Was bedeutet UL94-V0 für 3D-Druckmaterialien?
Mal wieder habe ich ein Bauteil auf dem Tisch bei dem Flammschutz nach UL94-V0 für 3D-Druckmaterialien gefordert wird. Es handelt sich um eine Komponente für einen international agierenden Maschinenbauer: Ein klassischer deutscher "hidden Champion". Es geht um Gehäuse für Elektrik und Maschinenteile an Wärmequellen.
Die Werkstoffauswahl klingt auf den ersten Blick nicht schwer. In der Realität gibt es aber einige Fallstricke die man kennen sollte.
Was ist UL94-V0?
Es ist eine amerikanische Norm die das Flammverhalten von Materialien klassifiziert. Die höchste Klasse ist V0 und besagt, dass eine Flamme in definierten Grenzen von selbst erlischt, sich nicht ausbreitet und nicht brennend tropft. Die Norm ist primär relevant für den Export in die USA, hat aber auch international großes Gewicht. Die UL94 ist relativ streng und wird daher bei der Werkstoffauswahl oft als erste Hürde genutzt.
Was muss man bei 3D-Druckmaterialien mit UL94-V0 beachten?
Für welche Wandstärken gilt die UL94-V0?
Die V0 Klassifizierung erfolgt anhand der Materialdicke. Bei einigen SLS Materialien hatte ich schon das Problem, dass die V0 erst ab 3 mm Materialdicke gilt. Organische Netzstrukturen aber auch Schnapphaken, Filmscharniere oder Lüftungsschlitze haben in der Regel geringere Wandstärken. Ich musste schon Gehäusewände dicker gestallten um die V0 zu erfüllen, obwohl das für die Festigkeit nicht notwendig war. Es gibt aber auch AM Polymere die bereits ab 0,4 mm UL94-V0 klassifiziert sind.
Wurden die Fertigungsparameter der Prüfkörper Dokumentiert?
In der additiven Fertigung hängen die Materialeigenschaften stark von den Fertigungsparametern ab. Daher sollte man in Materialzeugnissen darauf achten, ob die Fertigungsparamenter der Prüfkörper hinreichend dokumentiert wurden. Meiner Meinung nach sollte das für alle Prüfungen von 3D-Druckmaterialien gelten.
Gilt die UL-Klassifizierung auch trotz Nachbearbeitung?
AM Teile erhalten Ihre finalen Eigenschaften oft erst im Postprozess. Nachträgliche Verfahrensschritte wie Einfärben, Beschichten, Tempern oder Oberflächenbearbeitung können einen Einfluss haben und eine eigene UL-94 Prüfung notwendig machen.
Reicht ein Materialzertifikat, damit ein additiv gefertigtes Bauteil die UL94-V0 erfüllt?
Ein Qualitätsmanagementsystem muss über die Rückverfolgung der Lieferkette sicherstellen, dass das Bauteil tatsächlich aus dem Werkstoff mit den richtigen Bedingungen hergestellt wurde. Das ist der Grund, warum wir ein ISO 9001 Zertifikat haben.
Die UL muss nicht der Grund sein, warum man auf 3D-Druck verzichtet. Es ist nicht so aufwendig wie es wirkt und kann echte Wettbewerbsvorteile erschließen.
