Erhöhte Materialanforderungen durch neue Glühdrahtnorm

Für Elektro-/Elektronikanwendungen ist die Glühdrahtprüfung eine der wichtigsten brand-technologischen Prüfungen. Hierbei werden glühende Drähte oder überhitzte Widerstände innerhalb von Baugruppen simuliert, die z. B. aufgrund von Überlastungen entstehen und zu extremen Temperaturspitzen führen können. Eine für Thermoplaste herausfordernde Anforderung ergibt sich durch die Hausgerätenorm IEC 60335-1 (4. Ausgabe, Mai 2001). Nach dieser Norm wird für Träger spannungsführender Teile in unbeaufsichtigten Geräten (z. B. Waschmaschine, Geschirrspülmaschine, Trockner, etc.) mit einem Nennstrom > 0,2 A ein GWIT von mindestens 775 °C bei einer maximalen Flammdauer von 5 s gefordert.

Inhalt:

• Versuchsaufbau
• IEC 60335-1
• Prüfabfolge
• Ticona Materialien

Versuchsaufbau

Bei der Glühdrahtprüfung wird eine senkrecht stehende Probe des zu prüfenden Materials 30 s lang mit einer Kraft von 1 N gegen einen beheizten Glühdraht gehalten. Der Versuchsaufbau ist in Abb. 1 dargestellt. Ein wesentlicher Unterschied zwischen Norm IEC 60695-2-1 und IEC 60335-1 besteht darin, dass der Endanwender zwischen dem GWIT als reine Materialprüfung (Musterplatte - Aufgabe des Rohstofflieferanten) und der Fertigteilprüfung (GWT - Aufgabe des Endanwenders) wählen kann. Grundvoraussetzung für Baugruppen in unbeaufsichtigten Geräten mit einem Nennstrom > 0,2 A ist das Bestehen der GWFI-Prüfung bei 850 °C.

IEC 60335-1

Die Glühdrahtprüfung umfasst drei für die Praxis relevante Verfahren:

1.     Plattenprüfung nach IEC 60695-2-12:
        GWFI (Glow-Wire-Flammability-Index)

         Der GWFI ist eine generelle Eignungsprüfung für Kunststoffe
         im Kontakt mit spannungsführenden Teilen. Ermittelt wird die
         höchste Temperatur, in der in 3 aufeinander folgende Tests eine
         der folgenden Bedingungen erfüllt ist:

• keine Entzündung der Probe
• Nachbrennzeit oder Nachglühzeit ≤ 30 s nach Ende der
  Einwirkzeit des Glühdrahtes und keine Entzündung der
  Unterlage
  

        Beispiel für eine 3 mm dicke Probe bei 850 °C:  GWFI: 850 / 3,0

2.     Fertigteilprüfung nach IEC 60695-2-11:
        GWT (Glow Wire Temperature)

        Die Probekörper werden bei einer Temperatur von 650°C
        (Nennstrom ≤ 0, 2 A) oder  750°C (> 0,2 A) 30 s lang dem
        Glühdraht ausgesetzt.

         Die Prüfung ist bestanden, wenn keine Entzündung
        (max. 2 s Flammenbildung) auftritt.

3.     Plattenprüfung nach IEC 60695-2-13:
        GWIT (Glow Wire Ignition Temperature)

        Der Test wird bei 675 °C (Nennstrom ≤ 0,2 A) bzw. 775 °C
        (> 0,2 A) durchgeführt. Die Prüfung ist bestanden, wenn
        in 3 aufeinanderfolgenden Tests keine Entzündung auftritt.
        Als Entzündung wird eine Brennzeit mit Flamme von ≥ 5 s
       gewertet.

       GWIT: 775 / 3,0 bedeutet z.B., dass eine 3 mm dicke Probe bei
       einer Prüftemperatur von 775 °C nicht zur Entzündung führte.

Prüfabfolge

Die Prüfabfolge ist in Abb. 2 aufgeführt. Insbesondere durch die deutlich verkürzten erlaubten Flamm- bzw. Glühvorgänge (max. 2s (GWT) bzw. 5s (GWIT) nach neuer Norm gegenüber 30s nach Entfernen des Glühdrahtes nach alter Norm) ist davon auszugehen, dass viele Materialien, die nach alter Norm noch zugelassen sind, die neue Norm nicht bestehen werden.

Ticona Materialien

Aufgrund dieser Entwicklung hat Ticona neue Celanex Typen entwickelt und diese zusammen mit Vectra- und Fortron-Typen an einem unabhängigen Prüflabor messen lassen.