¿Qué es la prueba del hilo incandescente (IEC 60695)?
—Puntos clave para seleccionar materiales que le eximan de la prueba del producto—

¿Por qué es necesario realizar pruebas con hilo incandescente?

Los electrodomésticos que funcionan sin supervisión, como refrigeradores y aires acondicionados, y los aparatos eléctricos que alcanzan altas temperaturas, como hervidores eléctricos, pueden presentar riesgo de incendio debido a fallas en interruptores y puntos de contacto eléctrico, incluyendo cortocircuitos, arcos eléctricos y mal contacto eléctrico. Por esta razón, los componentes de resina utilizados en estos aparatos deben tener una alta resistencia a la ignición para prevenir incendios (por ejemplo, IEC 60335-1).

La prueba del hilo incandescente como método para evaluar la resistencia a la ignición.

Tradicionalmente, la prueba de combustión vertical (véase la figura inferior), definida en la norma UL94 publicada por UL (Underwriters Laboratories), se ha utilizado ampliamente para evaluar la inflamabilidad de los materiales plásticos. Esta prueba evalúa la resistencia a la combustión y la propagación del fuego frente a llamas directas procedentes de una fuente externa. Se trata de un método de evaluación eficaz para proporcionar a los ocupantes tiempo suficiente para evacuar.

Sin embargo, los electrodomésticos pueden sufrir sobrecalentamiento debido a sobrecorriente o a un mal contacto eléctrico. Para evaluar la resistencia de un material a la ignición en estas condiciones, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) desarrolló las pruebas de hilo incandescente especificadas en la norma IEC 60695 (véase la figura a continuación). ​​​​
En estas pruebas, se presiona un hilo incandescente caliente contra una muestra. A continuación, se evalúa la muestra en función de si se produce la ignición, su comportamiento durante la combustión y si las gotas incandescentes encienden la capa específica colocada debajo. (vídeo).

Prueba de crecimiento del cable en curso

Descripción general de la prueba del hilo incandescente (IEC 60695)

Las pruebas con hilo incandescente se pueden clasificar en dos categorías principales: "pruebas en el producto final" y "pruebas en los materiales".​

Objetivo	estándar	Detalles de la prueba
Producto final	GWEPT (Prueba de hilo incandescente, realizada en el producto final, Pruebas con hilo incandescente del producto final (IEC 60695-2-11)	Pruebas realizadas sobre el producto final (componente) en sí, como por ejemplo los conectores.
Materiales	GWFI (Índice de Inflamabilidad del Hilo Incandescente) Índice de inflamabilidad del hilo incandescente (IEC 60695-2-12)	La temperatura más alta a la que se extingue la llama en 30 segundos después de que el hilo incandescente se separe de la pieza de prueba, y no se produce ignición debido al goteo de material.
	GWIT (Temperatura de encendido del hilo incandescente) Prueba de encendido por hilo incandescente (IEC 60695-2-13)	La temperatura máxima a la que no se produce la ignición durante más de 5 segundos mientras el hilo incandescente se presiona contra la pieza de prueba.

Normas de exención para la prueba del hilo incandescente del producto final.

La norma de seguridad para electrodomésticos (IEC 60335-1) impone requisitos estrictos a los electrodomésticos que funcionan sin supervisión con corrientes superiores a 0,2 A. Sin embargo, existe una regla (ver diagrama de flujo a continuación) que exime al producto final de la prueba del hilo incandescente (GWEPT) si el material está certificado para dicha prueba.
Se exime del requisito GWEPT si se utilizan materiales que cumplan con los siguientes requisitos.

Desafío en las pruebas de hilo incandescente: Fallo del producto final.

Si bien la norma permite la exención de la prueba GWEPT con una temperatura GWIT de 775 °C, hay algunos puntos a tener en cuenta. Incluso al usar materiales que cumplen con las reglas anteriores, la forma en que se transfiere el calor cambia según la forma del producto (como cambios en el espesor de la pared o la presencia o ausencia de espacios de aire), y ha habido casos en los que los productos no superan la prueba GWEPT cuando se realizan en la práctica. Por lo tanto, desde la perspectiva de reducir el riesgo de cambios de diseño y la variabilidad en la evaluación del producto final, es eficaz seleccionar materiales que no solo cumplan con la temperatura GWIT requerida de 775 °C, sino que también tengan una temperatura certificada más alta en GWIT.

Además, la prueba GWIT confirma que "el tiempo de combustión es inferior a 5 segundos incluso cuando se produce la ignición en condiciones específicas", pero no garantiza la ausencia total de ignición. Por lo tanto, la temperatura certificada por GWIT y la temperatura real sin ignición no son necesariamente iguales, y pueden existir diferencias entre los materiales certificados.

Desafíos asociados con los materiales de alto rendimiento para cables incandescentes

Por otro lado, los materiales de alambre incandescente de alta temperatura (GWIT) superiores a 800 °C generalmente contienen una gran cantidad de retardante de llama. Al aumentar la cantidad de retardante de llama, el material presenta problemas de tenacidad. Una baja tenacidad del material aumenta la probabilidad de que se produzcan los siguientes defectos en el producto.

Solución propuesta:
LEONA™ Alambre incandescente de alta resistencia al fuego (en desarrollo)

Los productos de alta fiabilidad requieren resistencia a la ignición para garantizar la seguridad y una gran resistencia durante el montaje. Tradicionalmente, lograr un alto rendimiento del hilo incandescente y una buena resistencia al mismo tiempo ha sido un reto.

Sin embargo, gracias a nuestra formulación exclusiva y tecnología de composición avanzada, hemos desarrollado el grado de retardo de llama LEONA™ High Glow Wire (producto en desarrollo), que combina estas dos propiedades. Nuestras pruebas internas han demostrado que puede soportar GWIT 850 °C (con un espesor de 3 mm), lo que podría eximirlo de las pruebas del producto final. Además, hemos confirmado que no se inflama a 800 °C (con un espesor de 3 mm). Creemos que esto contribuirá no solo a cumplir con las normas, sino también a garantizar márgenes de diseño en la evaluación del producto final y a reducir el riesgo de modificaciones en el diseño.

→ Haga clic aquí para obtener más detalles sobre el alambre incandescente LEONA™ de grado ignífugo (producto en desarrollo).

Asahi Kasei ofrece números de producto con excelente resistencia al alambre de crecimiento. No dude en contactarnos para materiales adecuados para aplicaciones de alambre de cultivo de alta intensidad.
Asahi Kasei ofrece plásticos de ingeniería que cumplen con las pruebas de alambre incandescente (IEC 60695) para adaptarse a su aplicación y propósito. No dude enponerse en contacto con nosotros para cualquier pregunta, consulta o solicitud de muestra.

Acerca del autor

Acerca del autor