قد يؤدي اختيار صلابة صفائح السيليكون الخاطئة إلى فشل المنتج أو ضعف الأداء أو شكاوى العملاء.
تقيس تصنيفات مقياس صلابة صفائح السيليكون صلابة ومرونة المادة، مما يساعد الشركات المصنعة على اختيار السيليكون المناسب لتطبيقات محددة.
تؤثر صلابة صفائح السيليكون على المرونة والأداء والسلامة. لقد تعلمتُ بصعوبة أن اختيار صلابة شور الخاطئة قد يُكلف وقتًا ومالًا. دعونا نتعمق في معنى هذه الأرقام.
ما هو مقياس الدوروميتر في صفائح السيليكون؟
هل سبق لك أن اشتريت ورقة سيليكون وشعرت بالارتباك بسبب رقم Shore A الموجود على ورقة المواصفات؟
مقياس صلابة السيليكون هو مقياس لمدى صلابة أو ليونة السيليكون، باستخدام مقياس صلابة شور - عادةً شور أ للمواد المرنة.
على المدى مقياس صلابة يشير إلى كلٍّ من الأداة المستخدمة ونتيجة القياس. تُصنّف معظم صفائح السيليكون بناءً على مقياس الشاطئ أيتراوح مقياس صلابة المعدن بين ١٠ (ناعم جدًا) و٩٠ (صلب جدًا). كلما انخفض مقياس صلابة المعدن، زادت المرونة والنعومة، بينما زاد مقياس صلابة المعدن وقلّت درجة الضغط.
فيما يلي جدول أساسي يوضح كيفية ترجمة تصنيفات Shore A إلى الشعور والوظيفة:
| تصنيف الشاطئ أ | ملمس الملمس | حالات الاستخدام الشائعة |
|---|---|---|
| 10–30 | يشبه الهلام، ناعم جدًا | منتجات الأطفال، التبطين الطبي |
| 40–50 | ناعمة ومرنة | الحشيات والأختام والضغط المعتدل |
| 60–70 | ثابت ولكن مرن | صفائح صناعية، عزل |
| 80–90 | صعب، جامد | الاستخدامات الهيكلية، والختم الثقيل |
يتطلب كل تطبيق خصائص ميكانيكية مختلفة. يساعدني فهم تصنيف مقياس صلابة السيليكون على اختيار صفائح السيليكون عالية الأداء والمتينة لفترة أطول في الاستخدام المقصود.
كيف يتم قياس صلابة الشاطئ؟
اعتدت أن أعتقد أن تصنيفات مقياس صلابة المعدن كانت مجرد تقديرات، ولكن هناك علم حقيقي وراءها.
يتم قياس صلابة الشاطئ عن طريق الضغط على مسنن قياسي في سطح السيليكون وتسجيل قوة المقاومة.
في الاختبار، تُطبّق أداة قياس صلابة المطاط قوةً عبر مثقب زنبركي. بالنسبة لسيليكون شور أ، يستخدم الجهاز إبرةً مستديرةً حادةً. والنتيجة هي رقم من ٠ إلى ١٠٠، يعكس مدى مقاومة المادة للاختراق.
يجب أن يتوافق الاختبار مع معايير ASTM D2240. يُجرى في درجات حرارة الغرفة المُتحكم بها باستخدام عينات بسُمك مُحدد - عادةً حوالي 6 مم لضمان الدقة. حتى التغييرات الطفيفة في السُمك أو ملمس السطح أو درجة الحرارة قد تؤثر على القراءات.
من واقع خبرتي، يميل الموردون الذين يُعايرون معدات القياس بانتظام إلى تقديم منتجات سيليكون أكثر ثباتًا. عند أهمية الدقة، اسأل دائمًا عن طريقة الاختبار وتفاصيل الشهادة.
لماذا يعد مقياس الدوروميتر مهمًا لأداء السيليكون؟
ذات مرة، اخترتُ صلابة شور الخاطئة لمشروعٍ غذائي. تمزقت المادة بسهولة تحت الضغط. درسٌ تعلمته.
يؤثر مقياس الدورومتر على مرونة السيليكون ومقاومته للضغط ومتانته على المدى الطويل تحت الضغط.
يجب أن يكون السيليكون المستخدم في منتجات الأطفال ناعمًا وآمنًا على اللثة. أما الحشيات الصناعية، فتحتاج إلى صلابة كافية لمقاومة الضغط. يُحدد مقياس صلابة السيليكون مدى مقاومته للتشوه والتمزق والتآكل.
فيما يلي كيفية تصرف تصنيفات الشاطئ A المختلفة:
- سيليكون ناعم (20–40):قابلة للضغط بدرجة عالية، تمتص الصدمات بشكل جيد، جيدة للاتصال اللطيف.
- سيليكون متوسط (50–60):يحقق التوازن بين المرونة والقوة، ويستخدم غالبًا في تطبيقات السيارات والمطبخ.
- سيليكون صلب (70–90):الأفضل للاستقرار الميكانيكي والبيئات الصعبة والمقاومة الكيميائية.
أحرص دائمًا على مطابقة تصنيف "الشاطئ أ" مع مستوى الإجهاد ونطاق درجة الحرارة للتطبيق. قد يؤدي اختيار مقياس صلابة خاطئ إلى حدوث تسربات أو كسر أو تشوه بمرور الوقت.
ما هي صلابة الشاطئ الأفضل لتطبيقي؟
يسأل العملاء في كثير من الأحيان، "ما هي درجة الصلابة التي يجب أن أختارها؟" إجابتي: يعتمد ذلك على ما تصنعه.
تعتمد أفضل صلابة للشاطئ على وظيفة المنتج - ناعمة للراحة، صلبة للإغلاق، وصلبة للدعم.
دعونا نكسرها:
| طلب | الشاطئ المثالي أ | لماذا يعمل |
|---|---|---|
| عضاضات الأسنان للأطفال, اللهايات | 20–30 | ناعمة ولطيفة على اللثة |
| الحشيات, الأختام | 50–70 | مرنة ومقاومة للضغط |
| الوسادات الصناعية | 60–80 | مقاومة الصدمات والحرارة |
| حصائر الخبز, أواني الطبخ | 40–60 | مرنة للتعامل، تتحمل الحرارة |
| وسادات اهتزاز الآلة | 70–90 | صلبة لامتصاص الصدمات المتكررة |
عملتُ ذات مرة مع علامة تجارية لمنتجات العناية بالأطفال، حيث اختبرنا حلقات التسنين المصنوعة من السيليكون بقياس 20A و40A. حصلت حلقة التسنين المصنوعة من السيليكون بقياس 20A على تقييم أفضل من المستخدمين، إذ كانت أكثر نعومةً وراحةً للأطفال. اختبرها دائمًا إذا لم تكن متأكدًا.
هل يمكن أن يتغير مقياس الدوروميتر بمرور الوقت؟
أحد الأخطاء التي ارتكبتها في وقت مبكر هو عدم مراعاة كيفية تقدم السيليكون في السن تحت الضغط.
نعم، يمكن أن يزيد مقياس صلابة السيليكون قليلاً بمرور الوقت بسبب مجموعة الضغط، أو التعرض للحرارة، أو الشيخوخة.
السيليكون مستقر، ولكنه ليس محصنًا ضد التأثيرات البيئية. الضغط المستمر، والتعرض للأشعة فوق البنفسجية، ودرجات الحرارة العالية قد تُصلب المادة بمرور الوقت. وهذا ما يُسمى انجراف مقياس صلابة أو التصلب.
السيليكون عالي الجودة يقاوم هذا بشكل أفضل، خاصةً تلك المُضاف إليها مواد لمقاومة الحرارة أو الأشعة فوق البنفسجية. بالنسبة لمنتجات الأطفال، يتميز السيليكون المُخصص للأغذية والمعالج بالبلاتين بتحمل جيد. بالنسبة للتطبيقات الصناعية، أحرص دائمًا على الاستفسار عن بيانات الاختبارات طويلة المدى قبل اختيار المورد.
إليك ما يؤثر على الشاطئ A بمرور الوقت:
- مجموعة الضغط:التشوه الدائم يقلل من المرونة.
- الدورات الحرارية:يمكن للتمدد والانكماش أن يؤديا إلى تقوية السيليكون.
- التعرض للمواد الكيميائية:قد تؤدي الزيوت والمذيبات إلى تغيير ملمس السطح أو صلابته.
يساعدني فهم الشيخوخة على التخطيط لمدى عمر المنتج وفترات الاستبدال.
كيفية اختيار المورد المناسب لصفائح السيليكون؟
لا يتم إنشاء جميع صفائح السيليكون على قدم المساواة - حتى لو كانت المواصفات تقول "60 Shore A".
يوفر المورد الجيد سيليكونًا معتمدًا ومختبرًا يتمتع بصلابة شاطئية ثابتة ودعم للتطبيق.
اختيار المورد المناسب يؤثر على كل شيء، من السلامة إلى رضا العملاء. أبحث دائمًا عن:
- شهادة المواد: الامتثال لـ FDA وLFGB وRoHS
- تقارير اختبار الشاطئ أ:تم التحقق منه بواسطة مختبرات تابعة لجهات خارجية
- خيارات القطع المخصصة:للحصول على السُمك واللون والملمس
- اتساق الدفعة:خاصة للاستخدامات الطبية والطبية للأطفال
- خدمة العملاء:هل يمكنهم أن يوصوا بمقياس صلابة مناسب؟
لقد ساعدني العمل مع RuiYang Silicone في حل العديد من هذه المشكلات. فهم يوفرون خيارات موثوقة لقياس صلابة المطاط، ويسمحون بالتخصيص، ويفهمون سوق منتجات الأطفال جيدًا. كما أن جودة السيليكون لديهم ثابتة من دفعة لأخرى، مما يوفر عليّ الكثير من إعادة العمل.
خاتمة
يساعدني فهم مقياس صلابة السيليكون وصلابة الشاطئ على اختيار صفائح السيليكون التي تدوم لفترة أطول وتؤدي بشكل أفضل.
