Prüfungen des Brennverhaltens

Prüfverfahren zur Bestimmung des Brennverhaltens von Kunststoffen

Die meisten Kunststoffe sind von Natur aus brennbar. Damit diese trotzdem in Bereichen mit gefordertem Flammschutz eingesetzt werden können, haben sich der Einsatz von Flammschutzmitteln und der Nachweis des Brennverhaltens mittels verschiedener Brandprüfungen etabliert. Zu den Kennwerten in diesem Bereich gehören z.B. die Brenngeschwindigkeit (bzw. Brennrate), Entflammbarkeit (bzw. Entzündbarkeit) oder die Fähigkeit zum Selbstverlöschen eines Materials.

Bei einer Brandprüfung kann es einen Unterschied machen, ob ein Bauteilabschnitt oder eigens hergestellte Prüfkörper geprüft werden. Gern helfen wir Ihnen bei der Entscheidung, welches Vorgehen in Bezug auf Ihren Anwendungsfall bevorzugt werden sollte.

Sollten Sie die Prüfung direkt am Bauteil wünschen, auch wenn dessen Maße nicht der Vorschrift entsprechen, so machen wir dies gern für Sie möglich und stimmen die Prüfdetails individuell mit Ihnen ab.

Bevorzugen Sie die Durchführung einer Brandprüfung an geeigneten Prüfkörpern, können wir Ihnen ergänzend das Spritzgießen geeigneter Prüfkörper anbieten.

  1. Automobil: Horizontalbrennprüfung nach DIN 75200 / FMVSS 302

    Zum Freigabeprozess eines Bauteils in einem Fahrzeug gehört die Prüfung des Brennverhaltens dazu. Für den Einsatz im Innenraum muss sichergestellt sein, dass die verwendeten Materialien entweder selbstverlöschend sind oder sich der Brand nur sehr langsam ausbreitet. Dazu wird die Horizontalbrennprüfung nach DIN 75200 bzw. ISO 3795 durchgeführt.

    ISO 3795 = DIN 75200 = FMVSS 302?

    Weltweit gibt es mehrere Äquivalente dieser Vorschrift: z.B. in den USA (FMVSS 302), in Kanada (CMVSS 302) oder China (GB 8410). Auch einige Automobilhersteller haben die Ländervorschriften in eigene Prüfvorschriften übertragen: z.B. VW (TL 1010, PTL 8501), Daimler (DBL 5307.10), GM (GMW 3232) oder BMW (GS 97038). Dabei sind die benötigte technische Ausstattung und die Durchführung vergleichbar. Unterschiede gibt es in der Probengeometrie und den einzuhaltenden Grenzwerten.

    Prüfung auch an spritzgegossenen Prüfplatten möglich

    Kann die Horizontalbrennprüfung aufgrund der Größe, wegen Durchbrüchen oder einer komplizierten Form nicht am Bauteil durchgeführt werden, können im KUZ geeignete Prüfplatten spritzgegossen werden.

  2. Elektronik & Elektrotechnik: Brennprüfungen nach UL 94

    Ursprünglich für die Prüfung der Flammwidrigkeit von Kunststoffen in Elektrogeräten entwickelt, ist die amerikanische Vorschrift UL 94 inzwischen die gängigste Prüfung zur Klassifizierung des Brennverhaltens von Kunststoffen. Das deutsche Äquivalent der Vorschrift ist in der Normenreihe DIN EN 60695 enthalten.

    V-0: die härteste Anforderung der UL94 für Kunststoffe

    Am bekanntesten sind die vertikale Prüfung (V-0, V-1, V-2) und die horizontale Prüfung (HB) nach UL 94. Für z.B. Schäume und Folien sind spezifische Prüfungen in der UL 94 enthalten. Die vertikale Brennprüfung ist die härtere der beiden Prüfungen, da die Probe nach Belastung durch eine kleine Flamme innerhalb kurzer Zeit selbst verlöschen muss um die Prüfung zu bestehen.

    Das Spritzgießen von Prüfstäben ist möglich

    Da die UL 94-Vorschrift eine Prüfung der Werkstoffeigenschaften ist, ist die Probengeometrie fest vorgeschrieben. Sollte es nicht möglich sein, aus Formteilen die benötigten Prüfstäbe zu entnehmen, können im KUZ geeignete Prüfstäbe spritzgegossen werden.

  3. Baustoffe: Prüfung nach DIN EN ISO 11925 und DIN 53438

    Werden Kunststoffe auf dem Bau eingesetzt, müssen auch diese verschiedene Tests zur Beurteilung des Brandverhaltens bestehen. Damit soll sichergestellt werden, dass sich im fertigen Bauprodukt keine Schwelbrände bilden, die sich schnell innerhalb von Baustoffverbunden ausbreiten können. Anhand der Ergebnisse bei den verschiedenen Brandprüfungen werden die Baustoffe in die jeweilige Klasse nach DIN 4102 oder DIN EN 13501-1 eingeordnet.

    Grundlegende Prüfungen zur Beurteilung des Brennverhalten von Baustoffen sind der sogenannte Einzelflammentest nach DIN EN ISO 11925-2 und die Kanten- bzw. Flächenbeflammung nach DIN 53438. Bei beiden Prüfverfahren wird eine vertikal angebrachte Probe von unten mit einer kleinen Flamme belastet und beobachtet, wie schnell sich die Flamme auf der Probe ausbreitet und ob diese von selbst wieder erlischt.

  4. Glühdrahtprüfung

    Die Glühdrahtprüfungen nach DIN EN 60695-2-11/12/13 dienen zur Beurteilung der Entflammbarkeit oder Entzündbarkeit von Materialien oder Bauteilen in Elektronikgeräten. Diese Prüfungen sollen simulieren, wie sich ein Kunststoff oder Bauteil verhält, welches in Berührung mit überhitzten metallischen Teilen kommt. Dafür wird eine glühende Leiterschleife in Kontakt mit der Kunststoffoberfläche gebracht. Aus den Beobachtungen wird dann eine Einstufung des Materials oder Bauteils nach der jeweils geltenden Prüfnorm abgeleitet.

Ablauf der Brennbarkeitsprüfung nach UL 94

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