Queimador de chama de agulha: aplicação e análise técnica em testes de segurança contra incêndio de equipamentos elétricos e eletrônicos.

Sumário
Com o desenvolvimento da miniaturização e da alta potência de produtos em áreas como equipamentos elétricos e eletrônicos, eletrodomésticos e iluminação, o risco de incêndio causado por "pequenas chamas" provenientes de curtos-circuitos e superaquecimento de componentes tornou-se cada vez mais relevante. Os testes de segurança contra incêndio tornaram-se, portanto, um elo fundamental na pesquisa e desenvolvimento de produtos, na inspeção de qualidade em fábrica e na certificação. Como um dispositivo dedicado à simulação de cenários de ignição por pequenas chamas, a precisão dos testes e a facilidade de operação do queimador de chama de agulha determinam diretamente a confiabilidade da avaliação do desempenho de resistência ao fogo. Este artigo aborda o LISUN ZY-3 Queimador de chama de agulha Como objeto de pesquisa, este estudo expõe sistematicamente as vantagens do seu design modular, analisa profundamente os princípios técnicos de funções essenciais como controle preciso de temperatura, temporização automática e registro de dados, e verifica a adaptabilidade do dispositivo em testes de segurança contra incêndio em diversos setores, combinando suas capacidades de controle de parâmetros de chama em conformidade com as normas internacionais e seu design de operação em modo duplo. Através da análise de cenários de aplicação típicos e da comparação de parâmetros de desempenho, o valor técnico do dispositivo é comprovado. LISUN ZY-3 O queimador de chama de agulha é destacado como uma ferramenta importante para garantir a segurança contra incêndio do produto e atender aos requisitos de acesso ao mercado, fornecendo uma solução de teste profissional de referência para fabricantes de produtos elétricos e eletrônicos, instituições de teste e institutos de pesquisa científica.

1. Introdução
Durante o funcionamento de equipamentos elétricos e eletrônicos, falhas como envelhecimento de componentes, sobrecarga de circuito ou curto-circuitos podem facilmente gerar "pequenas chamas" com temperaturas superiores a 700 °C. Embora essas chamas sejam pequenas, elas concentram muita energia e podem facilmente inflamar os materiais isolantes internos ou as carcaças dos equipamentos, provocando incêndios de grandes proporções. Para prevenir tais riscos, instituições como a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) e a Administração Nacional de Normalização (ANS) emitiram sucessivamente normas para o teste de chama por agulha (por exemplo, IEC 60695-11-5:2016, GB/T 5169.5-2020), que exigem claramente a simulação de cenários de pequenas chamas para testar a resistência ao fogo e as características de persistência da chama de produtos e materiais.

Os equipamentos tradicionais de teste de chama por agulha apresentam problemas como funções dispersas, baixa precisão no controle de parâmetros e processos de operação complexos. Por exemplo, o ajuste manual da altura da chama leva facilmente a erros, e a cronometragem manual dificulta o registro preciso do tempo de persistência da chama, o que não atende aos requisitos de testes de alto padrão. ZY-3 Queimador de chama de agulha desenvolvido por LISUN Adota um design modular integrado, incorporando funções como controle preciso de temperatura, temporização automática e registro de dados. Ao mesmo tempo, otimiza o processo de teste por meio de um modo de operação duplo: tela sensível ao toque e controle remoto. Além de atender rigorosamente às normas internacionais e nacionais, adapta-se às necessidades de teste de amostras de diferentes tamanhos. Tem sido amplamente utilizado em áreas como elétrica e eletrônica, iluminação e eletrônica automotiva, tornando-se um dispositivo fundamental para testes de segurança contra incêndio. Este artigo analisará de forma abrangente as vantagens técnicas e o valor industrial do equipamento. LISUN ZY-3 Queimador de chama de agulha sob quatro dimensões: arquitetura técnica do equipamento, princípios de funcionamento principais, cenários de aplicação e verificação de desempenho.

2. Arquitetura Técnica e Princípios de Funcionamento Essencial LISUN ZY-3 Queimador de chama de agulha
2.1 Arquitetura de Design Modular
O design modular do LISUN ZY-3 O queimador de chama por agulha é a base para a integração de suas funções e adaptação flexível. Ele é dividido em cinco módulos principais. Cada módulo opera de forma independente e colabora interativamente para garantir a precisão e a estabilidade do processo de teste:
• Módulo do Sistema de Combustão: Inclui um queimador padrão em forma de agulha (diâmetro interno de 0.5 mm), uma unidade de fornecimento de gás e um componente de ajuste da chama. O ângulo do queimador pode ser ajustado de forma flexível (inclinado a 45° durante os testes e vertical durante a calibração da altura da chama). O gás de combustão utilizado é butano com pureza ≥95%, e um medidor de fluxo de gás eletrônico opcional está disponível para controlar com precisão a vazão de gás e estabilizar o formato da chama.
• Módulo de Controle de Temperatura: Integra um termopar tipo K de Φ0.5 mm e um chip de aquisição de temperatura de alta precisão. A faixa de medição de temperatura abrange 0 a 1000 °C, permitindo o monitoramento em tempo real do processo de elevação da temperatura da chama e garantindo rigorosamente o requisito padrão de "tempo de 23.5 s ± 1 s para a temperatura subir de 100 °C ± 2 °C para 700 °C ± 3 °C", evitando o impacto da variação de temperatura nos resultados dos testes.
• Módulo de Temporização e Registro de Dados: Possui um chip de temporização de alta precisão integrado. O tempo de combustão (0~999.9s, ±0.1s) e o tempo de persistência da chama (0~999.9s, ±0.1s) podem ser registrados automaticamente. Suporta configurações de combustão única ou múltipla consecutiva. Os dados de teste são armazenados na memória do dispositivo em tempo real e podem ser exportados para um computador via USB para análise posterior.
• Módulo de Operação e Segurança: Equipado com um grande ecrã tátil LCD de desenvolvimento próprio e um controlo remoto sem fios, suporta funções como configuração de parâmetros, início/pausa de testes e visualização de dados. Integra ainda proteção contra sobreaquecimento, alarme de fuga de gás e botão de paragem de emergência. Quando a temperatura do dispositivo ultrapassa o limite ou a concentração de gás se torna anormal, o fornecimento de gás é automaticamente interrompido e um alarme é acionado.
• Módulo de Fixação de Amostras: Oferece um dispositivo de fixação ajustável para se adaptar a amostras de diferentes tamanhos (como pequenas carcaças de relés, grandes camadas de isolamento de cabos, materiais em filme, etc.). A altura e a posição horizontal do dispositivo podem ser ajustadas com precisão para garantir que a distância de combustão entre o queimador e a amostra atenda aos requisitos padrão (geralmente 5 mm ± 0.5 mm).

2.2 Princípios técnicos das funções principais
2.2.1 Tecnologia de Controle Preciso de Temperatura
A temperatura da chama é um parâmetro fundamental no teste de chama com agulha, que afeta diretamente a determinação do limiar de ignição do material. LISUN ZY-3 O queimador de chama de agulha alcança um controle preciso de temperatura através da colaboração de “aquisição de termopares em tempo real + ajuste dinâmico por algoritmo PID”:
• Aquisição de temperatura: A ponta do termopar tipo K é fixada diretamente na área central da chama, coletando dados de temperatura 10 vezes por segundo e convertendo o sinal analógico em um sinal digital para transmissão ao chip de controle principal.
• Ajuste PID: Com base no algoritmo PID, o chip de controle principal compara a temperatura em tempo real com a curva de temperatura padrão (100 °C → 700 °C, 23.5 s ± 1 s) e ajusta automaticamente a vazão de gás butano e a abertura do registro do queimador. Se a temperatura subir muito lentamente, a vazão de gás é aumentada; se a temperatura subir muito rapidamente, a vazão é reduzida para garantir que a temperatura da chama esteja em estrita conformidade com os requisitos das normas GB/T 5169.5-2020 e IEC 60695-11-5:2016.

2.2.2 Temporização automática e registro de dados
A cronometragem manual tradicional é propensa a erros (superiores a ±0.5s) devido a atrasos na reação da equipe. LISUN ZY-3 Obtém precisão de temporização em nível de milissegundos através da colaboração de hardware e software:
• Tempo de combustão: Após o início do teste, o dispositivo registra automaticamente o tempo em que o queimador entra em contato com a amostra. Quando o tempo de combustão definido (como os convencionais 30 s) é atingido, o queimador reinicia automaticamente, com uma precisão de temporização de ±0.1 s.
• Tempo de persistência da chama: Após a amostra ser separada da chama, o dispositivo monitora, por meio de um sensor óptico, se a amostra continua queimando. Se uma chama for detectada, o tempo de persistência da chama é iniciado automaticamente; quando a chama se extingue, o tempo é interrompido automaticamente e dados como “status de ignição”, “tempo de persistência da chama” e “propagação da combustão” são registrados, evitando erros subjetivos na observação manual.
• Armazenamento de dados: Suporta o armazenamento de mais de 5,000 grupos de dados de teste. Cada grupo de dados inclui tempo de teste, informações da amostra, tempo de combustão, tempo de persistência da chama, curva de temperatura, etc., que podem ser exportados em formato Excel para facilitar a geração de relatórios de teste e a rastreabilidade dos dados.

2.2.3 Operação em Modo Duplo e Garantia de Segurança
Para simplificar o processo de operação e reduzir o risco de queimaduras por altas temperaturas, o LISUN ZY-3 Adota um modo de operação duplo de “tela sensível ao toque + controle remoto”:
• Operação por tela sensível ao toque: A tela LCD sensível ao toque de 5 polegadas exibe a temperatura em tempo real, dados de tempo, status da chama e outras informações. Ela suporta a configuração de parâmetros com um único clique (como tempo de combustão de 30 segundos e altura da chama de 12 mm). A interface é intuitiva e fácil de entender, permitindo que novos operadores comecem a usá-la rapidamente.
• Operação por controle remoto: Equipado com um controle remoto sem fio, permite que os operadores iniciem/pause o teste a uma distância de até 3 metros, evitando o contato próximo com o queimador de alta temperatura (temperatura da chama superior a 700 °C). Além disso, a estrutura do dispositivo é feita de aço com revestimento resistente a altas temperaturas e à corrosão, garantindo ainda mais a segurança operacional.

3. Especificações de parâmetros e cenários de aplicação industrial de LISUN ZY-3 Queimador de chama de agulha
3.1 Especificações dos Parâmetros Principais e Comparação de Modelos
O LISUN ZY-3 O queimador de chama de agulha inclui dois modelos: ZY-3 (com armário) e ZY-3S (sem gabinete). Os parâmetros principais estão em estrita conformidade com as normas internacionais e podem ser selecionados de acordo com diferentes ambientes de teste e requisitos de amostra. A tabela a seguir mostra a comparação de parâmetros e a conformidade com as normas dos dois modelos:

3.2 Análise de cenários típicos de aplicação industrial
Com seu design modular e recursos de teste precisos, o LISUN ZY-3 O queimador de chama por agulha tem sido amplamente utilizado em áreas como elétrica e eletrônica, equipamentos de tecnologia da informação, iluminação e eletrônica automotiva. A seguir, apresentamos alguns exemplos de aplicações principais:

3.2.1 Indústria Elétrica e Eletrônica: Teste de resistência ao fogo de aparelhos elétricos de baixa tensão
Se as carcaças e as partes isolantes de aparelhos elétricos de baixa tensão (como relés, contatores e disjuntores) forem inflamadas por pequenas chamas, isso pode levar a curtos-circuitos e à expansão do circuito. Um fabricante de aparelhos elétricos de baixa tensão utilizou o LISUN ZY-3 Queimador de chama tipo agulha para testar a carcaça do relé (material ABS retardante de chamas):
• Configuração do teste: Tempo de combustão de 30 segundos, queimador inclinado a 45°, ponto de combustão na parte mais frágil da carcaça (espessura de 1.5 mm).
• Resultado do teste: A amostra não entrou em combustão e não apresentou persistência de chama após ser separada da chama, estando em conformidade com os requisitos da norma GB/T 5169.5-2020.
• Valor da aplicação: Lotes não conformes foram eliminados por meio de testes em lote (um determinado lote de invólucros inflamou-se após 25 segundos de combustão, com um tempo de persistência da chama de 8 segundos), impedindo sua entrada no mercado e evitando riscos à segurança. Ao mesmo tempo, forneceu dados de suporte para a otimização da fórmula do material (aumentando o teor de retardante de chama do material ABS de 15% para 20% para solucionar o problema de ignição).

3.2.2 Indústria de Equipamentos de Iluminação: Testes de Resistência ao Fogo de Drivers e Luminárias de LED
Devido à operação prolongada em altas temperaturas das luminárias LED, os invólucros dos drivers e os materiais isolantes dos soquetes das lâmpadas tornam-se propensos a incêndios. Uma empresa de iluminação utilizou o LISUN ZY-3 Queimador de chama de agulha para testar a carcaça do driver de LED (material PC):
• Base de teste: GB 7000.1-2015 “Luminárias – Parte 1: Requisitos Gerais e Ensaios”.
• Processo de teste: Simular pequenas chamas geradas pelo superaquecimento de componentes internos do driver, realizar combustão por 30 segundos na carcaça do driver e monitorar se ocorre ignição e propagação da combustão.
• Resultado principal: As carcaças aprovadas não apresentaram chama aberta após a combustão, apenas uma leve carbonização superficial; as carcaças reprovadas (material de PC reciclado) inflamaram-se após 18 segundos de combustão, com um tempo de persistência da chama de 12 segundos, e a chama se propagou para os circuitos internos. Este teste interceptou eficazmente os produtos reprovados e garantiu a segurança do uso da luminária.

3.2.3 Indústria de Eletrônica Automotiva: Testes de Estações de Recarga para Veículos de Nova Energia
Devido à alta corrente de carregamento dos carregadores de veículos de nova energia, se as partes isolantes forem inflamadas por pequenas chamas, isso pode causar acidentes com incêndio na bateria. Uma instituição de testes independente utilizou o LISUN ZY-3 Queimador de chama tipo agulha para testar as partes isolantes (placa de tecido de fibra de vidro epóxi) da pilha de carregamento:
• Normas de teste: GB/T 2408-2021 “Plásticos – Determinação do comportamento de combustão – Métodos horizontal e vertical”, IEC 60695-11-5:2016.
• Objetivo do teste: Monitorar o tempo de ignição, o tempo de persistência da chama nas partes isolantes sob uma chama de 700°C e se há geração de gotejamento (o gotejamento pode inflamar materiais combustíveis abaixo).
• Conclusão do teste: As peças isolantes qualificadas não apresentaram ignição, gotejamento e um tempo de persistência da chama de 0 s, estando em conformidade com os requisitos de proteção contra incêndio para pilhas de carregamento; uma amostra submetida inflamou-se após 22 s de combustão, com um tempo de persistência da chama de 9 s e geração de gotejamento, sendo considerada não qualificada, auxiliando as empresas a evitar riscos na certificação do produto.

3.2.4 Área de P&D de Materiais: Avaliação do Desempenho Retardante de Chamas de Plásticos de Engenharia
Os institutos de pesquisa científica frequentemente utilizam o LISUN ZY-3 Queimador de chama de agulha para avaliar o desempenho de novos materiais retardantes de chama. Um instituto de pesquisa de materiais testou o material PA66 modificado (com adição de retardante de chama livre de halogênio):
• Objetivo do teste: Verificar a resistência ao fogo do material sob pequenas chamas e fornecer uma base para a seleção de materiais de revestimento elétrico e eletrônico.
• Variáveis ​​de teste: Alterar a quantidade de retardante de chama adicionada (10%, 15%, 20%) e comparar o tempo de ignição e o tempo de persistência da chama sob diferentes quantidades adicionadas.
• Resultado da pesquisa: Quando a quantidade de retardante de chama adicionada foi de 20%, o material não apresentou ignição; quando foi de 15%, o tempo de ignição foi de 15 segundos e o tempo de persistência da chama foi de 3 segundos; quando foi de 10%, o tempo de ignição foi de 8 segundos e o tempo de persistência da chama foi de 15 segundos. Finalmente, 15% foi determinado como a quantidade ideal de adição (equilibrando resistência ao fogo e custo).

4. Verificação de desempenho e conformidade com os padrões de LISUN ZY-3 Queimador de chama de agulha
4.1 Dados de Verificação de Desempenho
Para verificar a precisão do teste do LISUN ZY-3 O queimador de chama de agulha, uma amostra padrão (placa de plástico fenólico especificada na norma GB/T 5169.5-2020), foi selecionado para testes repetidos. Os resultados são apresentados na tabela a seguir:

Os dados mostram que os principais indicadores do LISUN ZY-3 O queimador de chama de agulha, em termos de altura da chama, tempo de subida da temperatura e precisão de temporização, atende a todos os requisitos padrão, e a precisão na determinação da ignição atinge 100% com boa repetibilidade do teste, o que garante a confiabilidade dos resultados.

4.2 Conformidade com padrões
O LISUN ZY-3 O queimador de chama de agulha segue rigorosamente uma série de normas internacionais e nacionais reconhecidas para garantir o reconhecimento global dos resultados dos testes:
• Normas principais de métodos de teste: GB/T 5169.5-2020 “Teste de risco de incêndio para produtos elétricos e eletrônicos – Parte 5: Chamas de teste – Método de teste de chama de agulha”, IEC 60695-11-5:2016 “Teste de risco de incêndio – Parte 11-5: Chamas de teste – Método de teste de chama de agulha”.
• Normas específicas do produto: GB 7000.1-2015 “Luminárias – Parte 1: Requisitos Gerais e Testes”, GB/T 4943.1-2022 “Equipamentos de Tecnologia da Informação – Segurança – Parte 1: Requisitos Gerais”, GB/T 2408-2021 “Plásticos – Determinação do Comportamento de Queima”, IEC 62368-1:2023 “Equipamentos de áudio/vídeo, tecnologia da informação e comunicação – Parte 1: Requisitos de segurança”.
• Normas específicas do setor: ISO 6722-1:2019 “Veículos rodoviários – Cabos, fios e chicotes elétricos – Parte 1: Requisitos gerais e métodos de ensaio” (ensaios de chicotes elétricos automotivos), UL 94:2024 “Norma para ensaios de inflamabilidade de materiais plásticos para peças em dispositivos e aparelhos” (ensaios de retardamento de chama em plásticos).

5. Conclusões 
O LISUN ZY-3 Queimador de chama de agulha Integra funções essenciais como controle preciso de temperatura, temporização automática e registro de dados por meio de um design modular, solucionando os principais problemas dos equipamentos tradicionais, como "baixa precisão dos parâmetros, operação complexa e altos riscos de segurança". Sua rigorosa conformidade com as normas e sua adaptabilidade flexível o tornam um dispositivo fundamental para testes de segurança contra incêndio em áreas como elétrica e eletrônica, iluminação e eletrônica automotiva. Desde a inspeção de qualidade em fábricas até a certificação por terceiros e a pesquisa e desenvolvimento de materiais em institutos de pesquisa científica, este dispositivo pode fornecer dados de teste confiáveis, ajudando os produtos a atender aos requisitos de acesso ao mercado e a reduzir os riscos de incêndio.