפשר לשרוף סיליקון?
כן, סיליקון יישרף תחת להבה ישירה ומתמשכת - אבל הוא לא מתנהג כמו פלסטיק טיפוסי. במקום להימס ולטפטף, קבוצות הצד האורגניות מתחמצנות ועמוד השדרה של סיליקון-חמצן הופך לאפר סיליקה אמורפית מבודדת (SiO₂). שכבת האפר הזו מגינה על החומר שמתחת ומאטה בעירה נוספת, ולכן דרגות רבות כבות מעצמן לאחר הסרת מקור הלהבה.
האם סיליקון דליק?
סיליקון הוא יחסית בטוח בפני אש ולא באמת "לא דליק". מדד החמצן המגביל שלו (LOI) נמצא בדרך כלל בטווח של 26-39%, לעומת חמצן של 21% באוויר הסביבה, כך שהוא לא ישמור בקלות על להבה משלו בתנאים רגילים. עם זאת, דרגות בסיס בדרך כלל מגיעות רק ל-UL94 HB - הגעה לדירוג V-0 לכיבוי עצמי דורשת דרגת מעכב בעירה ייעודית.
מה ההבדל בין דירוג כיבוי עצמי לבין דירוג מעכב בעירה?
“"כיבוי עצמי" מתאר התנהגות נצפית: החומר מפסיק לבעור לאחר הסרת הלהבה. "דירוג" הוא אישור מתועד של מעבר לבדיקה מוגדרת (כגון UL94 V-0) בעובי וכיוון ספציפיים. השניים אינם ניתנים להחלפה - גורם אישור יבקש את דוח הבדיקה, לא את ההתנהגות הנצפית.
האם שריפת סיליקון פולטת אדים רעילים או קורוזיביים?
סיליקון סטנדרטי אינו מכיל הלוגן, ולכן אינו משחרר גזים חומציים קורוזיביים כמו מימן כלורי (HCl) המיוצר על ידי PVC. הוא גם בוער בצפיפות עשן אופטית נמוכה ומשאיר אפר סיליקה לא מוליך. עם זאת, יישומים סגורים (רכבות, תחבורה ציבורית, מטוסים) עדיין בודקים את צפיפות העשן (ASTM E662 / ISO 5659-2) ואת הרעילות (EN 45545-2 CIT) בנפרד - סוג יכול לעבור מבחן בעירה ועדיין לחרוג ממגבלת העשן או הרעילות.
מה המשמעות של דירוג UL94 V-0 עבור סיליקון?
UL94 V-0 פירושו שהדגימה נכבית מעצמה תוך 10 שניות בכיוון אנכי ללא טפטופים בוערים, בעובי שצוין. הדירוג הוא ספציפי לעובי: תרכובת המאושרת כ-V-0 ב-3.0 מ"מ אינה אוטומטית V-0 ב-1.0 מ"מ. מפרט שאומר "V-0" ללא עובי אינו שלם.
האם סיליקון מעכב בעירה מספיק לחלקי רכבת או תחבורה ציבורית?
לא בפני עצמו. תקן EN 45545-2 (רכבות אירופאיות) מסווג רכיב גמור לפי רמת סיכון (HL1–HL3) ודרישות שנקבעו, בעוד ש-NFPA 130 (מעבר צפון אמריקה) מתייחס לבדיקות ברמת רכיב כמו ASTM E162 ו-ASTM E662. חומר אינו "מקבל" את תקן EN 45545 - החלק מוערך עבור רמת סיכון וקטגוריית מוצר מוגדרות, ודוחות אירופיים וצפון אמריקאים אינם ניתנים להחלפה.
מהו סיליקון קרמיפי (ניתן לקרמיזציה)?
זוהי דרגה מיוחדת המשמשת בכבלים עמידים בפני אש. תחת אש מערכת המילוי שלה הופכת לקרום קרמי קוהרנטי ותומך עצמי, אשר שומר על בידוד לאחר שהפולימר נשרף, ושומר על שלמות המעגל (לפי IEC 60331 / BS 6387). זוהי הדרישה מאחורי מעגלי תאורת חירום, אזעקה ואיתות, וזוהי משפחת חומרים שונה - ויקרה יותר - מסיליקון FR רגיל.
הפניות ותקנים
- UL 94 — דליקות של חומרים מפלסטיק עבור חלקים במכשירים ובמכשירים חשמליים (מעבדות Underwriters; בהרמוניה עם IEC 60695-11-10). הַפנָיָה
- מדד חמצן מגביל (LOI) — ריכוז חמצן מינימלי לשמירה על בעירה, נמדד לפי ASTM D2863 / ISO 4589. הַפנָיָה
- תקן IEC 60695-2-12:2021 — שיטת בדיקה של מדד דליקות חוט זוהר (GWFI) לחומרים (IEC). הַפנָיָה
- תקן ISO 5659-2:2017 — יצירת עשן: קביעת צפיפות אופטית על ידי בדיקה חד-תאית (ISO). הַפנָיָה
- תקן EN 45545-2:2020 — יישומי רכבת: דרישות התנהגות באש לחומרים ורכיבים (CEN). הַפנָיָה
- NFPA 130 — תקן למערכות רכבת נוסעים ותחבורה ציבורית קבועות (NFPA). הַפנָיָה
- תקן IEC 60331-1:2018 — בדיקת שלמות המעגל של כבלים תחת אש והלם מכני (IEC). הַפנָיָה
