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可燃性試験装置の包括的な考察:可燃性検出におけるニードルフレームテスターの重要な役割

可燃性試験装置の包括的な考察:可燃性検出におけるニードルフレームテスターの重要な役割

2025-10-31
1. 可燃性試験装置とは?

「可燃性試験装置」とは、材料、部品、または完成した機械の燃焼挙動を、着火または燃焼条件下で評価するために使用される試験装置を指します。これには、水平燃焼、垂直燃焼、ニードルフレーム試験、ホットワイヤー試験など、さまざまな試験方法が含まれます。

たとえば、製品カテゴリでは、「可燃性試験装置」カテゴリには、高精度ニードルフレームメーター、水平/垂直燃焼装置、アークフレーム試験装置、ホットワイヤー試験装置が含まれます。

その目的は、着火源または故障した小さな火炎状態をシミュレートし、燃焼、滴下、拡散、燃焼時間、火炎の高さ、および消火時間などの主要な指標を検出することにより、材料またはコンポーネントの適合性と安全性を評価することです。

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2. ニードルフレームテスターの紹介
2.1 基本的な定義

ニードルフレームテスターは、内部コンポーネントまたは機器が誤動作した場合に発生する可能性のある「小さな火炎」シナリオをシミュレートするために使用される試験装置です。IEC 60695-11-5:「試験火炎 – ニードルフレーム試験方法」などの規格に従って設計および試験されています。

2.2 試験原理

試験対象のサンプルは、通常の動作状態または垂直/角度で設置されます。

この装置は、高さ約12 mm ± 1 mmのニードル型のガス炎(一般的にダンまたはプロパン、純度≥95%)を使用して、サンプルの特定の部分に火炎の影響を与えます。

燃焼プロセス中、サンプルは着火、燃焼時間、消火、溶融滴の存在、および下にある紙または木材に着火するかどうかなどが観察されます。

サンプルが指定された時間内に燃焼を継続せず、溶融滴が下にある紙に着火しない場合、(合格/許容可能)と見なされます。

2.3 適用範囲

ニードルフレーム試験は、主に、故障または短絡および潜在的な着火源の条件下での電気機器、電子部品、絶縁材料、エンジニアリングプラスチックなどの火災の危険性を評価するために使用されます。

3. なぜ可燃性試験装置(ニードルフレームテスター)を試験プロセスに含める必要があるのですか?
3.1 適合性要件

電気安全、電子機器の安全性、およびプラスチックにおける火炎の広がりに関する世界的な規制がますます厳しくなる中、IEC 60695-11-5などの規格に準拠するためにニードルフレームテスターを使用することが必要な手順となっています。

これにより、製品の性能が向上するだけでなく、関連する認証と輸出コンプライアンスも容易になります。

3.2 リスクの防止

ニードルフレーム試験は、実際の誤動作中に発生する可能性のある小さな火炎シナリオをシミュレートし、火炎の広がりや落下する溶融滴による着火など、火災の影響下での材料またはコンポーネントの弱点を早期に検出できます。これにより、大規模な火災のリスクを防止できます。

3.3 品質向上と市場競争力

OEM/ODMメーカーとして、製品開発または大量生産プロセスに高度な可燃性試験装置を装備し、ニードルフレーム試験または難燃性試験を通じて材料の性能を実証することで、顧客の目に製品の安全性のイメージを大幅に高め、それによって市場競争力を強化します。

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4. 選択ガイドライン:適切なニードルフレームテスターを構成する方法は?
4.1 規格適合性

装置がIEC 60695-11-5またはその他の関連規格(IEC 60335-1、UL 94など)の要件を満たしていることを確認します。

4.2 火炎パラメータ
  • 火炎の高さ:通常12 mm ± 1 mm。
  • ニードルバーナーの内径、外径、および長さの仕様(例:内径0.5 mm ± 0.1 mm、外径≤0.9 mm、長さ≥35 mm)。
  • サンプルとバーナーの間の距離、たとえば8 ± 1 mm。
4.3 制御システムと安全構造

装置は、安定したガス流量、調整可能な火炎の高さ、傾斜角度制御(例:0〜45°)、および安全ガードキャビネットを備えている必要があります。

4.4 試験チャンバーの仕様

試験チャンバーまたはドラフトフードは、少なくとも0.5 m³の容量を持ち、排煙能力、暗い背景を備え、強い気流の干渉がないことを確認する必要があります。

4.5 データ記録と再現性

装置は、タイマー、火炎高さ測定定規、温度測定と制御、サンプルの燃焼時間記録、および火炎/溶融滴の観察などの機能を備え、正確で比較可能な試験データを確保する必要があります。

5. ニードルフレームテスターの典型的な業界での適用事例
  • 電子機器および電気製造:プラグ、コネクタ、スイッチ、回路基板などの家電製品は、短絡またはコンポーネントの過熱が発生した場合に小さな火炎を発生する可能性があります。ニードルフレーム試験は、それらの安全性能を検証できます。
  • 自動車部品:車載電子機器の普及が進むにつれて、内部コンポーネントが誤動作により着火する可能性があります。可燃性試験装置の一種として、ニードルフレームテスターは、プラスチック部品や絶縁コンポーネントにとって特に重要です。
  • 家庭用品およびプラスチック部品:プラスチック製のケーシングおよびエンジニアリングプラスチック部品の場合、ニードルフレーム試験は、火炎源に対するそれらの反応を評価するのに役立ち、それによってより安全な材料の選択が可能になります。