什麼是灼熱絲試驗(IEC 60695)?
—選擇可免除產品測試的材料的關鍵要點—

本文概述了IEC 60695標準中規定的灼熱絲試驗,該試驗是家用電器和電氣元件的重要安全評估方法。此外,本文也闡述了選擇材料時需要考慮的關鍵因素,這些因素可能使最終產品免於進行灼熱絲最終產品試驗(GWEPT)。

更新日期:

2026.09.17

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發布日期:

2026.09.17

灼熱絲試驗

為什麼需要進行灼熱絲試驗?

無人看管的電器,例如冰箱和空調,以及會達到高溫的電器,例如電熱水壺,都可能因開關和電氣接點故障(包括短路、電弧和接觸不良)而引發火災。因此,這些電器中使用的樹脂組件必須具有很高的“阻燃性”,以防止火災的發生(例如,IEC 60335-1)。

火災家用電器火災原因範例

灼熱絲試驗是評估抗點火性能的一種方法

傳統上,UL(美國保險商實驗室)發布的UL94標準中定義的垂直燃燒試驗(下圖)被廣泛用於評估塑膠材料的阻燃性。該試驗評估塑膠材料在外部「直接火焰」作用下的燃燒性能和火勢蔓延能力。從為人員提供充足疏散時間的角度來看,這是一種有效的評估方法。

UL94阻燃性測試UL94 垂直燃燒測試

然而,實際家用電器可能會因過電流或電氣接觸不良而過熱。為了評估材料在這種情況下的耐燃性,國際電工委員會(IEC)制定了IEC 60695標準中規定的灼熱絲試驗。(下圖)​​​​
在這些測試中,將加熱的灼熱絲壓在測試樣品上。然後根據樣品是否點燃、其燃燒行為以及燃燒的液滴是否點燃其下方指定的層來評估樣品。 (影片)

灼熱絲試驗方法灼熱絲試驗方法

生長線測試進行中

灼熱絲試驗概述(IEC 60695)

灼熱絲試驗可大致分為兩類:“對最終產品進行試驗”和“對材料進行試驗”。​

目標 標準 測試詳情
最終產品 GWEPT(灼熱絲試驗,對最終產品進行)
最終產物的灼熱絲試驗(IEC 60695-2-11)
對最終產品(組件)本身進行的測試,例如連接器。
材料 GWFI(灼熱絲可燃性指數)
灼熱絲可燃性指數(IEC 60695-2-12)
在將灼熱絲與試體分離後 30 秒內火焰熄滅的最高溫度,且不會因材料滴落而點燃。
GWIT(熾熱絲點火溫度)
灼熱絲點火試驗(IEC 60695-2-13)
當灼熱絲壓在試樣上時,超過 5 秒內不發生點火的最高溫度。

最終產品灼熱絲試驗的豁免規則

家用電器安全標準(IEC 60335-1)對無人監管且電流超過0.2A的家用電器提出了嚴格的要求。但是,有一條規則(如下流程圖所示)規定,如果材料已通過灼熱絲試驗認證,則最終產品可免於進行灼熱絲試驗(GWEPT)。
如果使用符合以下要求的材料,則可免除 GWEPT。

最終產品灼熱絲試驗豁免流程圖確定最終產品是否免於灼熱絲試驗(GWEPT)的流程圖。

灼熱絲試驗的挑戰:最終產品不合格

雖然標準允許GWIT達到775°C時可豁免GWEPT測試,但仍需注意以下幾點。即使使用符合上述規定的材料,熱傳遞方式也會因產品形狀(例如壁厚變化或是否存在氣隙)而改變,並且已有產品在實際進行GWEPT測試時未能通過的案例。因此,從降低最終產品設計變更風險和評估差異性的角度來看,選擇不僅滿足775°C GWIT要求,而且具有更高認證GWIT溫度的材料更為有效。

此外,GWIT 測試旨在確認“即使在特定條件下發生點燃,燃燒時間也小於 5 秒”,但它並不能保證不會點燃。因此,GWIT 認證溫度與實際上不點燃溫度未必相同,且不同認證材料之間也可能存在差異。

高發光絲性能材料面臨的挑戰

另一方面,GWIT超過800℃的高灼熱絲材料通常會添加大量的阻燃劑。阻燃劑添加量增加會導致材料韌性下降。材料韌性降低會增加以下產品缺陷的發生機率。

  • 卡扣式連接器和其他用於固定組件的零件會因變形而斷裂(下圖:左圖)。
  • 擰緊螺絲(自攻螺絲)時,由於無法承受應力,螺栓頭會裂開(下圖右)。

卡扣式和自攻式結構需要韌性的例子

建議解決方案:
LEONA™高發光絲阻燃級(研發中)

高可靠性產品需要具備耐燃性以確保安全,並在組裝過程中保持高韌性。傳統上,同時實現高灼熱絲性能和高韌性一直是一項挑戰。

然而,憑藉我們獨特的配方和先進的複合技術,我們開發出了LEONA™高發光絲阻燃等級產品(研發產品),該產品兼具上述兩種特性。我們的內部測試表明,該產品能夠承受850℃的GWIT(3mm厚度),因此可能無需進行最終產品測試。此外,我們已確認該產品在800℃(3mm厚度)下不會燃燒。我們相信,這不僅有助於滿足標準要求,還能在最終產品評估中確保設計裕度,並降低設計變更的風險。

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作者簡介

橫尾亮介(旭化成株式會社/功能性材料應用發展部)
2016年加入旭化成株式會社。在技 術開發部累積了LEONA™阻燃等級材料設計與開發的經驗。目前任職於功能性材料與應用開發部,負責材料方案製定與技術服務,主要專注於阻燃聚醯胺。參與基於電氣和電子元件材料安全評估要求的應用開發,例如灼熱絲試驗和UL標準。

作者簡介

樋渡健太(旭化成株式會社/功能性材料應用發展部)
2017 年加入旭化成株式會社。身為技術工程師,我主要負責為客戶提供應用方案和技術服務,主要專注於LEONA™ S 系列和 PN 系列等阻燃等級。

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