ASTM F1959:2022

• Ablation, n-in-Lichtbogenprüfung, eine physikalische Reaktion, die sich durch signifikante Erosion oder die Bildung eines oder mehrerer großer Löcher in einer Schicht eines mehrschichtigen Systems zeigt.
• Eab: Die einfallende Energie in einem mehrschichtigen System, die zu einer 50%igen Wahrscheinlichkeit der physikalischen Ablationsreaktion führt.
• Der Lichtbogenindex wird in cal/cm2 ausgedrückt und wird aus dem ermittelten ATPV- oder EBT-Wert (für den Fall, dass ein Materialsystem ein Bruchverhalten unterhalb des ATPV-Wertes aufweist) oder der nominalen Lichtbogengrenze abgeleitet. Sie kann in ATPV, EBT oder ARLim ausgedrückt werden.
• ATPV: Einfallende Energie in einem Material oder einem mehrschichtigen Materialsystem, die zu einer Wahrscheinlichkeit von 50 % führt, dass ein ausreichender Wärmeübergang durch die zu prüfende Probe erwartet wird, um das Auftreten einer Hautverbrennung zweiten Grades gemäß der Stoll-Kurve5, kJ/m2 [cal/cm2] zu verursachen.
• Die Probe gilt als gebrochen, wenn ein Loch mindestens 1,6 cm2 [0,5 in2] oder mindestens 2,5 cm [1,0 in2] groß ist.] in jeder Dimension. Bei mehrschichtigen Proben aus feuerfesten Materialien müssen alle Schichten aufgebrochen werden, um der Definition zu entsprechen.
• EBT: Die einfallende Energie in einem Material oder Materialsystem, die zu einer Öffnungswahrscheinlichkeit von 50 % führt, J/cm2 (cal/cm2).
• ARLim: Die Lichtbogenbewertung gibt den maximalen thermischen Energieschutz an, der dem Produkt gemäß den Herstellerspezifikationen nach Überprüfung durch Prüf- oder Nachweisgrenzen des Analyseverfahrens zugewiesen wurde. Der Wert, der aus dem Datensatz aller Stichproben zugewiesen wird, ist kleiner als die Stoll-Kurve und ohne Unterbrechung.
• Wärmestrom, n: die thermische Intensität, die durch die übertragene Energiemenge dividiert durch die Oberfläche und die Zeit kW/m2 [cal ⁄cm2s] angegeben wird.
• Einfallsenergie (Ei), n: Gesamtwärmeenergie, die als direkte Folge eines Lichtbogens an der Oberfläche der Platte empfangen wird.
• Stoll-Kurve5: Ein empirisches Modell von Hautverbrennungen zweiten Grades, auch bekannt als Stoll-Reaktion.
• Nenngewicht: Theoretisches Gewicht (g/m2)
• Aktuelles Gewicht: Probengewicht vor dem Waschen und nach der Konditionierung gemäß D1776/D1776M (g/m2)
• Geprüftes Gewicht: Prüfgewicht der Probe, die zur Ermittlung des Lichtbogenindex verwendet wird (g/m2)
• Zielgewicht des Lichtbogens: Gemessenes Gewicht für eine bestimmte Probe, ausgedrückt in g/m2, das zur Erstellung der Lichtbogenklassifizierung gemäß F1959/F1959M verwendet wird
• Gemischte Zone: Bereich der einfallenden Energien, die positiv oder negativ sein können, um Verbrennungen oder Brüche zweiten Grades vorherzusagen. Der niedrige Wert des Bereichs beginnt mit der niedrigsten einfallenden Energie, was auf ein positives Ergebnis hinweist, und der hohe Wert des Bereichs ist die höchste einfallende Energie, was auf ein negatives Ergebnis hinweist

Dieses Prüfverfahren bestimmt die Reaktion des Wärmetransports durch ein Material, ein Gewebe oder ein Gewebesystem, wenn es der Wärmeenergie eines Lichtbogens ausgesetzt wird. Diese Wärmetransportreaktion wird anhand der Stoll-Kurve bewertet.

Bei diesem Verfahren wird die Menge an Wärmeenergie gemessen, die vom zu prüfenden Material während und nach der Einwirkung eines Lichtbogens übertragen wird.

Die Leistungsfähigkeit des Materials für dieses Verfahren wird durch die Wärmemenge bestimmt, die durch und durch das zu prüfende Material übertragen wird.

Die mit diesem Prüfverfahren ermittelten Wärmeübergangsdaten bilden die Grundlage für die Klassifizierung des Lichtbogens des Materials.

Der mit dieser Prüfmethode ermittelte Lichtbogenindex ist die Energiemenge, die eine 50%ige Wahrscheinlichkeit einer Verbrennung zweiten Grades vorhersagt, bestimmt durch die Stoll-Kurve oder den Bruch (wenn das Gewebe zeigt, dass es bricht, bevor die Vorhersage der Hautverbrennung erreicht ist). Es kann auch in ARLim exprimiert werden, abhängig von den Einschränkungen des Testgeräts oder der Leistung des Gewebes. Der ARLim kann ein reduziertes Limit sein, das vom Hersteller festgelegt wird:

Die Reaktion des Materials sollte genauer beschrieben werden, indem die beobachteten Auswirkungen der Lichtbogenexposition auf die Proben aufgezeichnet werden.

Diese Methode legt die Standards für die Durchführung des Tests unter kontrollierten Laborbedingungen fest. Unterschiedliche Expositionsbedingungen können ein großes Potenzial für unterschiedliche Ergebnisse haben. Werden abweichende Bedingungen verwendet, müssen diese im Abschlussbericht dokumentiert werden.

Das Testgerät besteht aus 3 Panels mit 2 Sensoren, einem Leistungsbus und Elektroden, Überwachungssensoren, einem Netzteil, einem Testcontroller und einem Datenerfassungssystem

1. Sensor:
   A. Das Kalorimeter muss aus Kupfer mit einer Reinheit von mehr als 99,9 % elektrischer Qualität bestehen. Die Kupferscheibe muss 1,6±0,1 mm dick, 40±0,1 mm Durchmesser und 18±1 g Gewicht haben. Diese Parameter müssen gemessen werden, um den tatsächlichen Ansprechkoeffizienten jedes Kalorimeters zu bestimmen, das bei der Berechnung der Wärmekapazität verwendet werden soll.
   B. Thermoelement Typ K (NiCr-NiAl) mit geschweißter Spitze und einer Querschnittsfläche von 0,05 mm2. Dieses Thermoelement befindet sich in der Bohrung in der Kupferscheibe. Das Loch wird in der Mitte der Scheibe in einer Tiefe von 1,3±0,1 mm angebracht. Die Spitze sollte in der Kupferscheibe freiliegen. Die Thermoelementdrähte trennen sich am Ausgang der Kupferscheibe (siehe Abbildung 1).

C. Das Isoliermaterial muss eine Leitfähigkeit von weniger als 0,23 W/mK bei einer Temperatur von höchstens 500 °C haben.

2. Sensor-Panel:

A. Jedes Paneel besteht aus zwei Sensoren, einem Gewebestützrahmen, einer Isolierplatte, einem Geweberückhaltesystem und zwei Sensoren zur Überwachung.
B. Die Dämmplatte muss die Maße 20×55±1,3 cm haben. Es muss hitzebeständig sein und eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,30 W/mK bei einer maximalen Temperatur von 200 °C aufweisen.
C. Beide Sensoren werden in einer vertikalen Linie in die Frontplatte eingesetzt (siehe Bild).

D. Um eine Beschädigung der Isolierung rund um die Kupferscheibe zu vermeiden, kann eine feuerfeste Folie mit einer maximalen Dicke von 3 mm verwendet werden.
E. Die freiliegende Oberfläche der Kalorimeter sollte mit einer dünnen Schicht mattschwarzer Sprühfarbe mit einem Emissionsgrad von >0,9 gestrichen werden.
F. Jedes Sensorpanel verfügt über 4 Klemmen, um die Probe zu halten. Jede Klemme sollte zwischen 4,4 und 6,7 N angebracht werden, um sicherzustellen, dass das Material gesichert ist.

3. Layout der Paneele:
Die Paneele müssen je nach Bild einen Abstand von 120º haben

4. Strukturkasten: Er wird einen Durchmesser zwischen 2,0 und 2,5 m haben, aus leitfähigen Rohren bestehen und eine Höhe von mindestens 3 m haben.

5. Elektroden: Edelstahlstäbe mit einem Durchmesser von 19 mm

6. Sicherung: Sie wird während des Tests verbraucht. Es besteht aus einem Kupferkabel mit einem Durchmesser von weniger als 0,5 mm.

7. Stromversorgung: Es muss die Entladung eines Lichtbogens mit einem Wechselstrom von 8±0,5 kA von 1s mit einer Dauer von 60 oder 50 Hz ermöglichen

8. Datenerfassungssystem: Es muss die Spannung, den Strom und die Ausgänge des Kalorimeters aufzeichnen.

A. Die Daten, die der Temperaturwelle entsprechen, müssen mit einer Geschwindigkeit von 100 Proben/s für jedes Kalorimeter erfasst werden, um Temperaturen bis zu 500 °C mit einer Variabilität von ±2 % und einer Auflösung von 0,1 °C für die Energieberechnung aufzeichnen zu können.

• Wiegen einer konditionierten Probe gemäß Option C D3776/D3776M für Spezifikation F1506
• Führen Sie 3 Wäschen des Stoffes gemäß AATCC 1-2021 durch: 3, IV, Aiii
• Es trocknet nur einmal.
• Vor der Durchführung des Tests müssen die Proben 1 Stunde lang bei 25±8 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50±20 % konditioniert werden.
• Um das Gewicht der Probe zu bestimmen, schneiden Sie mit einer Ausstechform einen Kreis mit einem Durchmesser von 3,8 bis 7,6 cm aus. Stellen Sie mindestens 3 Muster desselben Musters her, das über den Stoff verteilt ist.
• Wiegen Sie die Kreise mit einer analytischen Waage von 0,001 g Genauigkeit.
• Berechnen Sie das Gewicht des Stoffes nach der Formel

• ALLGEMEINE METHODE
  • Anfangstemperatur der Sensoren vor der Zündung 15-35ºC
  • Parameter: 8±0,5 kA; 305±5 mm Elektrodenabstand; Sensoren in Position 1 für einen erwarteten Lichtbogenwert von bis zu 55 cal/cm2 oder in Position 2 für Werte über 40 cal/cm2.
  • Die Dauer des Lichtbogens muss variabel sein, um die erforderliche Belichtungsreihe zu erzeugen.
  • Die Probe ist an der Platte zu befestigen, ohne sie zu dehnen, so dass sich die Probe während der Prüfung zusammenziehen kann.
• BESTIMMUNG DES ATPV
  • Es werden 3 Proben des gleichen Stoffes bestimmt, eine für jedes Sensorpanel.
  • Mindestens ein Satz von 7 Prüfungen ist innerhalb des einzufallenden Energiebereichs durchzuführen, indem die Lichtbogendauer erhöht oder verringert wird. Diese Serie von Schüssen verteilt sich wie folgt: mindestens 3 Punkte mit einer negativen SCD, mindestens 3 Punkte mit einer nicht negativen SCD.
  • Mindestens 10 Punkte müssen zwischen ±20 % des endgültigen ATPV liegen. Alle Punkte sind gültig, es sei denn, das Kalorimeter überschreitet 500 °C, es liegt eine Fehlfunktion des Geräts vor oder wenn die Probenanordnung ausfällt.
  • Wenn die Proben gebrochen sind, gelten sie als gültige Punkte für die Berechnung des ATPV. Für den Fall, dass es 2 oder mehr Risse mit Energien gibt, die weniger als 20 % über der ATPV-Bestimmung liegen, ist die Frakturreaktion zu bewerten. In diesem Fall sind mehr als 7 Proben erforderlich.
• BESTIMMUNG DES EBT:
  • Der Datensatz wird wie folgt verteilt: Mindestens 3 Punkte müssen unter der unteren Grenze der Mischfläche liegen; Mindestens 3 Punkte müssen unter der Obergrenze des öffnenden gemischten oberen Bereichs liegen
  • Mindestens 10 Datenpunkte müssen innerhalb des Bereichs von ±20 % des endgültigen EBT liegen.
  • Wenn Sie je nach den Einstellungen nicht über genügend Daten verfügen, führen Sie zusätzliche Tests aus.
• ARLim ARK KLASSIFIZIERUNGSGRENZE:
  Sie kann in folgenden Fällen auftreten:
  • Dieser Grenzwert kann vom Hersteller aus verschiedenen Gründen für jedes System unterhalb des oben ermittelten EBT oder ATPV gewählt werden.
  • Wenn das Gerät einen Grenzwert von 100 cal/cm2 hat
  • Nach Wunsch des Herstellers

-Bestimmung der Zeit 0

-Verfolgung der Sensorreaktion des Panels. Diese wird kurz vor, während und 30 Sekunden nach der Einwirkung von Lichtbögen bestimmt.

-Berechnen Sie den Wert der überwachten einfallenden Energie durch Anwendung des Korrekturfaktors für die einfallende Energie

-Bestimmung von Hautverbrennungen zweiten Grades. Die thermische Energie jedes Panels wird mit dem empirischen Modell der Stoll-Kurve verglichen.

-Bestimmung der ATPV-Werte: Zur Berechnung des ATPV werden mindestens 20 Panelmessungen verwendet.

-Bestimmung Ett: Der Wert 1 wird jedem Panel zugewiesen, das einen Fall hat, und 0, falls kein Fall vorhanden ist. Verwenden Sie die logistische Regression, um die Kurve zu bestimmen, und den y-Achsenabschnitt, um die Wahrscheinlichkeit eines Materialversagens von 50 % zu berechnen.

• Name des Laboratoriums, das den Test durchführt
• Identifizierung des Prüfberichts
• Datum der Prüfung und Ausstellung des Berichts
• Name des Herstellers, Produzenten oder Auftragnehmers
• Ändern Sie die Norm und erläutern Sie etwaige Abweichungen davon
• Beschreibung der Probe
  • Produzent
  • Eindeutige Identifikationsnummer für jede Schicht oder jedes System
  • Platzierungsreihenfolge der Schichten, wobei die äußere Schicht zuerst steht
  • Gewebeaufbau, einschließlich des Fasergehalts des Materials pro Schicht
  • Für jede Schicht das tatsächliche Gewicht nach F1506, das Gewicht des geprüften Stoffes und das Nenngewicht des Stoffes laut Hersteller.
  • Farbe jeder Schicht
  • Vorbehandlung der untersuchten Probe
  • Untersuchungsergebnisse, einschließlich Arc-, ATPV-, EBT- und ARLim-Ergebnisse.
  • Tabelle mit den Ergebnissen
  • Subjektive Materialbewertung
  • Diagramm der logistischen Regressionskurve
  • Fotos von Proben, die vor und nach dem Test analysiert wurden
  • Detaillierte Prozessaufzeichnungen
  • Diagramme der einzelnen Lichtbogenspannung, des Stroms und des kalorimetrischen Ansprechverhaltens
  • Videos und Fotos aller durchgeführten Tests
• Lichtbogenwerte ≤ 10 cal/cm2 werden mit einer Genauigkeit von 0,1 cal/cm2 angegeben. Nennwerte über 10 cal/cm2 müssen genau angegeben werden 1 cal/cm2
  • ImARLim kann zusätzlich zu ATPV und/oder EBT gemeldet werden.