UL94 là gì? So sánh HB, V0, V1, V2 và cách đọc chứng nhận

Kiến thức

UL94 là gì? So sánh HB, V0, V1, V2 và cách đọc đúng chứng nhận chống cháy của vật liệu nhựa

Khi lựa chọn vật liệu nhựa cho linh kiện điện – điện tử, chúng ta thường gặp những yêu cầu như:

• UL94 V0
• UL94 V1
• UL94 V2
• UL94 HB
• V0 @ 1.5 mm
• V0 @ 0.8 mm

Trong thực tế mua bán nguyên liệu, câu hỏi rất phổ biến là:

“Nhựa này có V0 không?”

Nhưng chỉ hỏi như vậy vẫn chưa đủ.

Khi đọc thông số UL94, cần xem ít nhất:

Grade vật liệu + cấp chống cháy + độ dày + màu/phạm vi màu + dữ liệu chứng nhận áp dụng.

Đặc biệt, nếu khách hàng yêu cầu V0 thì một trong những câu hỏi đầu tiên nên là:

“V0 ở độ dày bao nhiêu mm?”

Hiểu đúng điểm này giúp tránh trường hợp mua một grade được giới thiệu là V0 nhưng khi đưa vào sản phẩm thực tế lại không phù hợp với độ dày thiết kế.

UL94 là gì?

UL94 là tiêu chuẩn thử khả năng cháy của vật liệu nhựa dùng cho các bộ phận trong thiết bị và appliance.

Tên tiêu chuẩn là:

Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances.

Mục đích của phép thử là đánh giá đặc tính cháy của vật liệu trong những điều kiện thử xác định.

Đối với các loại nhựa thường được sử dụng làm enclosure, chi tiết kết cấu hoặc vật liệu cách điện, những phân loại thường gặp gồm:

• HB
• V-2
• V-1
• V-0
• 5VB
• 5VA

Ngoài ra còn có những phân loại dành cho foam và thin materials.

Trong ngành nhựa kỹ thuật và linh kiện điện, HB, V2, V1 và V0 là những cấp mà người mua nguyên liệu thường gặp nhất.

UL94 có phải chứng minh vật liệu “không cháy” không?

Không nên hiểu như vậy.

Một lỗi khá phổ biến là gọi:

“Nhựa V0 = nhựa không cháy.”

Cách hiểu này không chính xác.

UL94 V0 là một phân loại đạt được theo các tiêu chí của phương pháp thử tương ứng.

Vật liệu vẫn được tiếp xúc với ngọn lửa trong phép thử.

Điều được đánh giá bao gồm:

• Thời gian cháy sau khi bỏ nguồn lửa.
• Afterglow.
• Khả năng tự tắt.
• Flaming dripping.
• Việc ngọn lửa có cháy lên tới vị trí kẹp hay không.

Do đó cách nói phù hợp hơn là:

“Vật liệu đạt UL94 V0 tại độ dày X mm theo dữ liệu/chứng nhận tương ứng.”

Thay vì nói:

“Vật liệu này không cháy.”

UL94 HB là gì?

HB là Horizontal Burning.

Trong phép thử HB, mẫu vật liệu được đặt theo phương ngang.

Mục tiêu là đánh giá tốc độ cháy của mẫu trong điều kiện thử.

Theo tiêu chí UL Solutions công bố, với mẫu có độ dày từ 3–13 mm, tốc độ cháy để đạt HB không được vượt quá 40 mm/phút.

Đối với mẫu có độ dày nhỏ hơn 3 mm, giới hạn là 75 mm/phút.

Mẫu cũng có thể đạt HB nếu ngọn lửa tắt trước khi tới vạch đo đầu tiên theo điều kiện thử.

Điểm cần nhớ:

HB và V0/V1/V2 sử dụng cách bố trí và tiêu chí thử khác nhau.

Vì vậy không nên đọc HB như một phiên bản thấp hơn đơn giản của V2 mà bỏ qua sự khác biệt về phương pháp thử.

UL94 V2 là gì?

V2 thuộc nhóm thử vertical burning.

Mẫu được đặt theo phương thẳng đứng và được tác động bằng nguồn lửa theo quy trình thử.

Đối với V2:

• Thời gian cháy của từng mẫu sau mỗi lần tác động lửa không quá 30 giây.
• Tổng thời gian cháy của 10 lần tác động không quá 250 giây.
• Burning + afterglow sau lần tác động thứ hai không quá 60 giây.
• Không được cháy tới vị trí kẹp.

Điểm rất quan trọng:

V2 cho phép flaming drips làm bắt cháy cotton chỉ thị bên dưới.

Đây là khác biệt nổi bật khi so sánh V2 với V1 và V0.

UL94 V1 là gì?

V1 cũng sử dụng phép thử theo phương thẳng đứng.

Các giới hạn thời gian chính gồm:

• Mỗi lần cháy sau tác động lửa ≤30 giây.
• Tổng thời gian cháy của 10 lần tác động ≤250 giây.
• Burning + afterglow sau lần tác động thứ hai ≤60 giây.

Tuy nhiên:

V1 không cho phép flaming drips làm bắt cháy cotton chỉ thị bên dưới.

Đây là điểm khác biệt quan trọng giữa V1 và V2.

UL94 V0 là gì?

UL94 V0 là cấp được nhắc đến rất nhiều khi lựa chọn vật liệu cho linh kiện điện – điện tử.

Ở phép thử vertical 50 W:

• Thời gian cháy của từng mẫu sau mỗi lần tác động lửa ≤10 giây.
• Tổng thời gian cháy của 10 lần tác động ≤50 giây.
• Burning + afterglow sau lần tác động thứ hai ≤30 giây.
• Không cho phép flaming drips làm bắt cháy cotton chỉ thị.
• Không được cháy lên tới vị trí kẹp.

Như vậy, trong nhóm V0/V1/V2, V0 có giới hạn thời gian nghiêm ngặt hơn.

Tuy nhiên:

V0 không phải thông tin duy nhất cần xem khi chọn vật liệu.

Độ dày mà grade đạt V0 cực kỳ quan trọng.

Bảng so sánh UL94 V0, V1 và V2

Tiêu chí	V0	V1	V2
Thời gian cháy mỗi lần	≤10 giây	≤30 giây	≤30 giây
Tổng thời gian 10 lần tác động	≤50 giây	≤250 giây	≤250 giây
Burning + afterglow sau lần thứ hai	≤30 giây	≤60 giây	≤60 giây
Flaming drips làm cháy cotton	Không	Không	Cho phép
Cháy tới vị trí kẹp	Không	Không	Không

Nếu chỉ xét ba phân loại vertical này, có thể hình dung:

V2 → V1 → V0

theo hướng các tiêu chí chống cháy trở nên nghiêm ngặt hơn.

Tuy nhiên không nên biến cách ghi nhớ này thành kết luận rằng mọi sản phẩm đều cần V0.

Vật liệu phải được lựa chọn theo tiêu chuẩn và yêu cầu thực tế của sản phẩm.

nhua-chong-chay-V0 — **so sánh HB – V2 – V1 – V0**

Tại sao độ dày cực kỳ quan trọng khi đọc UL94?

Đây là phần quan trọng nhất của bài.

Khi đọc UL94, không nên tách cấp chống cháy khỏi độ dày.

Ví dụ một grade có thể có dữ liệu:

V0 @ 1.5 mm

nhưng ở một độ dày thấp hơn lại có cấp khác.

Điều đó có nghĩa:

Không thể thấy V0 tại 1.5 mm rồi mặc định sản phẩm 0.8 mm cũng đạt V0.

Trong dữ liệu vật liệu thực tế, cùng một grade có thể xuất hiện nhiều kết quả flammability theo từng độ dày.

Ví dụ có thể gặp dạng:

0.7 mm → HB

1.2 mm → V1

1.5 mm → V0

2.0 mm → V0 / 5VB

3.4 mm → V0 / 5VA

Ví dụ này cho thấy rất rõ:

Cấp chống cháy phải được đọc cùng độ dày.

tieu-chuan-chong-chay-nhua — **V0 phải đi cùng độ dày**

Vì sao khách hỏi “Có nhựa V0 không?” vẫn chưa đủ?

Giả sử khách hàng sản xuất một housing điện có thành mỏng nhất là 0.8 mm.

Khách yêu cầu:

“Cần nhựa V0.”

Nhà cung cấp gửi grade:

“UL94 V0 @ 1.5 mm.”

Chưa thể chỉ từ hai thông tin này kết luận grade phù hợp cho yêu cầu V0 ở thành 0.8 mm.

Câu hỏi tiếp theo phải là:

“Grade này có V0 tại 0.8 mm hoặc độ dày phù hợp với yêu cầu thiết kế không?”

Đây là lý do trong thực tế bán nhựa chống cháy, tôi cho rằng câu hỏi:

“V0 ở bao nhiêu mm?”

quan trọng gần như ngang với câu hỏi:

“Grade nào?”

Minimum Thickness trên chứng nhận nghĩa là gì?

Khi đọc dữ liệu UL về vật liệu nhựa, có thể gặp:

Min Thk. mm

Đây là viết tắt của Minimum Thickness in millimeters.

Bên cạnh đó thường có:

Flame Class

tức UL94 Flammability Classification.

Ví dụ nếu dữ liệu thể hiện:

Min. Thickness: 1.5 mm
Flame Class: V-0

thì thông tin cần hiểu là grade có phân loại V-0 tại điều kiện/độ dày được ghi nhận đó.

Không nên bỏ phần thickness rồi chỉ lấy chữ V0 đưa vào catalogue hoặc báo cho khách hàng.

UL Yellow Card là gì?

Khi làm việc với nhựa kỹ thuật và vật liệu chống cháy, UL Yellow Card là tài liệu rất đáng quan tâm.

Yellow Card của UL Solutions cung cấp thông tin về các đặc tính an toàn và hiệu năng liên quan của polymeric material đã được UL Solutions đánh giá theo các tiêu chuẩn áp dụng.

Các vật liệu được công nhận có thể được tra cứu trong cơ sở dữ liệu UL.

Yellow Card có thể chứa nhiều thông tin kỹ thuật chứ không chỉ riêng UL94.

Tùy vật liệu có thể gặp:

• Flammability classification.
• Minimum thickness.
• Color.
• RTI.
• HWI.
• HAI.
• CTI.
• Các đặc tính khác tùy recognition.

Vì vậy, khi khách hàng yêu cầu “UL certificate”, cần xác định chính xác họ đang cần thông tin hoặc recognition nào.

UL94 V1 — **Hướng dẫn cách đọc UL Yellow Card**

Cách đọc Yellow Card khi mua nhựa chống cháy

Khi nhận một Yellow Card hoặc dữ liệu UL của grade, tôi thường kiểm tra theo thứ tự sau.

1. Nhà sản xuất

Tên công ty trên dữ liệu có đúng với nhà sản xuất vật liệu đang được chào bán không?

2. Grade

Tên grade có trùng chính xác không?

Ví dụ:

ABC-100

và

ABC-100FR

không nên mặc định là cùng một vật liệu.

Một ký tự khác nhau có thể là một grade khác.

3. Polymer

Kiểm tra loại polymer:

PP, ABS, PC, PC/ABS, PA66, PPO, PPS…

Không nên chỉ nhìn vào V0.

4. Flame Class

Kiểm tra:

HB, V2, V1, V0, 5VB hay 5VA.

5. Minimum Thickness

Đây là phần đặc biệt quan trọng.

Phải so sánh với độ dày thiết kế thực tế.

6. Color

Kiểm tra phạm vi màu được ghi nhận.

Một số ký hiệu màu có thể gặp như:

ALL – Any color
BK – Black
NC – Natural
WT – White
GY – Gray

Không nên tự động giả định một grade được ghi nhận ở màu tự nhiên thì mọi màu masterbatch pha thêm đều giữ nguyên toàn bộ recognition.

7. Các thông số khác

Nếu sản phẩm điện có yêu cầu cao hơn, cần xem thêm:

• RTI
• HWI
• HAI
• CTI
• Electrical properties
• Outdoor suitability nếu có yêu cầu

UL94 chỉ là một phần của quá trình lựa chọn vật liệu.

V0 ở màu tự nhiên có áp dụng cho màu đen không?

Không nên tự kết luận.

Cần đọc phạm vi màu trên recognition của grade.

UL sử dụng các mã màu để mô tả phạm vi màu được công nhận.

Ví dụ:

ALL = Any color
NC = Natural, không pigment
BK = Black
WT = White
GY = Gray

Nếu recognition chỉ áp dụng cho một phạm vi màu cụ thể, việc thêm pigment hoặc masterbatch ngoài phạm vi đó cần được đánh giá phù hợp.

Đây là điểm rất quan trọng đối với các nhà máy tự pha màu vào resin chống cháy.

Thêm masterbatch màu có làm mất V0 không?

Không thể trả lời “có” hoặc “không” cho mọi trường hợp.

Masterbatch màu bổ sung thêm:

• Carrier resin.
• Pigment.
• Additives.

vào formulation ban đầu.

Do đó compound cuối cùng không còn hoàn toàn giống resin ban đầu.

Mức ảnh hưởng phụ thuộc vào:

• Loại pigment.
• Carrier.
• Tỷ lệ masterbatch.
• Hệ chống cháy.
• Grade polymer.
• Độ dày.

Với sản phẩm có yêu cầu chứng nhận nghiêm ngặt, cần kiểm tra phạm vi màu được công nhận và yêu cầu của hệ thống chứng nhận liên quan.

UL94 V0 có nghĩa là sản phẩm cuối cùng chắc chắn đạt an toàn cháy không?

Không.

Đây là một điểm cần hiểu rất rõ.

UL94 là phép thử quy mô nhỏ trên mẫu vật liệu trong điều kiện xác định.

Kết quả UL94 của resin không thay thế toàn bộ việc đánh giá an toàn của sản phẩm cuối cùng.

Sản phẩm thực tế còn phụ thuộc vào:

• Thiết kế.
• Độ dày.
• Vị trí nguồn nhiệt.
• Điện áp và dòng điện.
• Khoảng cách cách điện.
• Cấu trúc linh kiện.
• Các tiêu chuẩn áp dụng cho sản phẩm cuối.

Do đó:

Material V0 ≠ toàn bộ sản phẩm tự động được chứng nhận an toàn.

V0 có phải luôn tốt hơn V2?

Nếu chỉ so sánh tiêu chí trong phép thử vertical UL94, V0 có yêu cầu nghiêm ngặt hơn V2.

Nhưng khi lựa chọn vật liệu:

Không phải sản phẩm nào cũng cần V0.

Nếu tiêu chuẩn sản phẩm chỉ yêu cầu V2, việc sử dụng grade V0 có thể tạo ra over-specification nếu không mang lại lợi ích kỹ thuật cần thiết.

Ngược lại, nếu bản vẽ yêu cầu V0 thì không nên tự ý chuyển sang V2 chỉ để giảm giá nguyên liệu.

Nguyên tắc vẫn là:

Chọn đúng cấp theo yêu cầu kỹ thuật.

HB có phải thấp hơn V2 không?

Có thể dùng cách:

HB → V2 → V1 → V0

để ghi nhớ sơ bộ rằng các yêu cầu thường trở nên nghiêm ngặt hơn khi chuyển sang các cấp vertical.

Nhưng về kỹ thuật, HB và V-series sử dụng bố trí thử khác nhau.

HB là horizontal burning.

V0/V1/V2 là vertical burning.

Vì vậy không nên xem chúng đơn giản như bốn “level” của cùng một phép thử.

UL94 V0 và 5VA có giống nhau không?

Không.

5VA và 5VB sử dụng phép thử nghiêm ngặt hơn với nguồn lửa mạnh hơn so với V0/V1/V2.

Do đó nếu một bản vẽ yêu cầu 5VA, không thể chỉ thấy vật liệu V0 rồi mặc định đáp ứng.

Tương tự, các cấp VTM dành cho thin materials cũng sử dụng phương pháp thử khác.

VTM-0 không được xem là tương đương V-0.

Đây là lỗi dễ gặp khi chỉ nhìn vào con số “0”.

Những sai lầm thường gặp khi đọc chứng nhận chống cháy

Chỉ nhìn chữ V0

Đây là lỗi phổ biến nhất.

Phải xem:

V0 @ bao nhiêu mm?

Không kiểm tra đúng grade

Tên gần giống nhau không có nghĩa cùng recognition.

Không kiểm tra màu

Màu và phạm vi màu có thể là một phần của recognition.

Dùng TDS thay cho dữ liệu chứng nhận

TDS của nhà sản xuất rất hữu ích nhưng khi khách hàng yêu cầu UL recognition cụ thể, nên kiểm tra dữ liệu UL tương ứng.

Nghĩ V0 là “không cháy”

V0 là phân loại theo phép thử, không có nghĩa vật liệu hoàn toàn không thể cháy trong mọi điều kiện.

Nghĩ V0 của resin nghĩa là sản phẩm tự động đạt

Thiết kế sản phẩm cuối cùng vẫn phải đáp ứng tiêu chuẩn áp dụng.

Kinh nghiệm kiểm tra vật liệu V0 trước khi báo khách

Khi khách hàng hỏi:

“Có PP V0 không?”

Tôi sẽ không chỉ tìm một grade có chữ V0.

Nên xác nhận ít nhất:

• Polymer gì?
• Grade nào?
• V0 ở độ dày bao nhiêu?
• Thành sản phẩm mỏng nhất bao nhiêu?
• Màu gì?
• Có yêu cầu Halogen-free không?
• Có yêu cầu UL Recognized material không?
• Có yêu cầu RTI không?
• Có yêu cầu HWI/HAI/CTI không?
• Có yêu cầu RoHS/REACH không?

Ví dụ khách nói:

“Cần PP chống cháy V0 cho hộp điện, thành 1.2 mm, màu đen.”

Thông tin này hữu ích hơn rất nhiều so với:

“Cho tôi giá PP V0.”

Khi đó có thể tìm đúng grade có dữ liệu phù hợp với:

PP + V0 + độ dày mục tiêu + màu/phạm vi màu + các yêu cầu bổ sung.

Checklist đọc chứng nhận UL94

Trước khi chốt vật liệu, có thể kiểm tra theo checklist:

☐ Đúng nhà sản xuất?
☐ Đúng grade?
☐ Đúng polymer?
☐ Đúng cấp UL94?
☐ Đúng minimum thickness?
☐ Đúng màu/phạm vi màu?
☐ Có đúng UL recognition mà khách yêu cầu?
☐ RTI có phù hợp không?
☐ HWI/HAI/CTI có cần kiểm tra không?
☐ Sản phẩm thực tế có thành mỏng hơn độ dày được công bố không?

Chỉ cần thực hiện checklist này đã có thể tránh được khá nhiều trường hợp chọn sai vật liệu.

FAQ về UL94

UL94 V0 là gì?

V0 là một phân loại trong phép thử vertical burning của UL94. Mẫu phải đáp ứng các giới hạn về thời gian cháy, afterglow, flaming dripping và các tiêu chí khác của phép thử.

V0 có phải là không cháy không?

Không. V0 là phân loại chống cháy theo điều kiện thử UL94, không có nghĩa vật liệu không thể cháy trong mọi điều kiện.

UL94 V0 1.5 mm nghĩa là gì?

Nghĩa là thông tin V0 được gắn với độ dày 1.5 mm trong dữ liệu tương ứng. Không nên mặc định grade đó cũng đạt V0 ở mọi độ dày thấp hơn.

V1 và V2 khác nhau ở đâu?

Trong các tiêu chí chính của phép thử, V2 cho phép flaming drips làm bắt cháy cotton chỉ thị, còn V1 không cho phép.

V0 và V1 khác nhau thế nào?

V0 có giới hạn thời gian cháy và afterglow nghiêm ngặt hơn V1.

HB và V0 có giống phương pháp thử không?

Không. HB sử dụng mẫu theo phương ngang, trong khi V0 thuộc phép thử vertical.

Yellow Card là gì?

Yellow Card là tài liệu thông tin recognition của UL Solutions cho polymeric materials, thể hiện các đặc tính an toàn và hiệu năng được đánh giá theo các tiêu chuẩn áp dụng.

Đổi màu resin V0 có cần kiểm tra lại không?

Cần kiểm tra phạm vi màu được recognition chấp nhận và yêu cầu của sản phẩm. Không nên mặc định mọi màu đều giống nhau.

Kết luận

UL94 là một trong những tiêu chuẩn quan trọng khi lựa chọn vật liệu nhựa cho nhiều linh kiện điện – điện tử.

Các phân loại thường gặp gồm:

HB, V2, V1 và V0.

Trong đó, khi so sánh các cấp vertical:

V2 → V1 → V0

thì V0 có các giới hạn nghiêm ngặt hơn về thời gian cháy và flaming dripping.

Tuy nhiên, kinh nghiệm quan trọng nhất khi đọc UL94 không phải chỉ nhớ V0 tốt hơn V1 hay V2.

Mà là phải đọc đầy đủ:

GRADE + UL94 CLASS + THICKNESS + COLOR + RECOGNITION DATA.

Nếu khách hàng chỉ nói:

“Cần nhựa V0.”

Câu hỏi tiếp theo nên là:

“V0 ở độ dày bao nhiêu mm?”

Và nếu sản phẩm có yêu cầu chứng nhận cụ thể, hãy kiểm tra đúng grade trên dữ liệu UL thay vì chỉ dựa vào catalogue hoặc lời giới thiệu của nhà cung cấp.

Bài tiếp theo trong cụm PP & Compound sẽ đi vào MFI là gì? MFI cao hay thấp tốt hơn và cách chọn chỉ số chảy phù hợp cho ép phun PP.

Nếu quý khách hàng đang tìm kiếm nguồn cung nguyên liệu nhựa hoặc cần tư vấn kỹ thuật chuyên sâu, hãy liên hệ ngay với chúng tôi.

Thông tin liên hệ: