UL 94 ist die Norm des amerikanischen Prüfinstituts Underwriters Laboratories für die Brennbarkeit von Kunststoffen in Geräten und Bauteilen. Sie stuft einen Werkstoff nach seinem Verhalten in einem definierten Flammtest ein, von der schwächsten Klasse HB bis zur strengsten Klasse 5VA. Die bekannteste Stufe ist UL 94 V-0: Das Material verlöscht nach dem Wegnehmen der Flamme innerhalb weniger Sekunden und tropft nicht brennend ab. Für den Konstrukteur ist die Klasse oft eine harte Vorgabe für die Bauteilfreigabe, weil sie in Gerätenormen und Kundenlastenheften direkt gefordert wird.
Was ist UL 94
UL 94 trägt den vollen Titel Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances. Die Norm prüft, wie ein Kunststoff auf eine Flamme reagiert: wie schnell er brennt, ob er nach dem Entfernen der Flamme von allein weiterbrennt und ob er brennende Tropfen abgibt, die darunter liegendes Material entzünden können. Sie prüft ausdrücklich nicht, wie heiß ein Bauteil dauerhaft werden darf. Das regelt die Wärmeklasse getrennt.
Eine UL-94-Klasse gilt immer für eine bestimmte Materialdicke. Derselbe Kunststoff kann bei 1,5 Millimeter V-0 erreichen und bei 0,8 Millimeter nur V-2, weil eine dünnere Wand schneller durchbrennt. Bei der Freigabe gehört die Klasse deshalb immer mit der geprüften Dicke angegeben.
Die Klassen HB, V-2, V-1, V-0, 5VB und 5VA
Die Klassen bilden eine Rangfolge. HB ist die niedrigste Anforderung, 5VA die höchste. Die folgende Tabelle nennt das entscheidende Kriterium je Klasse.
| Klasse | Prüfung | Kernkriterium |
|---|---|---|
| HB | horizontal | langsames Brennen, Rate unter 40 mm/min, oder Verlöschen vor der Marke |
| V-2 | vertikal | Nachbrennen bis 30 s je Probe, brennendes Abtropfen erlaubt |
| V-1 | vertikal | Nachbrennen bis 30 s je Probe, kein zündendes Abtropfen |
| V-0 | vertikal | Nachbrennen bis 10 s je Probe, kein zündendes Abtropfen |
| 5VB | vertikal, große Flamme | Nachbrennen bis 60 s, Durchbrand der Platte erlaubt |
| 5VA | vertikal, große Flamme | Nachbrennen bis 60 s, kein Durchbrand der Platte |
Der Sprung von V-1 zu V-0 liegt vor allem in der Nachbrennzeit: 10 statt 30 Sekunden je Probe. Der Sprung zu 5VB und 5VA verlangt zusätzlich, dass das Material einer deutlich größeren Flamme standhält. Diese höchsten Stufen fordert man für Gehäuse, die im Brandfall selbst Barriere bleiben müssen.
Prüfverfahren: horizontal und vertikal
UL 94 kennt zwei Grundaufbauten. Beim horizontalen Test (HB) liegt der Probestab waagerecht, eine 20-Millimeter-Flamme wird 30 Sekunden an das Ende gehalten. Gemessen wird, wie schnell die Flamme zwischen zwei Marken läuft. Bleibt die Rate unter dem Grenzwert oder verlöscht das Material vorher, gilt HB als bestanden.
Für V-2, V-1 und V-0 steht die Probe senkrecht. Eine 20-Millimeter-Flamme wird zweimal je zehn Sekunden an das untere Ende gehalten. Danach zählen die Nachbrennzeit, das Nachglühen und ob brennende Tropfen einen Wattebausch unter der Probe entzünden. Fünf Proben müssen die Grenzwerte einhalten. Die 5V-Prüfungen nutzen eine größere Flamme von etwa 125 Millimeter Höhe, die fünfmal je fünf Sekunden angelegt wird, und prüfen bei 5VA zusätzlich eine flache Platte auf Durchbrand.
Zusammenhang mit Wärmeklasse und Materialwahl
UL 94 und die Wärmeklasse beschreiben zwei verschiedene Dinge, die oft verwechselt werden. Die Wärmeklasse nach IEC 60085 (Y, A, E, B, F, H und höher) sagt, welche Dauertemperatur ein Isolierstoff über die Lebensdauer aushält. UL 94 sagt, wie er im Brandfall reagiert. Ein Werkstoff der Wärmeklasse H bei 180 Grad kann in UL 94 trotzdem nur HB erreichen, und ein gut flammgeschützter Kunststoff kann eine niedrige Wärmeklasse haben. Wer beides braucht, prüft beide Kennwerte getrennt. Die thermische Einordnung führt über die Isolierstoffklassen, die Brandeinordnung über UL 94.
Bei der Materialwahl heißt das: Zuerst die geforderte Brennbarkeitsklasse aus der Gerätenorm ablesen, dann einen Werkstoff suchen, der diese Klasse in der geplanten Dicke sicher erreicht. Nicht jeder elektrisch isolierende Kunststoff hält V-0. Viele Standardtypen schaffen ohne Flammschutzzusatz nur HB.
Typische Isolierstoffe je Klasse
Grob lässt sich das Verhalten nach Werkstofffamilie einordnen, auch wenn die genaue Klasse immer vom Typ, den Zusätzen und der Dicke abhängt.
- Nur HB ohne Flammschutz: viele Standard- Thermoplaste wie Polyethylen, Polypropylen und unbehandeltes ABS.
- V-0 mit Flammschutz oder von Natur aus: flammgeschütztes Polyamid, PBT und PC/ABS, dazu Hochleistungskunststoffe wie PEI, PPS und PEEK.
- Häufig V-0 aus dem Werkstoff heraus: viele Duroplaste auf Phenol- oder Epoxidbasis, etwa Hartgewebe und glasfaserverstärkte Epoxidlaminate.
- Als Folie und Film gesondert bewertet: dünne Folien laufen oft über die VTM-Klassen, die Entsprechung zu V-0 bis V-2 für sehr geringe Dicken.
Für Isolierteile im Schaltschrank oder in der Elektromobilität fordern Kunden meist V-0, weil im Fehlerfall Lichtbögen und heiße Kontakte auftreten können. Das passende Isoliermaterial und die Dicke legen wir gemeinsam mit dem Kunden fest, bevor ein Werkzeug entsteht.
GOBA Fazit
UL 94 ordnet Kunststoffe nach ihrem Brandverhalten, von HB bis 5VA, und V-0 ist die in der Praxis meistgeforderte Klasse für Isolierteile. Die Klasse gilt immer für eine bestimmte Dicke und ist von der Wärmeklasse zu trennen, die nur die Dauertemperatur beschreibt. Wer beide Kennwerte früh festlegt, vermeidet späte Materialwechsel und Freigabeschleifen. GOBA verarbeitet seit 1959 Isolierstoffe von Polyesterfolie bis Hartgewebe und kennt die UL-94-Einstufung der gängigen Werkstoffe aus der Fertigung. Wählen Sie mit uns das richtige Material aus unseren Isoliermaterialien, schicken Sie uns Ihre Anforderung mit der geforderten Klasse und Sie erhalten ein technisches Angebot.
