Mechero de aguja: Aplicación y análisis técnico en pruebas de seguridad contra incendios de equipos eléctricos y electrónicos

Resumen
Con el desarrollo de la miniaturización y la alta potencia de los productos en sectores como el de equipos eléctricos y electrónicos, electrodomésticos e iluminación, el riesgo de incendio causado por pequeñas llamas derivadas de cortocircuitos y sobrecalentamiento de componentes se ha vuelto cada vez más relevante. Por consiguiente, las pruebas de seguridad contra incendios se han convertido en un elemento fundamental de la investigación y el desarrollo de productos, el control de calidad en fábrica y la certificación. Como dispositivo específico para simular escenarios de ignición por pequeñas llamas, la precisión de las pruebas y la facilidad de uso del quemador de aguja determinan directamente la fiabilidad de la evaluación del rendimiento de resistencia al fuego. Este artículo aborda la LISUN ZY-3 Quemador de llama de aguja Como objeto de estudio, se exponen sistemáticamente las ventajas de su diseño modular, se analizan en profundidad los principios técnicos de funciones clave como el control preciso de la temperatura, la temporización automática y el registro de datos, y se verifica la adaptabilidad del dispositivo en pruebas de seguridad contra incendios en múltiples industrias mediante la combinación de sus capacidades de control de parámetros de llama conformes a las normas internacionales y su diseño de funcionamiento en modo dual. A través del análisis de escenarios de aplicación típicos y la comparación de parámetros de rendimiento, se determina el valor técnico del dispositivo. LISUN ZY-3 Se destaca el quemador de llama de aguja para garantizar la seguridad contra incendios del producto y cumplir con los requisitos de acceso al mercado, proporcionando una solución de prueba profesional de referencia para fabricantes de productos eléctricos y electrónicos, instituciones de prueba e institutos de investigación científica.

1. Introducción
Durante el funcionamiento de equipos eléctricos y electrónicos, fallas como el envejecimiento de componentes, sobrecargas de circuitos o cortocircuitos pueden generar fácilmente pequeñas llamas con temperaturas superiores a 700 °C. Si bien estas llamas son pequeñas, concentran mucha energía y pueden inflamar fácilmente los materiales aislantes internos o las carcasas de los equipos, provocando incendios de gran magnitud. Para prevenir estos riesgos, instituciones como la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y los organismos nacionales de normalización han publicado sucesivamente normas para ensayos de llama de aguja (por ejemplo, IEC 60695-11-5:2016, GB/T 5169.5-2020), que exigen la simulación de escenarios de pequeñas llamas para evaluar la resistencia al fuego y la persistencia de la llama de productos y materiales.

Los equipos tradicionales de prueba de llama con aguja presentan problemas como funciones dispersas, baja precisión en el control de parámetros y procesos operativos complejos. Por ejemplo, el ajuste manual de la altura de la llama puede provocar errores fácilmente, y la medición manual del tiempo dificulta el registro preciso del tiempo de persistencia de la llama, lo que impide cumplir con los requisitos de las pruebas de alto nivel. ZY-3 Quemador de llama de aguja desarrollado por LISUN Adopta un diseño modular integrado, incorporando funciones como control preciso de temperatura, temporización automática y registro de datos. Asimismo, optimiza el proceso de ensayo mediante un modo de operación dual: pantalla táctil y control remoto. No solo cumple rigurosamente con las normas internacionales y nacionales, sino que también se adapta a las necesidades de ensayo de muestras de diferentes tamaños. Se ha utilizado ampliamente en sectores como la electricidad y la electrónica, la iluminación y la electrónica automotriz, convirtiéndose en un dispositivo clave para las pruebas de seguridad contra incendios. Este artículo analizará exhaustivamente las ventajas técnicas y el valor industrial del dispositivo. LISUN ZY-3 Análisis del quemador de aguja desde cuatro dimensiones: arquitectura técnica del equipo, principios de funcionamiento básicos, escenarios de aplicación y verificación del rendimiento.

2. Arquitectura técnica y principios de funcionamiento básico de LISUN ZY-3 Quemador de llama de aguja
2.1 Arquitectura de diseño modular
El diseño modular del LISUN ZY-3 El quemador de llama de aguja es la base de su integración funcional y adaptación flexible. Se divide en cinco módulos principales. Cada módulo opera de forma independiente y colabora de manera interactiva para garantizar la precisión y la estabilidad del proceso de prueba:
• Módulo del sistema de combustión: Incluye un quemador estándar de forma cónica (diámetro interior de 0.5 mm), una unidad de suministro de gas y un componente de ajuste de la llama. El ángulo del quemador se puede ajustar de forma flexible (inclinado a 45° durante las pruebas y vertical durante la calibración de la altura de la llama). El gas de combustión es butano con una pureza ≥95%, y se dispone de un caudalímetro electrónico opcional para controlar con precisión el caudal de gas y estabilizar la forma de la llama.
• Módulo de control de temperatura: Integra un termopar tipo K de Φ0.5 mm y un chip de adquisición de temperatura de alta precisión. El rango de medición de temperatura abarca de 0 a 1000 °C, lo que permite monitorizar en tiempo real el proceso de aumento de la temperatura de la llama y garantizar estrictamente el cumplimiento del estándar de «23.5 s ± 1 s para pasar de 100 °C ± 2 °C a 700 °C ± 3 °C», evitando así que las desviaciones de temperatura afecten a los resultados de las pruebas.
• Módulo de cronometraje y registro de datos: Incorpora un chip de cronometraje de alta precisión. Permite el registro automático del tiempo de combustión (0~999.9 s, ±0.1 s) y del tiempo de persistencia de la llama (0~999.9 s, ±0.1 s). Admite configuraciones de combustión única o múltiple consecutiva. Los datos de prueba se almacenan en tiempo real en la memoria del dispositivo y pueden exportarse a un ordenador mediante USB para su posterior análisis.
• Módulo de Operación y Seguridad: Incorpora una pantalla táctil LCD de gran tamaño de desarrollo propio y un control remoto inalámbrico, que permite funciones como la configuración de parámetros, el inicio/pausa de pruebas y la visualización de datos. Asimismo, integra protección contra sobrecalentamiento, alarma de fuga de gas y botón de parada de emergencia. Si la temperatura del dispositivo supera el umbral o la concentración de gas es anormal, corta automáticamente el suministro de gas y activa la alarma.
• Módulo de fijación de muestras: Proporciona un soporte ajustable para adaptarse a muestras de diferentes tamaños (como carcasas de relés pequeñas, capas aislantes de cables grandes, materiales de película, etc.). La altura y la posición horizontal del soporte se pueden ajustar con precisión para garantizar que la distancia de combustión entre el quemador y la muestra cumpla con los requisitos estándar (generalmente 5 mm ± 0.5 mm).

2.2 Principios técnicos de las funciones básicas
2.2.1 Tecnología de control preciso de la temperatura
La temperatura de la llama es un parámetro fundamental de la prueba de llama de aguja, que afecta directamente a la determinación del umbral de ignición del material. LISUN ZY-3 El quemador de llama de aguja logra un control preciso de la temperatura mediante la colaboración de “adquisición de termopares en tiempo real + ajuste dinámico mediante algoritmo PID”:
• Adquisición de temperatura: La punta del termopar tipo K está estrechamente unida al área central de la llama, recopilando datos de temperatura 10 veces por segundo y convirtiendo la señal analógica en una señal digital para su transmisión al chip de control principal.
• Ajuste PID: Basándose en el algoritmo PID, el chip de control principal compara la temperatura en tiempo real con la curva de temperatura estándar (100 °C → 700 °C, 23.5 s ± 1 s) y ajusta automáticamente el caudal de gas butano y la apertura de la compuerta del quemador. Si la temperatura aumenta demasiado lentamente, se incrementa el caudal de gas; si la temperatura se dispara, se reduce para garantizar que la temperatura de la llama cumpla estrictamente con los requisitos de las normas GB/T 5169.5-2020 e IEC 60695-11-5:2016.

2.2.2 Temporización automática y registro de datos
La medición manual tradicional del tiempo es propensa a errores (superiores a ±0.5 s) debido a los retrasos en la reacción del personal. LISUN ZY-3 Logra una precisión de sincronización a nivel de milisegundos mediante la colaboración de hardware y software:
• Control del tiempo de combustión: Una vez iniciada la prueba, el dispositivo registra automáticamente el momento en que el quemador entra en contacto con la muestra. Al alcanzar el tiempo de combustión preestablecido (como los 30 s convencionales), el quemador se reinicia automáticamente, con una precisión de ±0.1 s.
• Cronometraje de persistencia de la llama: Tras separar la muestra de la llama, el dispositivo monitoriza, mediante un sensor óptico, si la muestra continúa ardiendo. Si se detecta llama, inicia automáticamente el cronometraje de persistencia de la llama; cuando la llama se extingue, lo detiene automáticamente y registra datos como «estado de ignición», «tiempo de persistencia de la llama» y «situación de propagación de la combustión», evitando así errores subjetivos en la observación manual.
• Almacenamiento de datos: Admite el almacenamiento de más de 5,000 grupos de datos de prueba. Cada grupo de datos incluye el tiempo de prueba, información de la muestra, tiempo de combustión, tiempo de persistencia de la llama, curva de temperatura, etc., y se puede exportar a formato Excel para facilitar la generación de informes de prueba y la trazabilidad de los datos.

2.2.3 Funcionamiento en modo dual y garantía de seguridad
Para simplificar el proceso operativo y reducir el riesgo de quemaduras por altas temperaturas, LISUN ZY-3 Adopta un modo de funcionamiento dual de “pantalla táctil + control remoto”:
• Funcionamiento mediante pantalla táctil: La pantalla táctil LCD de 5 pulgadas muestra en tiempo real la temperatura, los datos de tiempo, el estado de la llama y otra información. Permite configurar parámetros con un solo clic (como un tiempo de combustión de 30 s y una altura de llama de 12 mm). La interfaz es intuitiva y fácil de usar, lo que permite a los nuevos operadores empezar a trabajar rápidamente.
• Operación por control remoto: Está equipado con un control remoto inalámbrico que permite iniciar o pausar la prueba desde una distancia de hasta 3 metros, evitando el contacto directo con el quemador de alta temperatura (la llama alcanza más de 700 °C). Además, la carcasa del dispositivo está fabricada en acero con recubrimiento de pulverización resistente a altas temperaturas, lo que garantiza su resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas, asegurando así la seguridad operativa.

3. Especificaciones de parámetros y escenarios de aplicación industrial de LISUN ZY-3 Quemador de llama de aguja
3.1 Especificaciones de parámetros básicos y comparación de modelos
La función de LISUN ZY-3 El quemador de aguja incluye dos modelos: ZY-3 (con armario) y ZY-3S (Sin gabinete). Los parámetros principales cumplen estrictamente con las normas internacionales y pueden seleccionarse según los diferentes entornos de prueba y los requisitos de las muestras. La siguiente tabla muestra la comparación de parámetros y el cumplimiento de las normas de los dos modelos:

Categoría de parámetro	Parámetro específico	ZY-3 (con armario)	ZY-3S (sin armario)	Cumplimiento de los requisitos estándar
Parámetros del sistema de combustión	Ángulo del quemador	Ajustable, inclinado a 45° durante las pruebas, vertical durante la calibración.	Igual que ZY-3	IEC 60695-11-5:2016, GB/T 5169.5-2020
	Altura de la llama	12mm ± 1mm	Igual que ZY-3	Lo mismo que arriba
	Gas de combustión	≥95% butano (caudalímetro electrónico de gas opcional)	Igual que ZY-3	Lo mismo que arriba
Parámetros de control de temperatura y temporización	Rango de medición de temperatura	0~1000°C (termopar tipo K)	Igual que ZY-3	Lo mismo que arriba
	Tasa de aumento de temperatura	23.5 s ± 1 s para elevarse de 100 °C a 700 °C	Igual que ZY-3	Lo mismo que arriba
	Tiempo de combustión	0~999.9 s (±0.1 s), personalizable	Igual que ZY-3	Lo mismo que arriba
	Registro del tiempo de persistencia de la llama	0~999.9 s (±0.1 s), marcado automático	Igual que ZY-3	Lo mismo que arriba
Estructura y parámetros de funcionamiento	Cuerpo material	Estructura de acero recubierta con pintura en aerosol de alta temperatura	Igual que ZY-3	Diseño resistente a altas temperaturas y a la corrosión
	Modo de funcionamiento	Pantalla táctil LCD + control remoto de doble modo	Igual que ZY-3	Simplificar el proceso y garantizar la seguridad
	Peso	180kg	40kg	El modelo con armario es adecuado para laboratorios fijos; el modelo sin armario es fácil de trasladar.
función de prueba	Tiempos de combustión	Configurable para una o varias combustiones consecutivas.	Igual que ZY-3	Adaptarse a los diferentes requisitos de las normas de ensayo
	Grabación de datos	Admite el almacenamiento y la exportación de más de 5,000 grupos de datos.	Igual que ZY-3	Facilitar la trazabilidad de datos y la generación de informes

3.2 Análisis de escenarios típicos de aplicación industrial
Gracias a su diseño modular y sus capacidades de prueba precisas, el LISUN ZY-3 El quemador de llama de aguja se ha utilizado ampliamente en campos como la electricidad y la electrónica, los equipos de tecnología de la información, la iluminación y la electrónica automotriz. A continuación se presentan algunos casos de aplicación principales:

3.2.1 Industria eléctrica y electrónica: Pruebas de resistencia al fuego de aparatos eléctricos de baja tensión
Si las carcasas y las partes aislantes de los aparatos eléctricos de baja tensión (como relés, contactores e interruptores automáticos) se incendian con pequeñas llamas, puede producirse un cortocircuito generalizado en el circuito. Un fabricante de aparatos eléctricos de baja tensión utilizó... LISUN ZY-3 Mechero de aguja para probar la carcasa del relé (material ABS ignífugo):
• Configuración de la prueba: Tiempo de combustión de 30 s, quemador inclinado a 45°, punto de combustión en la parte débil de la carcasa (espesor 1.5 mm).
• Resultado de la prueba: La muestra no se encendió durante la combustión y no tuvo persistencia de llama después de ser separada de la llama, cumpliendo con los requisitos de GB/T 5169.5-2020.
• Valor de la aplicación: Se descartaron lotes defectuosos mediante pruebas de lote (un lote específico de carcasas se incendió a los 25 s de combustión con un tiempo de persistencia de la llama de 8 s), lo que impidió su comercialización y los riesgos para la seguridad. Asimismo, se obtuvieron datos para optimizar la fórmula del material (aumentando el contenido de retardante de llama del ABS del 15 % al 20 % para solucionar el problema de ignición).

3.2.2 Industria de equipos de iluminación: Pruebas de resistencia al fuego de controladores y luminarias LED
Debido al funcionamiento prolongado a altas temperaturas de las luminarias LED, las carcasas de los controladores y los materiales aislantes de los portalámparas son propensos a convertirse en riesgos de incendio. Una empresa de iluminación utilizó LISUN ZY-3 Mechero de aguja para probar la carcasa del controlador LED (material PC):
• Base de la prueba: GB 7000.1-2015 “Luminarias – Parte 1: Requisitos generales y ensayos”.
• Proceso de prueba: Simular pequeñas llamas generadas por el sobrecalentamiento de los componentes internos del controlador, realizar una combustión de 30 segundos en la carcasa del controlador y monitorear si se produce ignición y propagación de la combustión.
Resultado clave: Las carcasas aptas no presentaron llama abierta tras la combustión, solo una ligera carbonización superficial; las carcasas no aptas (material de PC reciclado) se incendiaron a los 18 s de combustión con un tiempo de persistencia de la llama de 12 s, y la llama se propagó a los circuitos internos. Esta prueba permitió detectar eficazmente los productos no aptos y garantizó la seguridad del uso de las luminarias.

3.2.3 Industria de la electrónica automotriz: Pruebas de estaciones de carga para vehículos de nueva energía
Debido a la elevada corriente de carga de los puntos de recarga de vehículos de nueva energía, si las partes aislantes se incendian con pequeñas llamas, podrían producirse incendios en las baterías. Un laboratorio de pruebas independiente utilizó... LISUN ZY-3 Mechero de aguja para probar las partes aislantes (placa de tela de fibra de vidrio epoxi) de la pila de carga:
• Normas de ensayo: GB/T 2408-2021 “Plásticos – Determinación del comportamiento de combustión – Métodos horizontales y verticales”, IEC 60695-11-5:2016.
• Objetivo de la prueba: Monitorear el tiempo de ignición, el tiempo de persistencia de la llama de las partes aislantes bajo una llama de 700 °C y si se generan goteos (los goteos pueden encender los materiales combustibles que se encuentran debajo).
• Conclusión de la prueba: Las piezas aislantes calificadas no presentaron ignición, goteo y un tiempo de persistencia de la llama de 0 s, cumpliendo con los requisitos de protección contra incendios de las pilas de carga; una muestra presentada se encendió a los 22 s de combustión con un tiempo de persistencia de la llama de 9 s y generó goteo, lo que se determinó que no estaba calificada, ayudando a las empresas a evitar riesgos de certificación de productos.

3.2.4 Campo de I+D de materiales: Evaluación del rendimiento ignífugo de los plásticos de ingeniería
Los institutos de investigación científica suelen utilizar LISUN ZY-3 Se utilizó un quemador de aguja para evaluar el rendimiento de nuevos materiales ignífugos. Un instituto de investigación de materiales probó un material PA66 modificado (al que se le añadió un retardante de llama libre de halógenos):
• Finalidad de la prueba: Verificar la resistencia al fuego del material bajo llamas pequeñas y proporcionar una base para la selección de materiales de carcasas eléctricas y electrónicas.
• Variables de prueba: Cambiar la cantidad de retardante de llama añadido (10%, 15%, 20%) y comparar el tiempo de ignición y el tiempo de persistencia de la llama con diferentes cantidades añadidas.
• Resultados de la investigación: Con un 20 % de retardante de llama añadido, el material no presentó ignición; con un 15 %, el tiempo de ignición fue de 15 s y el tiempo de persistencia de la llama de 3 s; con un 10 %, el tiempo de ignición fue de 8 s y el tiempo de persistencia de la llama de 15 s. Finalmente, se determinó que el 15 % era la cantidad óptima de adición (equilibrando la resistencia al fuego y el coste).

4. Verificación del desempeño y cumplimiento de las normas LISUN ZY-3 Quemador de llama de aguja
4.1 Datos de verificación del rendimiento
Para verificar la precisión de la prueba de LISUN ZY-3 Se seleccionó un quemador de llama de aguja, una muestra estándar (placa de plástico fenólico especificada en GB/T 5169.5-2020), para realizar pruebas repetidas. Los resultados se muestran en la siguiente tabla:

Elemento de verificación	Requisito estándar	Valor promedio medido (n=10)	Desviación	Conclusión
Altura de la llama	12mm ± 1mm	12.1 mm	± 0.1mm	Compatible
Tiempo de aumento de temperatura (100°C→700°C)	23.5 s ± 1 s	Miles	± 0.1 s	Compatible
Tiempo de combustión (ajuste de 30 s)	30 s ± 0.1 s	Miles	± 0.05 s	Compatible
Tiempo de persistencia de la llama (muestra estándar)	≤10s	Miles	–	Calificado
Precisión en la determinación del encendido	100%	100%	0%	Compatible

Se puede observar en los datos que los indicadores clave de LISUN ZY-3 El quemador de llama de aguja, en aspectos como la altura de la llama, el tiempo de aumento de temperatura y la precisión de la sincronización, cumple con los requisitos estándar, y la precisión de la determinación de la ignición alcanza el 100% con una buena repetibilidad de la prueba, lo que puede garantizar la fiabilidad de los resultados de la prueba.

4.2 Cumplimiento de la norma
La función de LISUN ZY-3 Needle Flame Burner cumple estrictamente con una serie de normas internacionales y nacionales autorizadas para garantizar el reconocimiento mundial de los resultados de las pruebas:
• Normas básicas de métodos de ensayo: GB/T 5169.5-2020 “Ensayos de riesgo de incendio para productos eléctricos y electrónicos – Parte 5: Llamas de ensayo – Método de ensayo de llama de aguja”, IEC 60695-11-5:2016 “Ensayos de riesgo de incendio – Parte 11-5: Llamas de ensayo – Método de ensayo de llama de aguja”.
• Normas específicas del producto: GB 7000.1-2015 “Luminarias – Parte 1: Requisitos generales y ensayos”, GB/T 4943.1-2022 “Equipos de tecnología de la información – Seguridad – Parte 1: Requisitos generales”, GB/T 2408-2021 “Plásticos – Determinación del comportamiento ante la combustión”, IEC 62368-1:2023 “Equipos de audio/vídeo, tecnología de la información y de la comunicación – Parte 1: Requisitos de seguridad”.
• Normas específicas de la industria: ISO 6722-1:2019 “Vehículos de carretera – Cables, alambres y arneses – Parte 1: Requisitos generales y métodos de ensayo” (ensayo de arneses de cables para automóviles), UL 94:2024 “Norma para ensayos de inflamabilidad de materiales plásticos para piezas en dispositivos y aparatos” (ensayo de retardantes de llama de plásticos).

5. Conclusiones 
La función de LISUN ZY-3 Quemador de llama de aguja Integra funciones esenciales como el control preciso de la temperatura, la temporización automática y el registro de datos mediante un diseño modular, solucionando los problemas de los equipos tradicionales, como la baja precisión de los parámetros, la complejidad operativa y los altos riesgos de seguridad. Su estricto cumplimiento de las normas y su gran adaptabilidad lo convierten en un dispositivo clave para las pruebas de seguridad contra incendios en sectores como la electricidad y la electrónica, la iluminación y la electrónica automotriz. Desde la inspección de calidad en fábrica hasta la certificación por terceros y la investigación y el desarrollo de materiales en institutos de investigación científica, este dispositivo proporciona datos de prueba fiables, lo que ayuda a los productos a cumplir con los requisitos de acceso al mercado y a reducir los riesgos de incendio.

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