يُعدّ العمر الافتراضي لمنتجات السيليكون مصدر قلق شائع. تُساعد معرفة مدة صلاحيتها على إدارة المخزون وضمان الجودة. تُقدّم هذه المقالة لمحةً واضحةً عن العمر الافتراضي للسيليكون.
هل هناك معايير يمكن الرجوع إليها لتحديد مدة صلاحية السيليكون؟
تقدم المعايير المختلفة إرشادات حول مدة صلاحية السيليكون، على الرغم من أن المتطلبات المحددة تعتمد على التطبيق.
يُصنّف معيار BSI SO2230 السيليكون ضمن المجموعة C، مما يُشير إلى أقل حساسية للشيخوخة. ويُوصي بفترة صلاحية أولية تبلغ 10 سنوات. بعد هذه الفترة، يلزم إجراء اختبار لتحديد مدى صلاحية المادة، مع إعادة الاختبار كل 5 سنوات.
يصنف المعيار BS 4F 68 (معيار الطيران) السيليكون في المجموعة X. وهو لا يحدد مدة صلاحية محددة ولكنه يعمل كمرجع لإدارة المخزون وسجلات التسليم.
جدول ملخص: مرجع مدة صلاحية السيليكون
| معيار | مجموعة | حساسية الشيخوخة | مدة الصلاحية الأولية الموصى بها | فترة الاختبار اللاحقة |
| معيار BSI SO2230 | المجموعة ج | أدنى | 10 سنوات | إعادة الاختبار كل 5 سنوات |
| BS 4F 68 | المجموعة العاشرة | غير محدد | غير محدد | اختبار حسب الحاجة |
كيف تؤثر مواد السيليكون وتركيباته على مدة الصلاحية؟
يعتمد عمر السيليكون بشكل كبير على نوع مادته وتركيبته والمواد المضافة إليه. تلعب هذه العوامل دورًا رئيسيًا في تحديد أدائه على المدى الطويل.
- نوع السيليكون: يختلف LSR (مطاط السيليكون السائل) وHTV (السيليكون المبركن عالي الحرارة) وRTV (السيليكون المبركن في درجة حرارة الغرفة) من حيث الاستقرار الحراري والمقاومة الكيميائية.
- المواد المضافة والحشوات: تؤثر الأصباغ ومضادات الأكسدة والمُلَيِّنات والمواد المضافة الأخرى على معدلات الشيخوخة. بعض هذه المواد المضافة يعزز الأكسدة ومقاومة الحرارة، مما يُبطئ تدهور المواد. في المقابل، قد تُسرّع الأصباغ أو المُلِيِّنات غير المناسبة التدهور الفيزيائي، مما يُسبب انخفاض المرونة أو التصاق السطح.
- كثافة الروابط المتقاطعة وجودة الصيغة: السيليكون ذو التركيبات المتوازنة والترابط المتقاطع المناسب يكون أكثر متانة، ويحافظ على مرونته وخصائصه الفيزيائية مع مرور الوقت. قد يؤدي قلة الترابط المتقاطع إلى تصلبه أو هشاشته أثناء التخزين أو الاستخدام، بينما قد يقلل الترابط المتقاطع المفرط من مرونته. توازن التركيبة المصممة جيدًا بين المتانة والمرونة، مما يطيل عمر المنتج بشكل فعال.
كيف تؤثر ظروف التخزين على مدة صلاحية السيليكون؟
تؤثر بيئة التخزين بشكل مباشر وكبير على مدة صلاحية السيليكون. فعوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة والتعرض للضوء قد تُغير خصائصه الفيزيائية واستقراره الكيميائي، مما يؤثر على أدائه على المدى الطويل.
يوضح الجدول أدناه كيفية تأثير ظروف التخزين المختلفة على السيليكون ويقدم توصيات عملية لإطالة عمر المنتج والحفاظ على الأداء المستقر.
| حالة التخزين | تأثير | توصية |
| درجة حرارة عالية (>40 درجة مئوية) | يسرع الشيخوخة | يُخزن في مناطق أكثر برودة ومظللة |
| رطوبة عالية | التصاق السطح، احتمالية وجود العفن | استخدم عبوات جافة ومقاومة للرطوبة |
| التعرض المباشر للأشعة فوق البنفسجية | تغيرات اللون، شيخوخة السطح | تجنب أشعة الشمس المباشرة |
| التبريد أو درجة الحرارة المنخفضة | قد يؤثر على النعومة | يحفظ في بيئة باردة ومعتدلة |
ما هي العلاقة بين مدة الصلاحية ومدة الخدمة؟
ترتبط مدة صلاحية السيليكون ومدة خدمته ارتباطًا وثيقًا، إلا أنهما يشيران إلى مفاهيم مختلفة.
تشير مدة الصلاحية إلى الفترة التي يمكن للمنتج خلالها الحفاظ على خصائصه الأصلية في ظل ظروف تخزين مثالية، وهي في الأساس وقت التخزين الآمن قبل الاستخدام الفعلي.
تشير مدة الخدمة إلى المدة التي يمكن للمنتج أن يعمل بها وفقًا للتصميم في ظروف التشغيل الحقيقية، تحت تأثير درجة الحرارة، والإجهاد الميكانيكي، والتعرض للمواد الكيميائية، وعوامل أخرى.
تشمل العوامل الرئيسية التي تؤثر على عمر الخدمة ما يلي:
- درجة حرارة: تُسرّع الحرارة العالية الشيخوخة الكيميائية وتغيّرات في البنية المتشابكة، مما يُقلّل من مرونتها ومتانتها. وكقاعدة عامة، كل زيادة قدرها 10 درجات مئوية تُقلّل من عمر الخدمة إلى النصف تقريبًا.
- الإجهاد الميكانيكي: يمكن أن يؤدي التمدد أو الضغط أو الاحتكاك المستمر إلى انخفاض المرونة أو التسبب في تشوه دائم أو حتى يؤدي إلى ظهور الشقوق.
- البيئة الكيميائية: قد يؤدي التلامس مع الأحماض أو القواعد أو الزيوت أو عوامل التنظيف إلى تسريع شيخوخة السطح أو التدهور الداخلي.
بشكل عام، يعتبر السيليكون قريبًا من نهاية عمره الافتراضي عندما تنخفض خصائصه الفيزيائية إلى حوالي 50% من قيمها الأصلية.
قد تسمح تطبيقات محددة بعتبات مختلفة. على سبيل المثال، في حالات الختم منخفضة الإجهاد أو غير الحرجة، قد يظل السيليكون صالحًا للاستخدام مع انخفاض خصائص 30%-40%، بينما تتطلب الختمات عالية الحرارة أو المكونات الحرجة للسلامة عادةً أدنى حد من فقدان الأداء.
مثال: قد يدوم ختم السيليكون المُستخدم باستمرار عند درجة حرارة 50 درجة مئوية حوالي 6 سنوات. إذا ارتفعت درجة حرارة التشغيل إلى 60 درجة مئوية، تتسارع التفاعلات الكيميائية، وينخفض العمر الافتراضي المُقدر للختم إلى النصف تقريبًا ليصل إلى 3 سنوات. إذا عمل الختم 8 ساعات فقط يوميًا بدلًا من العمل المتواصل، فقد يطول عمره الافتراضي أكثر.
كيفية تحديد ما إذا كان السيليكون قد تقدم في العمر؟
يتقدم السيليكون في العمر تدريجيًا أثناء التخزين أو الاستخدام، ويتغير أداؤه بمرور الوقت، تبعًا للظروف البيئية والحمل. يُعدّ تحديد العمر أمرًا بالغ الأهمية لضمان استمرار استيفاء المادة لمتطلبات الأداء.
التغييرات البصرية
- تغيرات اللون أو بهتانه: يمكن أن يؤدي التعرض الطويل للأشعة فوق البنفسجية أو درجات الحرارة المرتفعة إلى اصفرار سطح السيليكون أو تغميقه أو بهتانه.
- الشقوق السطحية أو الانكماش: قد تشير الشقوق الدقيقة أو الشقوق الصغيرة أو الانكماش الموضعي إلى الجفاف أو زيادة الترابط أو انخفاض المرونة.
- السطح اللزج أو البودري: قد يبدو السيليكون القديم لزجًا أو يظهر عليه المسحوق، خاصةً إذا كانت الإضافات غير متساوية أو كانت ظروف التخزين رطبة.
اختبار الأداء البدني
- تغيرات الصلابة: قِس باستخدام مقياس صلابة شور أ أو ب. غالبًا ما يُظهر السيليكون المُتقادم ارتفاعًا أو انخفاضًا سريعًا في صلابته.
- خصائص الشد والكسر: قم بإجراء اختبارات الشد للتحقق من أقصى استطالة وقوة انكسار. عادةً ما تُظهر المواد القديمة استطالة أقل.
- مجموعة الضغط: بعد الضغط تحت حمل محدد، يتعافى السيليكون القديم بشكل أقل، مع تشوه دائم أعلى.
اختبارات الاستقرار الكيميائي ومقاومة الحرارة
- اختبارات الشيخوخة الحرارية: عرض العينات لدرجات حرارة أعلى من الاستخدام الطبيعي لتسريع الشيخوخة، ثم مراقبة التغيرات في الخصائص الفيزيائية لتقدير العمر المتبقي.
- مقاومة المواد الكيميائية والمذيبات: اغمر السيليكون في المواد الكيميائية المحتملة التي قد يتعرض لها، وتحقق من التورم أو الذوبان أو تلف السطح.
الفحوصات الحسية والوظيفية
- اللمس والمرونة: غالبًا ما يفقد السيليكون القديم نعومته ومرونته، مما يجعله أكثر صلابة أو هشًا.
- الملاءمة وسهولة الاستخدام: إذا أصبح من الصعب تركيب الأختام، أو فشلت في الختم بشكل صحيح، أو لم تتوافق مع الشكل، فقد تتدهور المادة.
توصيات التفتيش الدوري
- بالنسبة للمخزون الذي يتجاوز مدة الصلاحية الموصى بها أو منتجات السيليكون المخزنة لفترة طويلة، قم بإجراء اختبار فيزيائي على دفعات صغيرة.
- بالنسبة للأختام الحرجة أو التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية، قم بتقييم الأداء كل 3 إلى 5 سنوات لضمان الامتثال لمواصفات التصميم الأصلية.
خاتمة
يُعد السيليكون من أكثر أنواع الإيلاستومرات استقرارًا، ويمكنه الحفاظ على أدائه لسنوات عديدة، بل وعقودًا أحيانًا، في ظل ظروف تخزين مناسبة. عمليًا، تبقى معظم منتجات السيليكون المُخزنة في بيئات باردة وجافة ومظللة في حالة ممتازة حتى بعد انتهاء فترة صلاحيتها الأولية البالغة عشر سنوات. كما أن الاختبار المنتظم والتعامل السليم يُطيلان من مدة استخدامها، مما يجعلها مادة مثالية للتطبيقات طويلة الأمد في مختلف الصناعات.
إذا كنت تبحث عن شركة تصنيع سيليكون موثوقة تتمتع بخبرة عميقة في تصميم التركيبات والتشكيل ومراقبة الجودة، فإن Ruiyang Silicone هي شريكك الموثوق به.
مع أكثر من 10 سنوات من الخبرة في مجال أبحاث المواد السيليكونية والتصنيع الدقيق، فإننا نقدم:
- حلول سيليكون مخصصة مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات صناعتك
- فحص الجودة الصارم والامتثال للمعايير الدولية
- تقنيات صب متقدمة لأداء ثابت
- دعم هندسي احترافي وتسليم سريع
تواصل معنا اليوم لمناقشة مشروعك. دع فريقنا الفني يساعدك في تصميم وإنتاج منتجات سيليكون متينة وعالية الجودة تدوم طويلًا.
