Στον πάγκο, η σκληρότητα Silicone Shore μοιάζει με έναν μόνο αριθμό που καταχωρείτε σε ένα φύλλο προδιαγραφών. Στην παραγωγή, είναι ένα από τα πρώτα πράγματα που κλειδώνουν τα εργαλεία σας, την αποκαλουποποίηση και περίπου το μισό του τρόπου με τον οποίο συμπεριφέρεται το εξάρτημα μόλις αποσταλεί.
Τα περισσότερα σχέδια φτάνουν σε εμάς λέγοντας “μαλακή σιλικόνη” ή “Shore 50”. Τίποτα από τα δύο δεν είναι προδιαγραφή. Το “μαλακό” είναι ένα συναίσθημα. Το “50” χωρίς κλίμακα (A? 00? D?) και χωρίς ανοχή είναι μια εικασία που είμαστε αναγκασμένοι να ερμηνεύσουμε για λογαριασμό σας. Επιλέξτε το σκληρόμετρο για το πώς πρέπει να σφραγίζει, να κάμπτεται ή να φθείρεται το εξάρτημα — όχι για το πώς πρέπει να το αισθάνεστε στο χέρι σας — και επιβεβαιώνετε πάντα την κλίμακα (σχεδόν πάντα Shore A) συν μια ανοχή (συνήθως ±5 Shore A ανά Δοκιμή σκληρότητας ASTM D2240). Αν το προσδιορίσετε λάθος, δεν θα χάσετε δείγμα. Χάνετε το καλούπι, επειδή μια σύνθετη κοπή για έναν ρυθμό συρρίκνωσης σπάνια μεταφέρεται καθαρά σε μια πιο μαλακή ή σκληρή.
Εκτελεστική Σύνοψη
- Η σκληρότητα είναι ένα συμβιβαστικό κριτήριο, όχι μια ποιοτική βαθμίδα. Η μεγαλύτερη προσπάθεια αγοράζει δομή και αντοχή στην τριβή και σας κοστίζει αντοχή στο σχίσιμο, επιμήκυνση και στεγανοποίηση σε ανώμαλες επιφάνειες.
- Τα περισσότερα σιλικονούχα εξαρτήματα έχουν θερμοκρασία μεταξύ Shore A 20 και 70. Κάτω από αυτό βρίσκεστε στην κλίμακα Shore 00 (τζελ, απορρόφηση κραδασμών). Το Shore D είναι σπάνιο για σιλικόνη σε κατάσταση καουτσούκ και συνήθως σηματοδοτεί λάθος επιλογή υλικού.
- Το ακριβό λάθος είναι η αλλαγή του σκληρομέτρου μετά την επεξεργασία των εργαλείων. Διαφορετικές ενώσεις συρρικνώνονται διαφορετικά, επομένως μια καθυστερημένη αλλαγή σκληρότητας συχνά σημαίνει εκ νέου κοπή χάλυβα και όχι αλλαγή υλικού.
Κλίμακες σκληρότητας σιλικόνης Shore: 00, A και D
Μια ένδειξη σκληρόμετρου δεν έχει νόημα χωρίς την κλίμακα της. Τρία είναι τα στοιχεία που έχουν σημασία για τη σιλικόνη και αλληλεπικαλύπτονται σκόπιμα.
Το Shore A είναι το εύρος εργασίας για σχεδόν όλα τα χυτευμένα καουτσούκ σιλικόνης. Ένα σκληρόμετρο (ανά ASTM D2240, ή ISO 7619 / ISO 48 για IRHD) πιέζει ένα τυποποιημένο εργαλείο εσοχής σε ένα επίπεδο δείγμα 6 mm και αναφέρει αντίσταση από 0 έως 100. Το Shore 00 καλύπτει οτιδήποτε είναι πολύ μαλακό για την κλίμακα Α - γέλες, αφρούς, μαλακή επένδυση ως τα δάχτυλα. Το Shore D αποκτά σημασία μόνο πάνω από την κορυφή της κλίμακας Α, σε άκαμπτο πλαστικό έδαφος. Εάν το σιλικονούχο εξάρτημά σας χρειάζεται Shore D, συνήθως έχετε επιλέξει λάθος πολυμερές.
| Κλίμακα | Τυπικό εύρος | Τι καλύπτει | Όπου ανήκει |
|---|---|---|---|
| Ακτή 00 | 00-20 έως 00-50 | Τζελ, αφροί, πολύ απαλή αντικραδασμική προστασία | Μαξιλάκια δόνησης, μαλακά φορέματα, αντικραδασμική προστασία τζελ |
| Ακτή Α | 10A έως 80A | Το εύρος εργασίας για σχεδόν όλα τα χυτευμένα καουτσούκ σιλικόνης | Σφραγίδες, φλάντζες, σωλήνες, πληκτρολόγια, προϊόντα για μωρά και κουζίνα |
| Ακτή Δ | Πάνω από 90 Shore A | Σκληρά λάστιχα και άκαμπτα πλαστικά | Σπάνια διορθώνεται για σιλικόνη — συνήθως πρόκειται για σφάλμα υλικού |
Ένας ακόμη κανόνας που οι περισσότερες προδιαγραφές παραβλέπουν: ο τρόπος με τον οποίο λαμβάνεται η ένδειξη. Ένα σκληρόμετρο μετατοπίζεται προς τα κάτω τα πρώτα δευτερόλεπτα καθώς το υλικό χαλαρώνει, επομένως μια στιγμιαία ένδειξη και μια καθυστέρηση 15 δευτερολέπτων στο ίδιο εξάρτημα μπορεί να διαφέρουν κατά αρκετά σημεία. Καθορίστε ποιο θέλετε, διατηρήστε τα δείγματα πάχους τουλάχιστον 6 mm (τα λεπτά μέρη διαβάζονται ψευδώς σκληρά επειδή ο άκμονας σπρώχνει προς τα πίσω) και ποτέ μην στοιβάζετε λεπτά φύλλα σε ψεύτικο πάχος — τα κενά αέρα παραμορφώνουν το αποτέλεσμα.
Τι αλλάζει όταν αυξάνεται η σκληρότητα
Η σκληρότητα δεν αλλάζει από μόνη της. Αν την ανεβάσετε, οι υπόλοιπες ιδιότητες θα αλλάξουν, κυρίως εναντίον σας. Αυτό είναι το κομμάτι που υποτιμούν οι αγοραστές: αντιμετωπίζουν το σκληρόμετρο ως ελεύθερη επιλογή αντί για σημείο εισόδου σε μια αλυσίδα συμβιβασμών.
| Ιδιοκτησία | Κατεύθυνση καθώς αυξάνεται η σκληρότητα | Συνέπεια παραγωγής |
|---|---|---|
| Επιμήκυνση στο σπάσιμο | Πτώσεις (συχνά 600%+ στα 30A έως κάτω από 300% στα 70A) | Λιγότερη ελαστικότητα για εξαρτήματα με κούμπωμα, βαθιά κύλιση ή φυσούνα |
| Αντοχή σε σχίσιμο | Γενικά πέφτει πάνω από το μέσο εύρος | Λεπτά τοιχώματα και αιχμηρές γωνίες σκίζονται κατά το ξεκαλούπωμα |
| Σφράγιση σε τραχιές ή ανώμαλες επιφάνειες | Χειρότερος | Χρειάζεται υψηλότερο φορτίο σφιγκτήρα ή μια πιο επίπεδη επιφάνεια ζευγαρώματος |
| Αντοχή στην τριβή και ακαμψία | Καλύτερα | Διατηρεί το σχήμα του υπό φορτίο και φθορά |
| Αποσυναρμολόγηση λεπτών ή μαλακών εξαρτημάτων | Ευκολότερο όταν είναι πιο δύσκολο | Πολύ μαλακά (<20A) μέρη κολλάνε και παραμορφώνονται κατά την εξαγωγή |
Η πρακτική ανάγνωση: δεν υπάρχει “καλύτερο” άκρο της κλίμακας. A 70A τσιμούχα Επιβιώνει από την εξώθηση υπό φορτίο μπουλονιού, αλλά δεν θα συμμορφωθεί με μια στρεβλή φλάντζα. Μια μεμβράνη 30Α σφραγίζει μια τραχιά επιφάνεια με ελαφριά πίεση, αλλά σκίζεται εάν σχεδιάσετε μια αιχμηρή εσωτερική γωνία. Εσείς επιλέγετε με ποια λειτουργία αστοχίας μπορείτε να αποδεχτείτε.
Συνιστώμενη σκληρότητα σιλικόνης Shore ανά εφαρμογή
Χρησιμοποιήστε αυτά ως σημεία εκκίνησης και, στη συνέχεια, προσαρμόστε τα ως προς το κενό στεγανοποίησης, τη θερμοκρασία και τη διάρκεια ζωής. Αντικατοπτρίζουν αυτό που πραγματικά χρησιμοποιούμε και όχι μια σειρά από εγχειρίδια.
| Εφαρμογή | Προτεινόμενη Ακτή Α | Γιατί |
|---|---|---|
| Αντικραδασμικά μαξιλαράκια, μαλακή επένδυση | Ακτή 00 έως 10Α | Η απορρόφηση ενέργειας έχει μεγαλύτερη σημασία από τη δομή |
| Θηλές μωρού, οδοντοφυΐες, μεμβράνες επαφής με το δέρμα | 20Α έως 30Α | Μαλακή αίσθηση στο στόμα και ασφαλής ευκαμψία. Συνδυάστε με σκλήρυνση πλατίνας και FDA 21 CFR 177.2600 ή LFGB. |
| Γενικά παρεμβύσματα, μαγειρικά σκεύη, λαβές απαλής αφής, σωλήνωση | 40A έως 50A | Ισορροπημένη ευκαμψία και ανάκτηση. Η προεπιλογή για τα περισσότερα μέρη |
| Πληκτρολόγια, λαβές, δομικές σφραγίδες | 60A έως 70A | Αφή κούμπωμα και διατήρηση σχήματος υπό φορτίο |
| Στατικές σφραγίδες υψηλής πίεσης, επιφάνειες φθοράς | 70A έως 80A | Αντέχει στην εξώθηση και την τριβή |
Όταν ένα εξάρτημα βρίσκεται ανάμεσα σε δύο σειρές — ας πούμε, ένας σωλήνας που πρέπει να παραμένει χωρίς τσακίσεις αλλά και να είναι μαλακός — μην υπολογίζετε τον μέσο όρο. Αποφασίστε ποια απαίτηση είναι αδιαπραγμάτευτη και προσδιορίστε την, στη συνέχεια επικυρώστε τη δευτερεύουσα απαίτηση στα δείγματα. Ο υπολογισμός του μέσου όρου δύο δοκιμών παράγει ένα σκληρόμετρο που δεν εξυπηρετεί καμία από τις δύο.
Συνηθισμένα λάθη επιλογής σκληρότητας
Το λάθος σκληρόμετρο σπάνια προέρχεται από κακούς μαθηματικούς υπολογισμούς. Προέρχεται από μερικά προβλέψιμα κενά κρίσης.
Αντιμετώπιση του σκληρόμετρου ως μέσου άνεσης. Το αν είναι μαλακή στο χέρι και αν είναι σωστή η λειτουργία της είναι διαφορετικά ζητήματα. Μια μαλακή λαβή που πρέπει να αντιστέκεται στην περιστροφή χρειάζεται περισσότερο σκληρόμετρο από όσο “αισθάνεται” κανείς ότι θα έπρεπε.
Καθορισμός αριθμού χωρίς ανοχή. Οι μετρήσεις ASTM D2240 παρουσιάζουν πραγματική διακύμανση. Χωρίς δηλωμένη ανοχή, η υπόθεση εργασίας είναι ±5 Shore A. Εάν η λειτουργία σας αποτύχει στο ±5, το πρόβλημα είναι το περιθώριο σχεδιασμού, όχι το εργοστάσιο.
Η υπόθεση ότι η σκληρότητα είναι από μόνη της ορίζει τη στεγανοποίηση. Η σφράγιση ρυθμίζεται από σετ συμπίεσης (ASTM D395), πλήρωση αδένα και φινίρισμα επιφάνειας όσο και σκληρόμετρο. Μια σωστά επιλεγμένη σκληρότητα σε μια κακώς σχεδιασμένη αυλάκωση εξακολουθεί να παρουσιάζει διαρροή.
Το να λέμε Shore D σημαίνει “ανθεκτικό”.” Ανθεκτικό συνήθως σημαίνει απόδοση σε τριβή ή συμπίεση, και τα δύο μπορείτε να ρυθμίσετε εντός του εύρους Shore A. Η μετάβαση στο Shore D συνήθως σημαίνει ότι το εξάρτημα δεν πρέπει να είναι καθόλου σιλικόνης.
Πώς η σκληρότητα επηρεάζει την κατασκευή εργαλείων και την παραγωγή
Το σκληρόμετρο ρυθμίζεται από την ένωση — βασικό πολυμερές, φόρτωση πληρωτικού υλικού και σύστημα σκλήρυνσης — πριν από την κοπή οποιουδήποτε χάλυβα. Η αύξηση της πυριτίας ή άλλου πληρωτικού υλικού αυξάνει τη σκληρότητα και, μέχρι ενός σημείου, μπορεί επίσης να αυξήσει την αντοχή στο σχίσιμο. Πιέστε το πληρωτικό υλικό πολύ ψηλά και το σχίσιμο και η επιμήκυνση καταρρέουν. Γι' αυτό το λόγο, η φράση “απλώς σκληρύνετέ το” δεν είναι ένα δωρεάν αίτημα.
Δύο πραγματικότητες παραγωγής καθορίζουν το κόστος. Πρώτον, η συρρίκνωση: μια ένωση 60A και μια ένωση 40A δεν συρρικνώνονται με τον ίδιο τρόπο, επομένως ένα καλούπι κομμένο για τη μία θα διατηρήσει ανοχή στην άλλη μόνο τυχαία. Αλλάζοντας τη σκληρότητα μετά την επεξεργασία των εργαλείων, συχνά θα ξανακόβετε κοιλότητες. Δεύτερον, μετά τη σκλήρυνση: η σκληρότητα μπορεί να αυξηθεί μερικά σημεία μετά από ένα 200°C μετά τη σκλήρυνση που απομακρύνει τις πτητικές ουσίες, επομένως ο αριθμός που επικυρώνετε πρέπει να είναι ο αριθμός μετά την σκλήρυνση και όχι ο πράσινος.
Τι χρειάζομαι για να επιβεβαιώσω το σκληρόμετρο σας
Μια κλήση σκληρότητας είναι τόσο καλή όσο και οι είσοδοι πίσω από αυτήν. Για να κλειδώσω έναν αριθμό χρειάζομαι: τη λειτουργία και, για τις τσιμούχες, το διάκενο συμπίεσης ή το ποσοστό συμπίεσης-στόχο· εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας· οποιονδήποτε ρυθμιστικό στόχο (FDA 21 CFR 177.2600, LFGB, ή USP Κλάση VI / ISO 10993); μια ανοχή σκληρότητας με την οποία μπορείτε να αποδεχτείτε· φινίρισμα επιφάνειας του εξαρτήματος σύνδεσης· και αναμενόμενη διάρκεια ζωής. Δώστε μου αυτά και θα δεσμευτώ για ένα σκληρόμετρο και μια ανοχή. Στείλτε έναν μόνο αριθμό χωρίς κανένα από αυτά και ο κίνδυνος δεν εξαφανίζεται - απλώς μεταφέρεται προς τα κάτω σε έναν λογαριασμό ανακατασκευής μόλις η πρώτη εκτέλεση αποτύχει.
