Por qué debería considerar los plásticos resistentes al fuego en el diseño de sus piezas

El alto índice de inflamabilidad de los plásticos ha causado muchos accidentes domésticos y comerciales. Más del 23 % de los accidentes por incendios domésticos tienen su origen en aparatos de plástico como televisores, radios, alfombras, electrodomésticos de cocina, adaptadores de corriente, etc.

¿Qué pasa si hay una manera de reducir la inflamabilidad de los plásticos? ¡Esto significa menos accidentes de fuego! Aquí, aprenderá en detalle la importancia de la resistencia al fuego y cómo se clasifica la inflamabilidad. También aprenderá mucho sobre el plástico ignífugo.

Importancia de los plásticos resistentes al fuego

Los plásticos son sin duda una de las materias primas más importantes en el mecanizado de piezas. Sin embargo, una ventaja que tiene el metal sobre ellos es su menor tendencia a incendiarse. Sin embargo, con los plásticos resistentes al fuego, se reduce su riesgo de inflamabilidad. Además de su menor inflamabilidad, aquí hay otras razones por las que los plásticos resistentes al fuego son importantes:

Ayuda a que las piezas sean más seguras para su uso

Los plásticos son uno de los materiales más utilizados en la producción de piezas. Sin embargo, usarlos para piezas en las que hay mucho calor puede suponer un problema debido a su alta inflamabilidad. Este no es el caso de los plásticos con un índice de inflamabilidad bajo. Debido a su capacidad para resistir el fuego hasta cierto punto, ayudan a mejorar aún más el uso de plásticos para aplicaciones de alta temperatura y hacerlos más seguros para su uso.

Ayuda a proteger al usuario de estas piezas

Cuando la pieza es más segura de usar, el usuario también está a salvo de los riesgos de incendio. Especialmente si la pieza es un componente de un artilugio más grande, es muy importante utilizar plásticos resistentes al fuego. Esto se debe a que el fuego de la pieza de plástico podría provocar un incendio mayor si no se apaga rápidamente. Esto podría poner al usuario de la pieza en riesgo de asfixia por dióxido de carbono. El individuo también puede sufrir quemaduras graves por el fuego, lo que también puede provocar la muerte. Sin embargo, los plásticos con índices de inflamabilidad bajos ayudan a evitarlo. Si no hay un brote de incendio, no habrá una combustión intensa y nadie sufrirá una quemadura grave. Así, los plásticos resistentes al fuego ayudan a salvar vidas.

Cómo determinar el nivel de resistencia al fuego

Si bien los plásticos resistentes al fuego son importantes en el mecanizado, debe poder conocer el grado de su resistencia al fuego antes de su uso. Aquí es donde entra en juego UL94. UL 94 es uno de los estándares de prueba de inflamabilidad de plásticos más aceptados. Es publicado por Underwriters Laboratories independientes de los Estados Unidos, de donde obtuvo su acrónimo (UL). Es un estándar que determina la tendencia de un material a encenderse o propagar la llama una vez que se enciende.

Por lo tanto, las clasificaciones de UL se otorgan en función de los tiempos de combustión del material, la distancia de combustión horizontal o vertical y el tiempo requerido para que la llama se apague. Diferentes muestras de materiales similares pueden tener diferentes resultados de UL 94 debido a su espesor. Por ejemplo, el tiempo necesario para que se apague un plástico de 2 mm de espesor diferirá del tiempo necesario para que se apague el mismo plástico de 10 mm de espesor. El primero requerirá menos tiempo, mientras que el segundo requerirá más tiempo.

Calificaciones UL94

Hay seis clasificaciones ignífugas UL94 e incluyen (desde la más ignífuga hasta la menos ignífuga):

• 5VA:la combustión no supera los 60 segundos en una muestra vertical. No permite ningún goteo. Es posible que las muestras de placa no desarrollen agujeros.
• 5VB:la combustión no supera los 60 segundos en una muestra vertical. No permite ningún goteo. Puede haber un agujero en la muestra de placa.
• V-0:la combustión no supera los 10 segundos en una muestra vertical. Permite goteos de partículas en llamas siempre que no estén inflamadas.
• V-1:la combustión no supera los 30 segundos en una muestra vertical. Permite goteos de partículas en llamas siempre que no estén inflamadas.
• V-2:la combustión no supera los 30 segundos en una muestra vertical. Permite goteos de partículas inflamadas.
• HB:tiene una velocidad de combustión de <76 mm/min para espesores <3 mm. La quema se detiene antes de los 100 mm. Presenta una combustión lenta en muestras horizontales.

La siguiente imagen ofrece una representación visual de la clasificación UL-94

Algunos plásticos no cumplen con los requisitos de 5VA, 5VB y V-0. Para cumplir con estos criterios, los plásticos necesitan aditivos. Sin embargo, aumentará el costo de fabricación. Por lo tanto, a menudo no es deseable. También tiende a afectar las propiedades mecánicas del plástico y causar otros problemas de fabricación.

Cómo seleccionar plásticos ignífugos para su producto

La mayoría de los plásticos son naturalmente inflamables. Sin embargo, reduce su tendencia a la inflamabilidad al incluir aditivos en su composición. Estos aditivos están hechos de compuestos químicos que ayudan a inhibir o retardar la ignición o quema del plástico. Sin embargo, probablemente se esté preguntando cómo exactamente estos aditivos hacen que los plásticos sean resistentes al fuego.

Estos compuestos ayudan a mantener el plástico estable bajo estrés por calor y evitan que se queme. Por lo tanto, los plásticos ignífugos pueden resistir el estrés térmico sin quemarse fácilmente. El fuego arde en presencia de tres elementos básicos, oxígeno, combustible y calor. Por lo tanto, la ciencia de los retardantes de llama es que inician una reacción química que ayuda a moderar cualquiera o todos estos elementos. También sueltan agua para evitar que el plástico se queme.

Cómo reducen la inflamabilidad los plásticos resistentes al fuego

Aquí hay algunas formas comprobadas en las que los plásticos resistentes al fuego pueden lograr una clasificación de inflamabilidad más baja:

• Aumenta la resistencia a la ignición del plástico:los plásticos poseen una alta propiedad de ignición. Sirven como combustible para un fuego. Ahora, imagine invertir esta ecuación de modo que tengan una propiedad de baja ignición. Eso es precisamente lo que hacen los plásticos con índices de inflamabilidad bajos. Aumenta su resistencia a la ignición, haciéndolos inadecuados para la quema.
• Reduce la velocidad de propagación de las llamas:los incendios continúan ardiendo cuando interactúan con otros materiales inflamables a su alrededor. Los compuestos retardantes de llama ayudan a reducir dicha velocidad. Una vez que el fuego llega al plástico ignífugo, se rompe y evita que se expanda a otros materiales. Esto ayuda a prevenir daños mayores y hace que apagar el fuego sea más fácil.
• Reduzca la generación de humo y vapores:cuantos más materiales se queman, mayor es la generación de humo. Por otro lado, cuanto menor es el material que se quema, menor es la generación de humo. Como consecuencia de evitar que los materiales plásticos se quemen más, el termoplástico ignífugo ayuda a reducir la generación de humo y emanaciones.

Los plásticos ignífugos juegan un papel esencial en la protección contra incendios. Un muy buen ejemplo de este tipo de plásticos resistentes al fuego es el PEEK.

Sin embargo, también debe considerar los efectos secundarios de estos plásticos resistentes al fuego al elegirlos. Esto se debe a que la mayoría de los retardantes de llama también pueden causar algunos problemas tóxicos y costosos. Algunos de estos efectos secundarios incluyen:

• Algunos retardantes de llama se vaporizan y pueden entrar en sus productos fabricados
• Puede liberar productos de descomposición tóxicos
• Algunos plásticos ignífugos son costosos y pueden aumentar su costo de producción

Por lo tanto, estos son los factores esenciales que debe considerar antes de elegir plásticos ignífugos para sus productos.

Conclusión

Los accidentes de fuego causados ​​por plásticos se deben principalmente a su alto índice de inflamabilidad. Sin embargo, puede proteger sus piezas y otros materiales utilizando resistencia al fuego. Además de proteger sus materiales, la resistencia al fuego también puede ayudar a salvar vidas al prevenir brotes de incendios.

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Preguntas frecuentes

P:¿Cómo se fabrica plástico resistente al fuego?

R:Puede fabricar plástico resistente al fuego agregando óxido de magnesio hidratado u óxido de aluminio solo o con compuestos de fósforo o bromo al polietileno de baja densidad. Cuando hay un brote de incendio, los compuestos se descomponen y absorben la energía del fuego, evitando que el plástico se queme.

P:¿Cuál es el nivel de resistencia al fuego del plástico?

R:esta es la capacidad del material plástico para resistir un incendio en condiciones de prueba durante un cierto período de tiempo.