电动玩具外壳防火等级测试需要达到的燃烧性能指标
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电动玩具作为儿童日常接触的消费品,其外壳的防火安全性是产品合规的核心指标之一。由于外壳多采用塑料(如ABS、PP、PC等)材质,这类材料在高温或火源接触下易发生燃烧,若燃烧性能不达标,可能引发火灾或烫伤风险。本文将详细解析电动玩具外壳防火等级测试中的核心燃烧性能指标,包括标准依据、分级要求、测试条件及关键判定要素,为企业生产和检测提供明确参考。
电动玩具外壳防火测试的核心标准依据
电动玩具外壳的防火性能测试需遵循两大核心标准体系:国内的GB 6675.1-2014《玩具安全 第1部分:基本规范》及配套的GB/T 2408-2008《塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法》;国际市场则参考IEC 62115:2020《电玩具的安全》与IEC 60695-11-10《着火危险测试 第11-10部分:试验火焰 50W水平和垂直火焰试验方法》。
其中,GB 6675.1-2014明确要求“玩具的易燃性能应符合GB/T 2408的规定”,而GB/T 2408针对塑料材质的燃烧性能,细化了水平与垂直两种测试方法及分级规则。这些标准是电动玩具外壳防火等级判定的法定依据,覆盖了从试样选取到结果判定的全流程。
水平燃烧等级(HB级)的具体指标要求
HB级是电动玩具外壳最基础的燃烧性能等级,适用于产品外部非热源接触的结构件(如外部装饰壳、手柄、按钮等)。测试时,试样需从成品外壳上截取,或采用与成品同材质、同工艺的注塑件,尺寸为125mm×13mm×(实际厚度,一般1-5mm)。
测试流程为:将试样水平固定在支架上,用本生灯火焰(火焰高度20mm,温度约950℃)灼烧试样自由端的10mm区域,持续60秒后移去火源。若试样燃烧至距离灼烧端100mm的标记线前自动熄灭,则直接判定为HB级合格;若未熄灭,需测量燃烧速度——当试样厚度≤3mm时,燃烧速度不得超过40mm/min;厚度>3mm时,燃烧速度不得超过70mm/min。
需注意的是,HB级的“水平”仅指测试时的放置方式,而非产品使用状态。该等级的核心要求是“燃烧不会快速蔓延”,确保小范围引燃不会扩散至整个玩具。
垂直燃烧等级(V-0、V-1、V-2级)的分级指标
垂直燃烧等级适用于电动玩具中靠近热源的关键部位(如电池仓盖、电机外壳、充电接口附近的结构件),这些部位易因电机发热、电池短路等情况接触高温,需更高的防火性能。垂直燃烧测试的试样尺寸为125mm×13mm×(实际厚度,一般1-3mm),同样需与成品材质工艺一致。
V-0级是垂直燃烧的最高等级,要求最为严格:用本生灯火焰(50W,火焰高度12mm)垂直灼烧试样10秒后移去火源,试样的余焰时间(移去火源后持续燃烧的时间)不得超过10秒,余辉时间(余焰熄灭后持续发光的时间)不得超过30秒;且燃烧过程中产生的滴落物(包括熔融滴落)不得引燃下方300mm处的医用脱脂棉垫。
V-1级的要求略宽于V-0:余焰时间≤30秒,余辉时间≤60秒,滴落物不得引燃棉垫。V-2级的余焰和余辉时间与V-1相同,但允许滴落物引燃棉垫——该等级适用于虽靠近热源但滴落物不易接触可燃物的部位(如封闭的内部结构件)。
例如,电动玩具的电池仓盖直接接触电池,若电池短路发热,外壳需承受高温而不燃烧、不滴落引燃,因此通常要求达到V-0级;而电机附近的封闭外壳,若滴落物不会接触外部可燃物,可采用V-1级。
测试前的试样预处理条件
燃烧性能测试的准确性依赖于试样的预处理——未经预处理的试样可能因生产时的内应力、储存环境的湿度差异,导致测试结果偏离实际使用状态。根据GB/T 2408-2008的要求,所有试样需在23±2℃、50±5%RH的标准环境中放置24小时,使试样状态稳定。
对于部分耐热材质(如PC/ABS合金、PBT),若产品说明书标注“可在高温环境下使用”,需额外进行高温预处理:将试样放入70±2℃的烘箱中放置168小时,取出冷却至室温后再测试。这是因为耐热材料在长期高温下可能发生性能变化,预处理后的数据更接近实际使用场景。
预处理的核心目的是消除试样的“内应力”和“环境差异”,确保测试结果的重复性和可靠性。
燃烧性能测试的关键判定要素
电动玩具外壳的防火等级判定需围绕三个核心要素:余焰时间、余辉时间、滴落物引燃性。这些要素直接决定测试结果是否符合标准,需严格测量与记录。
余焰时间(Flame Time):指移去火源后,试样上可见火焰持续的时间,需用秒表精准测量(精确到0.1秒)。若试样有多个火焰点,需记录最长的持续时间——例如,试样两端同时燃烧,需取较长的一端时间作为判定依据。
余辉时间(Glow Time):指余焰完全熄灭后,试样表面仍持续发光(无火焰)的时间,同样需精确测量。部分材料(如含炭黑的塑料)余辉时间较长,需严格控制在标准范围内——若余辉时间超过规定值,即使余焰时间合格,也会判定为不符合等级要求。
滴落物引燃性:测试时需在试样正下方300mm处放置一层医用脱脂棉垫(尺寸100mm×100mm×10mm),若燃烧过程中滴落的熔融物或碎片使棉垫起火(出现可见火焰),则判定为“引燃”。需注意,棉垫需保持干燥,且每测试一次更换新棉垫,避免残留物质影响结果——例如,前一次测试的滴落物残留可能导致后续棉垫更容易引燃,影响判定准确性。
电动玩具外壳的防火等级选择原则
企业在设计电动玩具外壳时,需根据部位的“风险等级”选择对应防火等级,平衡安全性与成本:
1、高风险部位(电池仓、电机外壳、充电接口):需达到V-0级,这些部位直接接触热源或电源,一旦燃烧可能引发电池爆炸、触电等严重危险,因此必须要求“不燃烧、不滴落引燃”。
2、中风险部位(内部结构件、电线套管):可选择V-1级,这些部位虽靠近热源,但处于封闭空间,滴落物不易接触外部可燃物,因此允许稍长的余焰时间,但需确保滴落物不引燃内部棉垫或电线绝缘层。
3、低风险部位(外部装饰壳、手柄、车轮):采用HB级即可,这些部位不接触热源,小范围引燃不会扩散,基础的“燃烧不蔓延”要求已足够满足安全需求。
需强调的是,防火等级的选择需基于“实际使用场景”,而非盲目追求高等级——例如,外部装饰壳若采用V-0级塑料,虽能提高防火性能,但会增加材料成本(阻燃塑料价格通常比普通塑料高30%-50%),且可能影响材料的韧性(部分阻燃剂会降低塑料的抗冲击性),反而影响产品耐用性。
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