Σιλικόνη vs. Καουτσούκ: Ποιο πρέπει να επιλέξετε;

Αν εργάζεστε με στεγανοποιητικά, φλάντζες, εργαλεία κουζίνας ή χυτά εξαρτήματα, πιθανότατα έχετε αντιμετωπίσει αυτήν την επιλογή στο παρελθόν. Η σιλικόνη και το καουτσούκ συχνά φαίνεται να κάνουν την ίδια δουλειά. Και τα δύο είναι εύκαμπτα. Και τα δύο συμπιέζονται. Και στην επιφάνεια, μπορεί να φαίνονται σχεδόν πανομοιότυπα.

Το πρόβλημα είναι ότι συμπεριφέρονται πολύ διαφορετικά μόλις το προϊόν τεθεί σε χρήση. Ένα εξάρτημα που αποδίδει καλά σε ζεστό εσωτερικό περιβάλλον μπορεί να χαλάσει γρήγορα σε εξωτερικό χώρο. Κάτι που φαίνεται καλό στην αρχή μπορεί να σκληρύνει, να ραγίσει ή να χάσει τη λειτουργία του μήνες αργότερα.

Πολλές αποφάσεις σχετικά με τα υλικά λαμβάνονται συγκρίνοντας αριθμούς τιμής ή αντοχής. Στην πράξη, αυτοί οι αριθμοί σπάνια λένε την πλήρη αλήθεια. Το πώς αντιδρά ένα υλικό στη θερμότητα, το φως, τον αέρα και τον χρόνο έχει εξίσου μεγάλη σημασία.

Αυτό το άρθρο εξετάζει τη σιλικόνη και το καουτσούκ από πραγματικές συνθήκες εργασίας. Στόχος δεν είναι να αποδείξει ότι κάποιο είναι καλύτερο, αλλά να σας βοηθήσει να κατανοήσετε πού πετυχαίνει κάθε υλικό και πού προκαλεί προβλήματα, ώστε να μπορείτε να επιλέξετε με λιγότερες εκπλήξεις αργότερα.

Τι είναι η σιλικόνη;

Η σιλικόνη συχνά ονομάζεται είδος καουτσούκ, αλλά στην πράξη συμπεριφέρεται περισσότερο σαν το δικό της υλικό. Η κύρια διαφορά έγκειται στη ραχοκοκαλιά. Αντί για αλυσίδες άνθρακα, η σιλικόνη κατασκευάζεται με βάση πυρίτιο και οξυγόνο.

Δεν χρειάζεται να θυμάστε τη χημεία για να δείτε το αποτέλεσμα. Στην πραγματική χρήση, η σιλικόνη παραμένει εύκαμπτη σε θερμότητα και κρύο, κάτι που θα κατέστρεφε τα περισσότερα λάστιχα. Δεν την ενοχλεί ούτε το ηλιακό φως ούτε το όζον. Τα εξαρτήματα που κατασκευάζονται από σιλικόνη συνήθως έχουν την ίδια εμφάνιση και αίσθηση πολύ καιρό αφότου τα τυπικά εξαρτήματα από καουτσούκ αρχίσουν να σκληραίνουν.

Ένας άλλος λόγος για τον οποίο επιλέγεται η σιλικόνη είναι η σταθερότητά της γύρω από ανθρώπους και τρόφιμα. Έχει πολύ μικρή οσμή. Δεν βασίζεται σε πλαστικοποιητές για να παραμείνει μαλακή. Με την πάροδο του χρόνου, είναι λιγότερο πιθανό να ξεπλυθεί, να σκληρύνει ή να αλλάξει την αίσθηση της επιφάνειας.

Η σιλικόνη σπάνια επιλέγεται για την ακατέργαστη αντοχή της. Εάν ένα σχέδιο χρειάζεται υψηλή αντοχή στο σκίσιμο ή γρήγορη επαναφορά, το καουτσούκ συχνά κερδίζει. Η σιλικόνη κερδίζει τη θέση της όταν η συνέπεια έχει μεγαλύτερη σημασία από τη δύναμη.

Τι είναι το καουτσούκ;

Το καουτσούκ είναι ένας ευρύς όρος. Περιλαμβάνει το φυσικό καουτσούκ και πολλά συνθετικά είδη, και δεν συμπεριφέρονται όλα με τον ίδιο τρόπο. Αυτό που μοιράζονται είναι μια πολυμερική δομή με βάση τον άνθρακα που δίνει στο καουτσούκ την οικεία ελαστικότητά του.

Στην πράξη, το καουτσούκ τεντώνεται εύκολα και επανέρχεται γρήγορα. Αυτή η γρήγορη επαναφορά είναι ο λόγος που το καουτσούκ λειτουργεί τόσο καλά σε ελαστικά, ιμάντες και κινούμενα μέρη. Αντιμετωπίζει την επαναλαμβανόμενη κίνηση καλύτερα από τη σιλικόνη σε πολλά σχέδια.

Το καουτσούκ προσφέρει επίσης ισχυρή μηχανική απόδοση. Η αντοχή στο σκίσιμο, η αντοχή στην τριβή και η πρόσφυση είναι τομείς στους οποίους πολλά καουτσούκ υπερτερούν της σιλικόνης. Για εφαρμογές που περιλαμβάνουν τριβή ή συνεχή κίνηση, αυτό έχει μεγαλύτερη σημασία από τη σταθερότητα της θερμοκρασίας.

Το αντάλλαγμα είναι η γήρανση. Τα περισσότερα ελαστικά αλλοιώνονται αργά μόλις τεθούν σε λειτουργία. Η θερμότητα, ο αέρας και το φως επηρεάζουν την πορεία του χρόνου. Το υλικό μπορεί να σκληρύνει, να χάσει την ελαστικότητά του ή να ραγίσει. Αυτό δεν είναι ελάττωμα. Απλώς έχει να κάνει με τον τρόπο που συμπεριφέρονται τα ελαστομερή με βάση τον άνθρακα.

Βασικές διαφορές μεταξύ σιλικόνης και καουτσούκ

Με την πρώτη ματιά, η σιλικόνη και το καουτσούκ φαίνονται αρκετά κοντά. Και τα δύο λυγίζουν. Και τα δύο συμπιέζονται. Και τα δύο φαίνονται σε τσιμούχες, τακάκια και τα χυτευμένα μέρη.

Η διαφορά συνήθως εμφανίζεται αργότερα. Όχι στο εργαστήριο. Κατά τη χρήση. Οι κύκλοι θέρμανσης, το ηλιακό φως και η σταθερή πίεση επιδρούν αργά στο καουτσούκ. Μπορεί να μην το παρατηρήσετε αμέσως, αλλά η αίσθηση αλλάζει. Η επιφάνεια σκληραίνει. Το εξάρτημα δεν ανακάμπτει όπως παλιά.

Η σιλικόνη αντιδρά διαφορετικά. Είναι λιγότερο ευαίσθητη στο φως και τον αέρα. Σε πολλές περιπτώσεις, φαίνεται σχεδόν η ίδια μήνες αργότερα. Αυτή η σταθερότητα είναι ο κύριος λόγος που οι άνθρωποι αποδέχονται την υψηλότερη τιμή της.

Το καουτσούκ εξακολουθεί να έχει σαφή πλεονεκτήματα. Τεντώνεται πιο εύκολα και επαναφέρεται πιο γρήγορα. Σε μέρη που κινούνται, ολισθαίνουν ή πιάνουν, αυτή η συμπεριφορά μπορεί να έχει μεγαλύτερη σημασία από τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα.

Ο παρακάτω πίνακας αντικατοπτρίζει τον τρόπο με τον οποίο εμφανίζονται συνήθως αυτές οι διαφορές αφού ένα προϊόν έχει τεθεί σε λειτουργία για κάποιο χρονικό διάστημα.

Γιατί η σιλικόνη και το καουτσούκ γερνούν διαφορετικά;

Τα περισσότερα ελαστικά υλικά αρχίζουν να αλλάζουν από τη στιγμή που τίθενται σε λειτουργία. Αυτό δεν είναι πάντα ορατό στην αρχή. Η διαδικασία είναι αργή και εξαρτάται από τη θερμότητα, τον αέρα, το φως και την τάση.

Το καουτσούκ κατασκευάζεται από πολυμερείς αλυσίδες με βάση τον άνθρακα. Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι αλυσίδες αντιδρούν με το οξυγόνο και το όζον. Η θερμότητα επιταχύνει την κατάσταση. Το ηλιακό φως επιδεινώνει την κατάσταση. Το αποτέλεσμα είναι οικείο. Η επιφάνεια σκληραίνει. Εμφανίζονται μικρές ρωγμές. Η ελαστική αποκατάσταση γίνεται πιο αδύναμη.

Η σιλικόνη ακολουθεί διαφορετική πορεία. Η ραχοκοκαλιά της αποτελείται από πυρίτιο και οξυγόνο, το οποίο είναι πολύ πιο ανθεκτικό στις περιβαλλοντικές επιθέσεις. Η υπεριώδης ακτινοβολία και το όζον έχουν μικρή επίδραση σε αυτήν. Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας προκαλούν επίσης λιγότερες ζημιές.

Εξαιτίας αυτού, η σιλικόνη συνήθως δεν αποτυγχάνει λόγω σταδιακής χημικής αποσύνθεσης. Αντίθετα, τείνει να αποτυγχάνει λόγω μηχανικής κόπωσης. Μετά από παρατεταμένη χρήση, μπορεί να σκιστεί ή να σπάσει, αλλά οι βασικές της ιδιότητες παραμένουν σταθερές για πολύ περισσότερο χρόνο.

Αυτή η διαφορά έχει σημασία στα πραγματικά προϊόντα. Το καουτσούκ συχνά χάνει την απόδοσή του αθόρυβα. Η σιλικόνη δίνει πιο καθαρά σημάδια όταν φτάσει στο τέλος της διάρκειας ζωής της.

Τρόποι αστοχίας σε χρήση σε πραγματικό κόσμο

Στα πραγματικά προϊόντα, τα υλικά σπάνια παρουσιάζουν αστοχία όπως περιγράφουν τα δελτία δεδομένων. Αυτό που έχει σημασία δεν είναι το θεωρητικό όριο, αλλά το πώς συμπεριφέρεται το υλικό μετά από μήνες ή χρόνια κανονικής χρήσης.

Τα προϊόντα από καουτσούκ συχνά παρουσιάζουν αθόρυβα σφάλματα. Η απόδοση μειώνεται προτού το προϊόν φαίνεται κατεστραμμένο. Οι τσιμούχες χάνουν τη συμπίεσή τους. Οι φλάντζες σταματούν να αναπηδούν. Οι λαβές είναι πιο σκληρές αλλά εξακολουθούν να φαίνονται άθικτες. Μέχρι να γίνουν ορατές οι ρωγμές, η λειτουργία έχει ήδη μειωθεί.

Η σιλικόνη συμπεριφέρεται πιο ειλικρινά. Όσο παραμένει εντός του εύρους λειτουργίας της, η απόδοση παραμένει σταθερή. Όταν συμβαίνει βλάβη, είναι συνήθως φυσική και προφανής. Σχηματίζεται ένα σκίσιμο. Μια άκρη σκίζεται. Το εξάρτημα δεν διατηρεί πλέον το σχήμα του.

Αυτή η διαφορά αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο επιθεωρούνται και αντικαθίστανται τα προϊόντα. Πολλά ελαστικά εξαρτήματα αντικαθίστανται σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα. Τα σιλικονούχα εξαρτήματα συχνά αντικαθίστανται με βάση την κατάστασή τους.

Η αντίθεση είναι πιο έντονη όταν τοποθετούνται δίπλα-δίπλα:

Εφαρμογές σιλικόνης και καουτσούκ

Στα πραγματικά προϊόντα, η σιλικόνη και το καουτσούκ σπάνια είναι εναλλάξιμα, ακόμα και όταν εμφανίζονται στην ίδια κατηγορία. Οι μηχανικοί συνήθως αποφασίζουν με βάση το τι θα χαλάσει πρώτο και όχι με βάση το τι φαίνεται παρόμοιο στα χαρτιά.

Η σιλικόνη τείνει να εμφανίζεται σε μέρη όπου η θερμότητα, ο χρόνος και η υγιεινή βασανίζουν αργά τα υλικά. Τα αρτοποιεία, τα βρεφικά προϊόντα και τα επαναχρησιμοποιήσιμα δοχεία τροφίμων βασίζονται στη σιλικόνη επειδή η επαναλαμβανόμενη θέρμανση δεν αλλάζει τη μυρωδιά ή την υφή της. Στην ιατρική χρήση, οι σωλήνες και τα εμφυτεύματα σιλικόνης επιλέγονται λιγότερο για αντοχή και περισσότερο για σταθερότητα. Αντέχουν στους κύκλους αποστείρωσης και στη μακρά επαφή με το δέρμα χωρίς να γίνονται εύθραυστα.

Το καουτσούκ χρησιμοποιείται όταν τα εξαρτήματα αναμένεται να κινηθούν, να λυγίσουν ή να υποστούν κακή χρήση. Τα ελαστικά, οι βάσεις κραδασμών και οι βιομηχανικοί κύλινδροι εξαρτώνται από την ικανότητα του καουτσούκ να παραμορφώνεται και να ανακάμπτει χιλιάδες φορές. Σε αυτούς τους ρόλους, η σταδιακή φθορά είναι αποδεκτή και προγραμματισμένη. Τα εξαρτήματα από καουτσούκ συχνά αντιμετωπίζονται ως αναλώσιμα και όχι ως μόνιμα εξαρτήματα.

Πολλά καθημερινά προϊόντα συνδυάζουν αθόρυβα και τα δύο. Μια φορητή συσκευή μπορεί να χρησιμοποιεί σιλικόνη στο σημείο που το σώμα αγγίζει το προϊόν, ενώ το καουτσούκ τοποθετείται στο εσωτερικό για να απορροφά τους κραδασμούς. Τα υποδήματα ακολουθούν την ίδια λογική. Η σόλα χειρίζεται την τριβή με καουτσούκ. Τα στρώματα άνεσης βασίζονται στη σιλικόνη για μακροχρόνια αίσθηση.

Κίνδυνος Υγιεινής και Μόλυνσης

Στα τρόφιμα και τα ιατρικά προϊόντα, η υγιεινή αφορά τη μακροπρόθεσμη συμπεριφορά και όχι μόνο την αρχική συμμόρφωση.

Το καουτσούκ αλλάζει καθώς γερνάει. Η θερμότητα, ο αέρας και η επαναλαμβανόμενη χρήση μπορούν να αλλοιώσουν την επιφάνεια. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα παλαιότερα ελαστικά μέρη μπορεί να εμφανίσουν οσμή ή ελαφριά κολλώδη επιφάνεια. Αυτό δεν σημαίνει άμεση αστοχία, αλλά μπορεί να κάνει την επιφάνεια πιο πιθανό να συγκρατεί λάδια, σκόνη ή υπολείμματα. Ο καθαρισμός παραμένει εφικτός, ωστόσο συχνά απαιτεί στενότερο έλεγχο και προγραμματισμένη αντικατάσταση.

Η σιλικόνη είναι πιο σταθερή με την πάροδο του χρόνου. Η χημική της σύνθεση αντιδρά λιγότερο με τον αέρα, την υγρασία και τα κοινά καθαριστικά. Η επιφάνεια συνήθως παραμένει λεία και στεγνή, ακόμα και μετά από μακροχρόνια χρήση ή επαναλαμβανόμενο πλύσιμο. Η οσμή και η αλλαγή στην επιφάνεια είναι ασυνήθιστες υπό κανονικές συνθήκες.

Για εφαρμογές υγιεινής, η διαφορά είναι πρακτική παρά θεωρητική. Το καουτσούκ συχνά βασίζεται σε καθορισμένους κύκλους αντικατάστασης για τη διαχείριση του κινδύνου μόλυνσης. Η σιλικόνη βασίζεται περισσότερο στη σταθερότητα του υλικού για τη μείωσή του.

Και τα δύο υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ασφάλεια. Η επιλογή εξαρτάται από το πόση συντήρηση και έλεγχο επιτρέπει η εφαρμογή.

Πώς να επιλέξετε μεταξύ σιλικόνης και καουτσούκ;

Η λάθος ερώτηση είναι “Ποιο υλικό είναι καλύτερο;”

Η χρήσιμη ερώτηση είναι “Τι θα αντιμετωπίζει αυτό το μέρος κάθε μέρα;”

Εάν η θερμότητα αποτελεί μέρος του περιβάλλοντος, η σιλικόνη γίνεται η ασφαλέστερη επιλογή. Οι φούρνοι, ο ατμός, τα ζεστά υγρά και οι επαναλαμβανόμενοι κύκλοι αποστείρωσης διασπούν αργά τα περισσότερα λάστιχα. Η σιλικόνη παραμένει σταθερή σε αυτές τις συνθήκες και δεν αλλάζει πολύ με την πάροδο του χρόνου.

Εάν η κίνηση και η τριβή κυριαρχούν, το καουτσούκ συχνά αποδίδει καλύτερα. Οι δυναμικές τσιμούχες, οι κύλινδροι και τα εξαρτήματα που βρίσκονται υπό συνεχή κάμψη επωφελούνται από την γρήγορη επαναφορά του καουτσούκ και την υψηλή αντοχή στο σχίσιμο. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η σιλικόνη μπορεί να είναι πολύ μαλακή ή να φθείρεται πολύ γρήγορα.

Το κόστος παίζει επίσης ρόλο, αλλά δεν θα πρέπει να καθοδηγεί την απόφαση. Το καουτσούκ είναι συνήθως φθηνότερο σε επίπεδο υλικού. Η σιλικόνη συχνά κοστίζει περισσότερο αρχικά, αλλά μειώνει τη συχνότητα αντικατάστασης. Κατά τη διάρκεια ζωής του προϊόντος, το κενό δεν είναι πάντα τόσο μεγάλο όσο φαίνεται.

Ένας απλός τρόπος για να αποφασίσετε είναι να αντιστοιχίσετε το υλικό στην κύρια τάση και όχι στη δευτερεύουσα.

συμπέρασμα

Η σιλικόνη και το καουτσούκ εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς. Κανένα από τα δύο δεν είναι εγγενώς καλύτερο. Όταν το εργασιακό περιβάλλον, η διάρκεια ζωής και η ανοχή κινδύνου γίνονται σαφώς κατανοητά, η επιλογή μεταξύ σιλικόνης και καουτσούκ γίνεται συνήθως προφανής.