家用电器锐利边缘测试标准的比较研究
随着国内人们生活水平的不断提高，家用电器已经走进了千家万户，并给我们生活带来了极大的便利，成为了提升人们生活水平的必需品。家电产品带给我们便利的同时，安全问题也不容忽视，通过消费品召回数据分析，2017年由电子电器产品引发的缺陷产品召回数量最多，占比为71%。电子电器引发的安全危险主要为触电、起火、过热、机械伤害、辐射、爆炸等，其中的机械伤害主要指产品运动(静止)部件、工具、加工件直接与人体接触引起的夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、碾、割、刺等形式的伤害。近年网上曝出了机械危险案例-一些在使用和维护家电产品时被危险的锐利边缘割伤，例如：一些用户反映在清洗电热水壶时，被锋利的壶嘴严重割伤手指的情况。2019年至2020年2月由于锐利边缘问题引发的安全召回共计3次，2011-2019年涉及锐利边缘产品共计召回38万件。锐利边缘问题已受到企业和检测机构越来越多的关注，如何清晰确定危险的锐利边缘的存在至关重要，统一家用电器锐利边缘的测试方法，有助于企业提高产品的安全质量，减少由于锐利边缘而造成的机械伤害事故和质量损失。目前国内和国外针对家用电器、设备、儿童玩具有国家标准性的锐利边缘要求，下面对标准中涉及锐利边缘的测试方法进行比对研究。
1 家用电器标准
国内家用电器的安全标准为GB 4706系列标准，包括标准GB 4706.1-2005 《家用和类似用途电器的安全 第1部分 通用要求》和具体产品的特殊要求, 标准适用于单相器具额定电压不超过250V，其他器具额定电压不超过480V的家用和类似用途电器，国标GB 4706.1-2005等同采用了标准IEC 60335-1:2004（ED4.1），GB 4706.1-2005标准的22章14条对家用电器锐利边缘要求如下：除非是为了使器具具有某种功能而设置的必不可少的粗糙或锐利的棱边，在器具上不应有会对用户正常使用或维护保养造成伤害的此类锐边，通过视检确定其是否合格。标准要求通过人员视检来判断是否存在锐利边缘，没有规定具体的测试程序和借助相应的测试设备，虽然在标准的前言中提到检测人员由取得适当资格并富有经验的人来执行标准的各项条款，但是由视检判断是否存在锐利边缘存在人员的主观性，不同的人员通过视检检查锐利边缘会有不同的判断尺度，由此会带来测试结果上的差异。
2 器具和设备标准
美国UL安全试验所2015年第五次修订发布的UL 1439 《设备锐利边缘测试安全标准》，UL 1439标准规定了对器具和设备的锐利边缘的要求，标准规定：在一台器具或设备上的边缘位置，例如开口、边框、防护装置、旋钮、把手或类似物，都应平滑，以适当正常使用或使用者维护时接触到而不会割手。标准包含一个锐利边缘的测试程序，包括测试设备、测试设备的校准、测试和判断要求，用来判断器具和设备上可触及到的位置是否存在危险的锐利性边缘。测试的设备为锐利边缘测试仪，内部结构如图1所示，主要由一个手柄和旋转臂组成，固定在手柄上的恒定张力弹簧用于向旋转臂施加稳定的力。旋转臂的末端是一个钢制的圆柱头（简称测试头），测试头外直径为12.7mm，长度为19mm。测试头应使用三层胶带包裹，其中最外两层作为感测胶带，最内层作为指示胶带，或者将胶带粘贴到直径不超过15.9mm的可拆卸的测试头套上，该测试头套可以放置在测试头上，如图2所示。包覆胶带的测试头中心应按照标准所示的方式放置在被测边缘上。测试仪的旋转臂应位于制动杆之间，以保证包覆胶带的测试头在被测边缘上施加6.7 N的力。测试时测试仪应沿被测边缘移动50.8mm，在不拆除测试仪的情况下返回原始位置，最后从边缘上移开。被测边缘和测试头之间的整个运动距离不超过101mm，测试时间控制在2s~5s。若测试边缘长度小于50.8mm，测试距离应是它长度的两倍（例如，对于一条长38.1mm的测试边缘，测试仪应沿着它的长度移动，然后返回原始位置，以使测试边缘和测试仪之间的整个运动距离为76.2mm。）。借助锐利边缘测试仪进行锐利边缘的测试可以提高测试结果的重复性和再现性，但是UL 1439 《设备锐利边缘测试安全标准》是否适用于家用电器产品，需要进一步通过试验比对验证。#p#分页标题#e#
图 1 锐边测试仪内部结构
A-测试头，钢质，直径12.7mm，长19mm
B-旋转臂，钢质，直径6.4mm，可调节
C-可调节螺丝
D-主鼓，可在螺柱、套筒轴承上自由旋转
E-S型环，宽12.7mm，长165mm
F-储存鼓，可在螺柱、套筒轴承上自由旋转
G-可调节扳手
H-把手组件
I-制动杆
图2 带胶套的锐边测试仪
3 儿童玩具标准
国内儿童玩具安全标准为GB 6675系列标准，包括基本规范（GB 6675.1）、通用要求（GB 6675.2/3/4）和特定要求（GB 6675.11/12/13），适用于12岁以下儿童玩耍的所有玩具。其中GB 6675.2-2014《玩具安全第2部分：机械与物理性能》标准第5章第8条对锐利边缘测试进行了规定，主要通过锐利边缘测试装置进行测试，测试装置如图3所示，测试程序类似于UL 1439 《设备锐利边缘测试安全标准》，在测试设备和具体方法上与UL 1439标准有所差异，由于标准仅适用于12岁以下儿童玩耍的所有玩具，而儿童和成人的皮肤特性存在差异，对于家电产品是否适用，需要进一步研究，但是这种借助锐利边缘测试装置来模拟皮肤接触锐利边缘的方法可以借鉴到家电产品的测试中来。
图3 锐边测试仪
说明：
1-测试装置：便携式或非便携式，可向芯轴施加一定的外力使之转动；
2-单层PTFE测试带；
3-改变角度寻找最不利位置；
4-芯轴；
5-待测试边缘；
4 测试方法的优缺点对比
通过以上标准的对比，每一种标准规定的测试方法都有其优缺点，对比的优缺点见表1。
表1 锐边测试方法优缺点对比
产品
家用电器
器具和设备
儿童玩具
标准号
GB 4706.1-2005
UL 1439-2015
GB 6675.2-2014
测试方法
目视检查
a.测试头缠绕三层胶带：内层指示带、中间层2号感测带、外层1号感测带，每层胶带包裹约180°，防止胶带拉伸
b.被测边缘位于带胶套测试头的中心，胶带测试头在被测边缘上施加一个6.7N的力
c.测试仪沿被测边缘移动50.8mm，然后在不移动测试仪的情况下返回原始位置，最后从边缘上移开，整个运动距离不超过101mm，时间在2s~5s
d.检查测试头，最外两层感测带不应刺穿
a.芯轴轴线与测试边缘边线成90±5°
b.测试带与边缘最锐利部分接触
c.向芯轴施加6N的力，施力点与测试带边缘相距3mm
d.旋转过程中，芯轴与边缘无相对运动
e.将测试带取下，不应使割缝扩大或划痕发展成割裂
f.测试带割裂超过50%，则测试边缘为锐利边缘
优／缺点
优点：
简单、便捷。
缺点：
依赖检测人员的主观性，检测结果的一致性、重复性较差。
优点：#p#分页标题#e#
a.设备轻便，可手持，手持部分握感舒适；
b.覆盖整条被测边缘，对被测边缘锋利程度整体考量，通常只需测试一次即可完成；
c.一次性测试头套可拆装，操作简单、便捷；
d.测试的重复性和一致性好。
缺点：
受测试头尺寸限制，不能适用于所有锐利边缘的测量。
优点：
a.能较好的模拟儿童手指的伤害情况。
b.测试的重复性和一致性好。
缺点：
a.只能测试一个点，无法覆盖整条被测边缘；
b.不能确认最不利情况时，需重复多次测试，耗时、耗力；
c.手持时较笨拙，无法保证芯轴转动时与被测边缘无相对运动；
d.固定时，受空间限制，被测边缘不容易测到最不利的位置。
通过以上对比发现，家用电器GB 4706.1标准中使用目视的方法简单、快速和便捷，缺点是主要依赖检测人员的主观性，会导致测试结果的一致性、重复性较差，不利于锐利边缘风险的识别。器具和设备UL 1439-2015标准和儿童玩具GB 6675.2标准规定了详细的测试程序，并借助于锐利边缘测试设备进行测试，测试结果的一致性、重复性好。通过对以上标准的研究和优缺点比对，GB 4706.1标准中规定的通过视检确定锐利边缘的方法需要改进，家电行业应尽快制定具体的锐利边缘测试方法，以保证测试结果的有效性，提高产品的安全质量，减少由于锐利边缘而造成的机械伤害事故和质量损失。
参考文献
[1]国家质量监督检验检疫总局.文献著录：家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求：GB 4706.1-2005[S]
[2]UL 1439 STANDARD FOR SAFETY Test for Sharpness of Edges on Equipment
[3]国家质量监督检验检疫总局.文献著录：国家玩具安全技术规范：GB 6675-2003[S].北京：中国标准出版社，2004.2
[4]国家质量监督检验检疫总局.文献著录：玩具安全 第2部分：机械与物理性能：GB 6675.2-2014[S].北京：中国标准出版社，2014.5
[5]ISO 8124-1 Safety of toys-Part 1:Safety aspects related to mechanical and physical properties
[6]EN71-1 Safety of toys-Part 1:Mechanical and physical properties来源：产品安全研究所
