I. Anfangsstadium: Kein einheitliches Klassifizierungssystem (1930–1971)
Nach der industriellen Revolution verbreiteten sich Kunststoffe und Schaumstoffe in großem Umfang, wobei EVA, Gummi und Harze in großem Umfang in Haushaltsgeräten, Isolierungen und Elektronik eingesetzt wurden. Es gab jedoch kein standardisiertes Bewertungssystem für die Flammhemmung.
1930er Jahre: Mit der amerikanischen ASTM-Norm wurde die erste Generation von Verbrennungstests eingeführt, bei der nur horizontale Verbrennungsgeschwindigkeiten gemessen und zwischen „langsamem Brennen“ und „schnellem Brennen“ unterschieden wurden, ohne dass eine vertikale Verbrennung oder eine Bewertung des Tröpfchenrisikos vorgesehen war.
1950er–1960er Jahre: Die Zahl der Brände mit elektronischen Geräten nimmt dramatisch zu; Das Vorhandensein geschmolzener Tröpfchen, die Sekundärbrände entzünden könnten, stellte eine erhebliche Gefahr dar, dennoch gab es kein einheitliches globales Klassifizierungssystem für vertikale Flammschutzeigenschaften.
Wichtigste Herausforderungen für die Branche: Bei EVA und herkömmlichem Gummi kann die Feuerbeständigkeit nur visuell beurteilt werden; Testergebnisse verschiedener Labore für dasselbe Material sind völlig inkonsistent; und es gibt keinen einheitlichen Sicherheitsstandard für die exportorientierte-Elektronik- und Leiterplattenindustrie.
II. Geburt des ersten Standards: Etablierung eines grundlegenden Drei-Ebenen-Systems (1972–1990, UL94-Versionen 1–3)
Im Jahr 1972 veröffentlichte UL die erste Ausgabe von UL94-, dem weltweit ersten Klassifizierungsstandard für die Flammschutzwirkung von Kunststoffen, und legte damit den Grundstein für moderne Klassifizierungssysteme für Flammschutzmittel.
Zwei neue Kerntests wurden hinzugefügt: horizontale Verbrennung (HB) und vertikale Verbrennung.
Das ursprüngliche vertikale Modell war nur in drei Kategorien unterteilt: V-0, V-1 und V-2. Die wichtigsten Bewertungskriterien waren die Restbrenndauer und ob die tropfende Flüssigkeit das Wattepad entzündete.
In der dritten Ausgabe (1980) wurden die Testverfahren verfeinert, die vom US-Verteidigungsministerium übernommen wurden und zu einer verbindlichen Referenz für Elektronik und Haushaltsgeräte wurden.
Einschränkungen: Nur kompatibel mit dicken, starren Kunststoffen; Für dünne Schaummaterialien (z. B. EVA, EPDM-Schaum, Silikonschaum) gibt es keine speziellen Tests. Die Flammwidrigkeitswerte für dünne Materialien sind im Allgemeinen übertrieben und reichen nicht aus, um die Anforderungen an die Spannungsentlastung bei hohen Temperaturen-bei Leiterplatten zu erfüllen.
III. Abgestufte Verbesserung: Hinzufügung einer ultra-hohen Flammschutzklasse (5V) (1991–2012, vierte und fünfte Ausgabe)
Mit der vierten Ausgabe (1991) und der fünften Ausgabe (1996) wurden zwei wichtige wichtige Aktualisierungen eingeführt, mit denen das Klassifizierungssystem für Flammschutzeigenschaften festgelegt wurde, das bis heute verwendet wird.
Neu hinzugefügte Flammschutzwerte 5VA und 5VB (höher als V-0), die Szenarien mit anhaltend hohen Temperaturen und großflächigen offenen Flammen simulieren;
5VA: Nicht-perforierte Platten ohne Löcher, konform mit High-End-IC-Substratstandards, Hochtemperatur-Pressanforderungen und verbindlichen Spezifikationen für Energiespeichermaterialien.
5VB: Ermöglicht leichte Perforationen; eine universelle Hochtemperatur-Strukturkomponente.
Fügen Sie spezielle Testbestimmungen für dünne Folien und dünne Schaummaterialien hinzu, um Testverzerrungsprobleme bei EVA- und EPDM-Schaum zu beheben.
Ein entscheidender Branchenmeilenstein: Elektronische Komponenten, Leiterplatten und neue Energiematerialien erfordern jetzt eine obligatorische UL94-Zertifizierungskennzeichnung, während minderwertige brennbare HB-Schaumstoffe nach und nach aus industriellen Produktionslinien ausgemustert werden.
Frühe Umweltbedenken: In Europa wurden Dioxine entdeckt, die beim Verbrennen bromierter Flammschutzmittel entstehen, was zu Beschränkungen für herkömmlichen flammhemmenden EVA-Schaum auf Halogen--Basis führte.
IV. Verfeinerte Iteration: Unified Global Testing Standards (6. Auflage, 2013)
Die sechste Ausgabe von UL94 wurde 2013 veröffentlicht und verschärft die Testtoleranzen erheblich, um sie an die Lieferketten des globalen Außenhandels anzupassen.
Standardisieren Sie die Flammenhöhe, den Heizwert, die Probenabmessungen und die Umgebungstemperatur/-feuchtigkeit der BenSheng-Lampe, um Testunterschiede zwischen Laboren in China, den Vereinigten Staaten und Europa zu beseitigen.
Der Einfluss der Dicke auf die Flammschutzbewertung ist klar: Für denselben Silikonschaum kann eine 3 mm dicke Probe mit der Klassifizierung V-0 auf V-1 herabgestuft werden, wenn die Schaumschicht nur 0,5 mm dick ist.
Entspricht den internationalen ISO- und IEC-Flammschutznormen; PCB-Verbrauchsmaterialien, die in die EU und nach Südostasien exportiert werden, sind einheitlich nach der UL94-Klassifizierung zertifiziert.
Gleichzeitig wurden Umweltvorschriften umgesetzt: Die RoHS-Richtlinie der EU schränkt polybromierte Flammschutzmittel ein, was die Industrie dazu veranlasst, auf halogenfreies V0-Schaumsilikon umzusteigen und halogenhaltige flammhemmende Materialien wie EVA und EPDM auslaufen zu lassen.
V. Neueste moderne Standards:Doppelte Anforderungen für Umweltschutz und Hochtemperaturbetrieb (7. Ausgabe, 2023, derzeit gültig)
Die im Jahr 2023 veröffentlichte 7. Ausgabe ist die weltweit standardisierte Version mit Kernverbesserungen, die für Schaumstoffpolstermaterialien und PCB-Thermopressanwendungen optimiert sind.
Verfeinern Sie die Identifizierungskriterien für dünne Schaumstoffschwämme und unterscheiden Sie ihre Verbrennungseigenschaften zwischen geschlossen{0}zelligem Silikon, offen-zelligem EPDM und weichem EVA.
Verbessern Sie die Prüfung der Flammschutzstabilität nach Hochtemperaturalterung: Die Flammschutzbewertung des Materials darf sich bei längerer Erhitzung auf 200 Grad nicht wesentlich verschlechtern.
Bewältigung kritischer Branchenherausforderungen: EVA- und herkömmliche EPDM-Flammschutzmittel zeigen eine Auslaugung bei hohen Temperaturen; Wiederholte thermische Kompression führt zu einer Verschlechterung von V0 auf HB, wodurch sie für Leiterplattenproduktionslinien ungeeignet werden.
Flammhemmendes Schaumsilikon, bekannt für seine hohe Temperaturbeständigkeit und das Fehlen einer Phasentrennung bei gleichzeitiger Beibehaltung der Brandschutzklasse V0, ist zum Hauptmaterial für Hochtemperatur-Wärmedämmungsanwendungen geworden.
Es wurden neue Kriterien für geringe -Rauchentwicklung und ungiftige -Verbrennungsnebenprodukte eingeführt, um sie an die Brandschutzanforderungen in Werkstätten und die Standards für eine saubere Produktion von Leiterplatten anzupassen.
Globaler Trend: Flammhemmungsbewertungen umfassen mittlerweile nicht nur „selbst{0}}verlöschend bei Feuereinwirkung“, sondern auch drei zusätzliche Kriterien: -Temperaturbeständigkeit, Dauerhaftigkeit, Halogenfreiheit-, Umweltfreundlichkeit und keine Auslaugung.