23.09.2025 von Aileen Sammler
Wie die Probendicke das Brandverhalten beeinflusst – Erkenntnisse mithilfe des Cone Calorimeters
Brandprüfung mit dem NETZSCH TCC 918 Cone Calorimeter
Bei der Brandprüfung von Materialien kommt es auf jedes Detail an – insbesondere auf die Geometrie der Probe, egal ob es sich um Baustoffe, Kunststoffe in Elektronikgehäusen oder Transportkomponenten handelt: Für die Zertifizierung gemäß ISO 5660-1 oder ASTM E1354 sind verlässliche Daten zur Entflammbarkeit und Rauchentwicklung entscheidend.
Eine Schlüsselfrage dabei lautet: Wie stark beeinflusst die Probendicke die Ergebnisse? Das NETZSCH Applikationslabor hat diese Frage anhand von PMMA*-Material untersucht – mit spannenden Erkenntnissen.
*PMMA steht für Polymethylmethacrylat, auch bekannt unter Markennamen wie Plexiglas®, Acrylglas oder Altuglas®. PMMA ist ein thermoplastischer Kunststoff, der – je nach Ausführung – durch Eigenschaften wie gute Witterungs- und UV-Beständigkeit sowie eine relativ niedrige Zündtemperatur gekennzeichnet ist. Transparentes PMMA zeichnet sich zusätzlich durch eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit aus. In dieser Studie wurde eine schwarze Variante von PMMA verwendet.
Einfluss der Probendicke auf die Brandprüfungsergebnisse
Unsere Versuche mit dem Cone Calorimeter, die gemäß ISO 5660-1 durchgeführt wurden, zeigten, dass die Materialdicke einen erheblichen Einfluss auf das Brandverhalten hat. Konkret nahmen die Brenndauer, die freigesetzte Wärmemenge (THR) und die Gesamtrauchentwicklung (TSP)
mit zunehmender Dicke der PMMA-Proben zu – während die Entzündungszeit unverändert blieb.
Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, bei Brandtests und für die Zulassungsprüfung stets eine einheitliche Probendicke zu verwenden, um verlässliche Vergleiche zu ermöglichen.
Dank der beobachteten linearen Zusammenhänge lassen sich Ergebnisse für andere Dicken zuverlässig inter- oder extrapolieren.
Analyse mit dem NETZSCH TCC 918 Cone Calorimeter
Alle Brandversuche wurden mit dem NETZSCH TCC 918 Cone Calorimeter durchgeführt, das hochpräzise Daten über verschiedene Verbrennungsparameter liefert. Das System bietet unter anderem:
- Einen elektrischen Cone-Heizer (5 kW) mit gleichmäßiger Wärmeverteilung
- Einen Gasanalysator (ULTRAMAT/OXYMAT von Siemens) für CO₂, CO und O₂
- Eine laserbasierte Rauchmessung mit kurzer Stabilisierungszeit
- Eine Sartorius-Wägezelle mit einer Auflösung von 0,01 g
- Eine echtzeitfähige Datenverarbeitung via EtherCAT
- Eine benutzerfreundliche Touchscreen-Software mit automatischer Gassteuerung und Kalibrierung
Damit eignet sich das NETZSCH TCC 918 ideal für Forschung, Entwicklung, Materialklassifizierung und Prüfungen gemäß ISO 5660-1.
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