Las siliconas incluyen fluidos, geles, resinas y elastómeros. Esta guía se centra en los elastómeros de silicona curados que se utilizan en componentes moldeados, extruidos y sellados, y no abarca todas las clases de polímeros de silicona.
Dentro de este ámbito, VMQ, PVMQ y FVMQ identifican la química del polímero; LSR, HCR y RTV describen la forma de suministro o el método de curado; las indicaciones para contacto con alimentos y uso médico dependen de la evidencia vinculada a un compuesto y un producto terminado específicos. Las secciones siguientes relacionan estas etiquetas con la temperatura de operación, el medio de contacto, la geometría, la tolerancia, el volumen de producción y los requisitos de cumplimiento, de modo que los ingenieros y compradores puedan descartar las opciones inadecuadas antes de solicitar un presupuesto.
¿Qué es el material de silicona?
Las siliconas son una familia de polímeros sintéticos con una estructura principal de silicio-oxígeno (Si-O) y grupos orgánicos laterales. Esta guía abarca sus formas elastoméricas reticuladas: LSR bombeable, HCR/HTV de goma sólida y sistemas RTV de uno o dos componentes que curan formando materiales similares al caucho. Los compuestos VMQ de uso general suelen especificarse para temperaturas comprendidas entre -55 °C y 200 °C, pero el rango de uso depende del compuesto seleccionado y del entorno de aplicación.
El caucho de silicona es fácil de confundir con el silicio elemental; vea cómo el silicio se diferencia de la silicona. Su estructura de silicio-oxígeno contribuye a la estabilidad térmica y a la flexibilidad a largo plazo, mientras que la formulación, el paquete de relleno y el método de curado determinan en gran medida el rendimiento final.
Debido a estas características, la silicona se utiliza ampliamente en entornos que implican altas temperaturas, exposición al aire libre, contacto con alimentos, uso médico y condiciones industriales exigentes.
Los compradores que evalúan la seguridad de los materiales pueden comenzar con lo que realmente muestran los datos de toxicidad y seguridad química.
Tipos de materiales de silicona
La silicona se clasifica según varios ejes independientes, que no deben considerarse tipos de materiales en competencia. VMQ, PVMQ y FVMQ describen la química del polímero; LSR, HCR/HTV y RTV describen la forma de suministro o la ruta de curado; los grados para contacto con alimentos, médicos, conductores y esponjosos describen el uso previsto o la forma física. Una pieza para contacto con alimentos, por ejemplo, puede estar hecha de LSR o HCR. Para una descripción general comparativa, consulte cómo difieren los principales grados de silicona.
ASTM D1418-22 Las designaciones identifican la familia de polímeros y proporcionan una indicación inicial de la resistencia a la temperatura y a los fluidos. Sin embargo, por sí solas no definen el rango de uso final; la formulación del compuesto, el sistema de curado, el entorno y la ficha técnica del proveedor siguen determinando el rango útil.
| ASTM D1418 | Química | Rango continuo típico | Donde se especifica |
|---|---|---|---|
| MQ | Dimetil silicona | -50°C a 200°C | Compuestos heredados y de uso general |
| VMQ | Silicona de metilvinilo | -55°C a 200°C | La mayoría de los grados comerciales de LSR y HCR |
| PVMQ | Silicona de fenilmetilvinilo | -100°C a 200°C | Sellos para bajas temperaturas, sector aeroespacial |
| FVMQ | Fluorosilicona | -55°C a 175°C | Contacto con combustible, aceite y disolvente |
Estas temperaturas son rangos indicativos de selección de compuestos, no límites especificados por ASTM D1418. Se basan en la guía comercial de caucho de silicona, incluyendo la Guía de características y propiedades de Shin-Etsu; la ficha técnica del proveedor seleccionado y las pruebas de aplicación siguen rigiendo la liberación.
Si un proveedor solo indica "silicona de grado alimenticio" sin especificar el compuesto, el sistema de curado, los requisitos de contacto con alimentos aplicables ni las pruebas realizadas, la cotización no es técnicamente comparable a la de otro proveedor.
Caucho de silicona líquida (LSR)
El caucho de silicona líquida es un material de silicona curado con platino que se utiliza principalmente en procesos de moldeo por inyección. Se suele elegir para productos que requieren alta precisión, limpieza y uniformidad.
Las aplicaciones típicas incluyen:
- Componentes médicos
- Productos para bebés
- Dispositivos portátiles
- Piezas aptas para uso alimentario
El LSR es común para piezas delgadas y de alta precisión en productos para bebés, como tetinas y chupetes, mientras que los productos de alimentación más grandes aún pueden utilizar HCR moldeado por compresión. Por lo tanto, el proceso debe seleccionarse en función de la geometría, el volumen y los requisitos de cumplimiento, en lugar de solo por la categoría del producto.
Obtenga más información sobre cómo se procesa el caucho de silicona líquido y ¿Qué diferencias existen entre el curado con platino y el curado con peróxido?. La comparación directa de HCR aparece en la tabla de decisiones a continuación.
Caucho de alta consistencia (HCR)
La silicona HCR tiene una consistencia sólida similar a la goma y se utiliza ampliamente en el moldeo por compresión y la extrusión.
Los productos comunes incluyen:
- sellos industriales
- juntas
- Tubos de silicona
- Componentes automotrices
El HCR es el compuesto base que se utiliza en muchos sellos moldeados, tuberías y perfiles continuos.
Obtenga más información sobre Cómo se elabora y cura la goma HCR.
LSR y HCR son las dos formas de suministro que se comparan en la mayoría de los proyectos de piezas moldeadas. El volumen y la tolerancia suelen definir el rango económico del proceso, pero la geometría, la dureza, la limpieza, el sistema de curado, los requisitos de sobremoldeo y las rebabas aceptables pueden anular esa elección:
| Artículo | LSR | HCR / HTV |
|---|---|---|
| Formulario de suministro | Líquido bombeable de dos componentes, 1:1 A/B | Goma molida o lámina preformada |
| Sistema de curación | Cura de adición de platino | peróxido o curado con platino |
| Proceso principal | Moldeo por inyección con canal frío | Compresión, transferencia, extrusión |
| dureza típica | 10–70 Shore A | 30–80 Shore A |
| Tiempo de ciclo | Segundos para piezas pequeñas | Minutos por ciclo de prensa |
| Costo de herramientas | Mayor rendimiento (sistema de alimentación en frío, cavidades de precisión) | Más bajo |
| Flash y recorte | Mínimo, puede ser casi sin flash. | Por lo general, se requiere desbarbado. |
| Volumen económico | Alto volumen anual, ejecuciones automatizadas | Volumen bajo a medio, cambios frecuentes |
Se trata de tendencias comunes en los procesos, no de umbrales de coste o volumen. El tamaño de la pieza, el espesor de la pared, la cavitación, la automatización, el margen de rebabas y el acabado secundario pueden revertir el resultado económico.
Para obtener una explicación detallada de la decisión que respalda esta tabla, consulte elegir entre HCR y LSR para una pieza determinada.
Silicona RTV
La silicona RTV se cura a temperatura ambiente y se utiliza con frecuencia para sellar, pegar y encapsular.
Se encuentra comúnmente en:
- Sellado de componentes electrónicos
- Aplicaciones de construcción
- Adhesivos y recubrimientos
Relacionado: Cómo se cura la silicona RTV sin calor
Silicona de grado alimenticio
“Silicona de grado alimenticio” no es una familia de polímeros separada ni una certificación universal. Normalmente se refiere a un compuesto específico y un artículo terminado formulado, procesado y probado para un requisito aplicable de contacto con alimentos, como 21 CFR 177.2600 en los Estados Unidos o el Recomendaciones del BfR sobre materiales en contacto con alimentos dentro del marco pertinente alemán y de la UE.
Los productos típicos incluyen:
- moldes para hornear
- Utensilios de cocina
- precintos para procesamiento de alimentos
- Componentes de bebidas
Consulte nuestra guía detallada sobre ¿Qué es lo que realmente hace que un compuesto sea apto para uso alimentario?.
Silicona de grado médico
“La ”silicona de grado médico» no es una clase de material definida globalmente. Se refiere a un compuesto controlado, respaldado por la trazabilidad y la evidencia de evaluación biológica apropiada para el tipo y la duración del contacto del dispositivo; el dispositivo terminado aún requiere su propia evaluación basada en el riesgo.
Las aplicaciones comunes incluyen:
- Dispositivos respiratorios
- Tubos médicos
- Equipos médicos portátiles
- Componentes quirúrgicos
Ver cómo se califican los compuestos de grado médico Se espera que los compradores documenten las pruebas de biocompatibilidad y el comportamiento de esterilización.
Otros grados especiales de silicona
Además de las categorías principales, se seleccionan varios grados especializados para cumplir con requisitos de rendimiento específicos:
- Fluorosilicona para exposición a combustible, aceite y disolventes
- Esponja y espuma de celda cerrada para amortiguación, aislamiento y sellado con baja fuerza de cierre.
- Silicona conductora para blindaje EMI y teclados de contacto
Propiedades clave de la silicona
Una de las razones por las que la silicona se usa tan ampliamente es su equilibrio de propiedades térmicas, mecánicas y químicas. Para un análisis técnico completo, consulte cómo se miden y especifican las propiedades de la silicona.
En lugar de centrarse en una sola característica, los ingenieros suelen elegir la silicona porque ofrece un rendimiento constante en condiciones difíciles.
Las cifras que aparecen a continuación son rangos de selección indicativos para VMQ de uso general, no límites de especificación. Se verificaron con datos de compuestos comerciales como el Guía de selección de caucho de silicona sólido y líquido de WACKER y el Guía de compuestos de moldeo Shin-Etsu. La carga de relleno, la dureza, el sistema de curado, las condiciones de prueba y el postcurado varían en cada fila, por lo que la TDS del compuesto seleccionado rige la liberación.
| Propiedad | Rango típico (VMQ) | Método de prueba |
|---|---|---|
| Dureza | 10–80 Shore A | ASTM D2240 |
| Resistencia a la tracción | 4–11 MPa | ASTM D412 |
| Alargamiento en el punto de ruptura | 200–800% | ASTM D412 |
| Resistencia al desgarro | 9–35 kN/m | ASTM D624 |
| Conjunto de compresión | 15–40% (22 h a 175 °C) | Método B de ASTM D395 |
| resistividad volumétrica | 10¹⁴–10¹⁵ Ω·cm | ASTM D257 |
| Rigidez dieléctrica | 20–25 kV/mm | ASTM D149 |
| Conductividad térmica | 0,2–0,3 W/m·K | — |
Resistencia al calor
La silicona mantiene su estabilidad en un amplio rango de temperaturas, lo que la hace adecuada tanto para entornos de altas como de bajas temperaturas.
En muchas formulaciones, la silicona puede soportar temperaturas que oscilan entre aproximadamente -50 °C y 250 °C.
El factor clave a la hora de seleccionar un producto es la continuidad de servicio. Muchos compuestos VMQ de uso general soportan temperaturas cercanas a los 200 °C en aire seco, mientras que 250 °C se considera normalmente una exposición a corto plazo; la compresión, el sellado, los fluidos y la vida útil requerida pueden reducir estos límites. Dado que el VMQ estándar se endurece por debajo de los -55 °C aproximadamente, el PVMQ u otro compuesto homologado para bajas temperaturas puede ser la opción inicial.
El postcurado puede reducir los volátiles residuales, el olor y la deformación permanente por compresión cuando el compuesto seleccionado lo requiere. Cuatro horas a 200 °C en un horno de aire forzado es una condición común de prueba o producción del proveedor, pero no una regla universal. El tiempo y la temperatura reales deben ajustarse a la ficha técnica del compuesto, el espesor de la pieza y los extractables, el olor o el objetivo mecánico validados. Cuando el postcurado forma parte de dicha especificación validada, debe figurar en el plano o en los requisitos de compra, en lugar de quedar a discreción del proveedor.
Esto lo hace útil para:
- Componentes de motores de automóviles
- Aislamiento industrial
- Sellos de alta temperatura
- Productos de cocina y para cocinar
Para una explicación más detallada, consulte ¿Qué grados resisten el calor sostenido?.
Flexibilidad y elasticidad
La silicona conserva su flexibilidad incluso después de una exposición prolongada al calor, los rayos UV y los ambientes exteriores.
En comparación con muchos otros plásticos, la silicona tiene menos probabilidades de volverse quebradiza con el tiempo.
Esta propiedad es especialmente importante para:
- Teclados de silicona
- Productos portátiles
- Accesorios médicos
- Componentes de sellado flexibles
Obtenga más información sobre cómo se comporta la silicona bajo carga y deformación repetida. La selección de dureza se trata en elegir un valor Shore A, que es la especificación que con mayor frecuencia se deja sin definir en la etapa de solicitud de cotización.
Resistencia química
En general, la silicona ofrece un buen rendimiento frente a la humedad, el ozono y la oxidación, pero su resistencia química varía notablemente según el fluido, la concentración, la temperatura y el tiempo de exposición.
Por este motivo, se utiliza comúnmente en:
- Equipos para el procesamiento de alimentos
- Sistemas eléctricos exteriores
- Aplicaciones de sellado industrial
Más detalles pueden encontrarse en Cómo reacciona la silicona a los disolventes y a los productos químicos industriales., incluyendo qué medios provocan hinchazón reversible en lugar de un ataque químico permanente.
Resistencia a los rayos UV y a la intemperie
A diferencia de muchos plásticos, la silicona puede mantener su rendimiento durante una exposición prolongada al aire libre.
Se resiste:
- Radiación ultravioleta
- Ozono
- Lluvia y humedad
- Ciclo de temperatura
Esto hace que la silicona sea adecuada para:
- Electrónica para exteriores
- Piezas exteriores de automóviles
- Aplicaciones solares y de iluminación
Ver cómo envejece el silicio bajo la acción de los rayos UV y la intemperie para tener expectativas realistas sobre la vida útil. Los grados transparentes merecen un examen más detenido, ya que la decoloración visible aparece mucho antes de que disminuyan las propiedades mecánicas.
Aislamiento electrico
Los materiales de silicona se utilizan ampliamente en sistemas eléctricos y electrónicos debido a sus propiedades dieléctricas y su estabilidad térmica.
Las aplicaciones típicas incluyen:
- Aislamiento de cables
- Conectores electrónicos
- Sistemas de energía
- Protección del sensor
Ver cómo se comporta la silicona como dieléctrico para datos de aislamiento. Los compuestos rellenos de carbono o plata revierten completamente este comportamiento y se especifican como grados conductores.
Seguridad alimentaria y biocompatibilidad
Existen grados especiales de silicona diseñados para el contacto con alimentos y aplicaciones médicas.
La idoneidad depende de las pruebas vinculadas al compuesto real y al producto terminado:
- La formulación debe coincidir con la condición de contacto prevista.
- Las pruebas de migración, extracción o biocompatibilidad deben cumplir con los requisitos aplicables.
- Las condiciones de curado y post-curado deben mantenerse dentro del proceso validado.
- La trazabilidad debe vincular la pieza terminada con el compuesto probado y el informe.
Ver donde difieren los requisitos para productos alimenticios y productos de uso médico. antes de asumir que una certificación sustituye a la otra.
Donde la silicona es la elección equivocada
La silicona es una opción poco recomendable cuando el diseño está condicionado por abrasión por deslizamiento, crecimiento de cortes, cargas de tracción elevadas o desgaste dinámico:
- La resistencia a la abrasión y al desgarro puede ser inferior a la del poliuretano y el nitrilo, por lo que las aplicaciones de desgaste por deslizamiento y bordes afilados requieren pruebas de comparación directa.
- El VMQ de uso general tiene una resistencia a la tracción moderada, y las secciones delgadas sometidas a cargas elevadas pueden provocar desgarros en las compuertas, las líneas de separación o los bordes dañados.
- El VMQ estándar puede hincharse en combustibles de hidrocarburos, aceites minerales y algunos disolventes no polares; el FVMQ suele mejorar la compatibilidad, pero aún se requieren pruebas para determinar el fluido, la temperatura y el tiempo de inmersión adecuados.
- La silicona suele ser más cara que el caucho común, y los desechos curados no se pueden volver a fundir y reincorporar al proceso como un termoplástico.
Estos límites, más que los aspectos destacados de la ficha técnica, son generalmente los que determinan el material.
Procesos de fabricación de silicona
Se utilizan diferentes métodos de fabricación dependiendo del diseño del producto, el grado del material y el volumen de producción. Recorrido por todo el flujo de trabajo de producción. cubre cada etapa desde el compuesto hasta la pieza terminada, mientras que ¿Qué es la vulcanización de silicona? explica la química de reticulación que comparten todos ellos.
Moldeo por compresión
El moldeo por compresión se utiliza habitualmente para piezas de silicona de volumen medio y estructuras de producto relativamente sencillas. El tiempo de ciclo depende del grosor de la sección a temperaturas de prensa de entre 170 y 180 °C, por lo que el proceso sigue siendo económico cuando el coste de las herramientas es más importante que la mano de obra unitaria.
Se suele seleccionar por:
- juntas
- sellos industriales
- Piezas de silicona de alta dureza
Lea más sobre Cómo funciona el moldeo por compresión en la práctica, incluso cuando el costo de la mano de obra para desbarbar comienza a superar el ahorro en herramientas.
Moldeo por inyección de silicona líquida
El moldeo por inyección de LSR es adecuado para muchos productos de silicona de alta precisión y entornos de producción automatizados. Los moldes de canal frío con ventilación y vacío bien controlados permiten obtener formas precisas y generar muy poca rebaba, razón por la cual este proceso es común —aunque no automático— para piezas médicas y de productos para bebés.
Las ventajas incluyen:
- tolerancias estrictas
- Alta repetibilidad
- Ciclos de producción rápidos
- Proceso de fabricación limpio
Las aplicaciones comunes incluyen:
- Piezas médicas
- Electrónica de consumo
- Productos para el cuidado del bebé
La desventaja radica en el utillaje. Los sistemas de canal frío y las cavidades selladas al vacío aumentan el presupuesto del molde, y la recuperación de la inversión proviene del tiempo de ciclo y la tasa de desperdicio, más que del precio unitario únicamente. Ver cómo se lleva a cabo el moldeo por inyección de silicona de principio a fin para obtener detalles del proceso.
Extrusión de silicona
Extrusión continua de silicona Se utiliza para fabricar perfiles continuos de silicona, como tubos, tiras y materiales aislantes.
Los productos típicos incluyen:
- Tubos de silicona
- cordones de silicona
- Aislamiento de cables
Los perfiles extruidos se vulcanizan de forma continua en una línea de aire caliente o baño de sales, por lo que las dimensiones se mantienen gracias a la velocidad de la línea y la temperatura del horno, en lugar de una cavidad cerrada. Por consiguiente, las tolerancias de pared y diámetro son más amplias que en las piezas moldeadas, y un plano que exige tolerancias similares a las de las piezas moldeadas en un perfil extruido es la razón más común por la que un presupuesto de extrusión se convierte en un presupuesto de moldeo.
Los productos típicos incluyen tubos, cordones y tiras continuas con una sección transversal definida. La lámina de silicona plana estándar suele ser calandrada en lugar de extruida. Ambos procesos tienen límites de tolerancia diferentes.
Herramientas, posprocesamiento y creación de prototipos
El moldeado es solo una parte del panorama de costos y calidad:
- Guía de diseño de moldes de silicona — ángulos de tiro, espesor de pared, ventilación, contracción
- Costos de moldes de silicona — ¿Qué factores influyen en los presupuestos de utillaje?
- Postcurado con silicona — se utiliza cuando la especificación del compuesto o el proceso de cumplimiento validado lo requiere.
- Desde la creación de prototipos hasta la producción en masa. — ¿Qué cambia cuando las herramientas pasan de moldes blandos a acero de producción?
Silicona frente a otros materiales
La selección del material depende de la carga predominante, no del material con la mayor cantidad de ventajas. Utilice la tabla para identificar la primera disyuntiva y, a continuación, consulte la comparación detallada para las condiciones de servicio reales.
| Alternativa | Elija silicona cuando | Elija la alternativa cuando | Verificación de decisiones |
|---|---|---|---|
| Caucho convencional | La flexibilidad frente al calor, el ozono, los rayos UV o las bajas temperaturas es determinante. | La resistencia a la abrasión, al desgarro o el menor coste del material son factores determinantes. | ¿El sello es estático o está expuesto al desgaste por deslizamiento? |
| Plástico rígido | Se requiere recuperación elástica, sellado o flexión repetida. | La rigidez estructural y el moldeo a alta velocidad son factores determinantes. | ¿La pieza debe soportar carga o recuperarse de la deformación? |
| TPU | La estabilidad térmica, la resistencia a la intemperie y la elasticidad a largo plazo son importantes. | La resistencia a la abrasión y la tenacidad son más importantes. | ¿El principal modo de fallo es el envejecimiento térmico o el desgaste superficial? |
| CLORURO DE POLIVINILO | La flexibilidad a altas temperaturas y la larga exposición al aire libre justifican el costo. | Un tubo o perfil de menor costo puede cumplir con el objetivo de temperatura y conformidad. | ¿Cuál es el requisito real de temperatura y contacto continuo? |
| Nylon | Se requiere sellado, aislamiento o recuperación flexible. | La pieza debe soportar carga estructural o resistir el desgaste. | ¿La flexibilidad es funcional o se trata de una desviación no deseada? |
| Poliuretano | El calor, el ozono y la erosión son factores predominantes. | La resistencia a la abrasión, al desgarro y a la carga es la característica dominante. | ¿La pieza fallará primero por causas ambientales o por desgaste mecánico? |
Silicona frente a caucho
La silicona suele ser la preferida cuando la flexibilidad a bajas temperaturas, el calor, el ozono, la exposición a los rayos UV o las condiciones climáticas son factores determinantes; los cauchos convencionales pueden ser mejores cuando la resistencia a la abrasión, al desgarro o el menor costo del material son factores determinantes. Ver cómo difieren la silicona y el caucho convencional bajo el calor.
Silicona frente a plástico
Elija silicona para recuperación elástica, sellado y flexión repetida; elija un plástico rígido cuando la rigidez estructural, un menor costo unitario o el moldeo a muy alta velocidad sean prioritarios. Ver donde la silicona supera a los plásticos rígidos.
Silicona vs TPU
La silicona es el punto de partida más resistente al calor, a la intemperie y a la recuperación elástica a largo plazo, mientras que el TPU suele ser mejor en cuanto a resistencia a la abrasión y tenacidad. Ver La disyuntiva entre la silicona y el TPU.
Silicona frente a PVC
La silicona se suele elegir por su flexibilidad a altas temperaturas, su larga exposición al aire libre o por una formulación validada sin plastificantes; el PVC sigue siendo económico cuando sus límites de temperatura, flexibilidad y cumplimiento se ajustan a la aplicación. Lea la comparación completa en PVC frente a silicona.
Silicona frente a nailon
La silicona es adecuada para el sellado, el aislamiento y la recuperación elástica, mientras que el nailon es adecuado para la carga estructural y el desgaste; también debe considerarse el cambio dimensional provocado por la humedad en el caso del nailon. Ver la descripción completa. Selección de nailon frente a silicona comparación.
Silicona frente a poliuretano
Generalmente se prefiere la silicona para la exposición al calor, los rayos UV y el ozono, mientras que el poliuretano suele ser más resistente a la abrasión, al desgarro y a la carga; se debe verificar el cumplimiento para el grado seleccionado en cualquiera de los dos materiales. Ver poliuretano como elastómero alternativo para la comparación completa.
Aplicaciones comunes de la silicona
El prestigio de la marca en la industria por sí solo no justifica el uso de silicona. Este material solo se justifica cuando las condiciones de servicio (temperatura, intemperie, comportamiento eléctrico, cumplimiento de contacto o recuperación elástica) descartan un elastómero más económico o un plástico rígido.
Componentes de silicona industriales
Entre los productos industriales más comunes se incluyen:
- Focas
- juntas
- Aisladores
- Amortiguadores
La silicona es una opción segura para sellos estáticos expuestos al calor, al ozono o a la compresión repetida. Es una opción menos adecuada para el desgaste por deslizamiento, el ensamblaje de bordes afilados o el contacto dinámico, a menos que se haya validado su rendimiento ante el desgarro y la abrasión. Para el diseño, comience con Diseño de juntas de silicona para definir la compresión, la geometría de la ranura y el movimiento permitido. Para el lado de la producción, utilice Fabricación de piezas de silicona industrial cuando el dibujo esté listo para la revisión del proceso y las herramientas.
Productos de silicona médica
Las aplicaciones médicas utilizan silicona cuando su capacidad de recuperación flexible, transparencia, compatibilidad con la esterilización o contacto controlado con la piel la hacen adecuada; el nombre del polímero por sí solo no establece la biocompatibilidad.
Las aplicaciones típicas incluyen:
- Tubos médicos
- Dispositivos respiratorios
- Productos sanitarios portátiles
La selección comienza con el tipo y la duración del contacto, seguidos del método de esterilización. El vapor, la radiación y los esterilizantes químicos pueden afectar la dureza, el color y la retención mecánica de manera diferente, por lo que la evidencia debe coincidir tanto con el compuesto como con el dispositivo terminado.
Aplicaciones de la silicona de grado alimenticio
La silicona en contacto con alimentos se utiliza comúnmente para:
- Batería de cocina
- moldes para hornear
- Equipos para el procesamiento de alimentos
- Sistemas de bebidas
La selección debe coincidir con el contacto repetido o de un solo uso, el tipo de alimento, la temperatura y el tiempo de contacto. El postcurado solo es necesario cuando la especificación del compuesto o el proceso validado lo requieran; la migración, la extracción o la evidencia sensorial deben corresponder al artículo previsto y no a una etiqueta genérica de "apto para uso alimentario".
Para proyectos que ya han definido la condición de contacto y el requisito de prueba, producción de utensilios de cocina de silicona Proporciona la ruta de fabricación pertinente.
Productos de silicona para bebés y niños
Las aplicaciones para el cuidado del bebé incluyen juegos de alimentación, baberos, mordedores, chupetes y otros productos que combinan geometría suave al tacto con requisitos de contacto con alimentos o piel. Las piezas delgadas y complejas pueden favorecer el LSR, mientras que los productos de alimentación más grandes pueden seguir siendo económicos en HCR moldeado por compresión. Los compradores que planifican una línea de productos coordinada pueden revisar las rutas disponibles para Fabricación de productos de silicona para bebés.
Moldes de silicona personalizados
Los moldes reutilizables para hornear, glaseado, confitería y fundición necesitan suficiente flexibilidad para desmoldar sin perder la forma de la cavidad. La decisión combina el espesor de la pared, las nervaduras de soporte, el acabado superficial, la resistencia al desgarro y el requisito de contacto previsto. Ver Fabricación de moldes de silicona a medida cuando el proyecto es un producto moldeado terminado en lugar de un utillaje de producción para otra pieza de silicona.
Productos de silicona promocionales y de marca
Las pulseras, llaveros, posavasos y otros accesorios de marca se seleccionan menos por el rendimiento extremo del material que por la consistencia del color, la reproducción del logotipo, el acabado de la superficie y el volumen del pedido. Para programas basados en varios artículos de marca, utilice Producción de productos promocionales de silicona personalizados como punto de entrada a la categoría.
Componentes de silicona para automoción
Las aplicaciones en el sector automotriz suelen incluir:
- Altas temperaturas
- Exposición al petróleo
- Entornos al aire libre
La silicona se utiliza comúnmente en:
- sellos del motor
- Protección de cables
- Amortiguadores de vibración
El modo de fallo varía según el componente: un sello estático se ve afectado por la deformación permanente por compresión y la hinchazón del fluido, una manguera por la presión y el refuerzo, y un fuelle exterior por el ozono y los ciclos de flexión. Las piezas bajo el capó se especifican para resistir la temperatura constante y el fluido de contacto real. La exposición a combustible o aceites agresivos puede justificar el uso de FVMQ, ya que generalmente resiste mejor los hidrocarburos que el VMQ, pero aún así debe verificarse la compatibilidad con el refrigerante y el lubricante en función de la composición del fluido, la temperatura, el tiempo de inmersión y el cambio de volumen admisible.
Las mangueras de refrigerante y de aire de admisión suelen utilizar compuestos HCR con refuerzos seleccionados en función de la presión, la temperatura y el fluido en sí.
Silicona para electrónica de consumo
Los dispositivos electrónicos utilizan silicona para la respuesta elástica de las teclas, el sellado ambiental y el aislamiento eléctrico, no simplemente para obtener una superficie suave al tacto.
Los productos típicos incluyen:
- Botones de silicona
- Cubiertas protectoras
- Accesorios para vestir
La silicona sin relleno es normalmente aislante. Los compuestos conductores se basan en sistemas con relleno de carbono, níquel o plata, y el aumento de la conductividad puede modificar la dureza, el comportamiento ante el desgarro y el coste. Véase ¿Qué implica el diseño de un teclado personalizado? para la fuerza de actuación, el recorrido de la tecla y las limitaciones de impresión.
Cómo elegir el material de silicona adecuado
Comience por definir la condición de falla y la evidencia requerida; luego, seleccione la familia de polímeros, la dureza y el proceso. Elegir primero la "silicona" y definir el entorno de servicio posteriormente suele generar una cotización que no se puede validar.
| Condiciones de servicio | Dirección de inicio | Verificar antes de la publicación | No asumas |
|---|---|---|---|
| Servicio continuo de aire caliente a temperaturas cercanas a 180–200 °C. | Compuesto VMQ resistente al calor | Retención de propiedades, deformación permanente por compresión, tiempo a temperatura | Una calificación máxima a corto plazo es una calificación continua. |
| Exposición a combustibles de hidrocarburos o aceites agresivos | Evaluar FVMQ frente a VMQ y otros elastómeros. | Cambio de volumen, cambio de dureza y resistencia retenida en el fluido real. | Todos los aceites y refrigerantes requieren el mismo polímero. |
| Servicio por debajo de aproximadamente -55 °C | Evalúe PVMQ o un compuesto de baja temperatura calificado. | Retracción a baja temperatura, fuerza de sellado y ciclos | La suavidad a temperatura ambiente predice el sellado en frío. |
| Contacto repetido con alimentos | LSR o HCR cualificado basado en VMQ | Evidencia de extracción o migración aplicable y condiciones de curado validadas | “Apto para uso alimentario” es un certificado universal. |
| Pieza moldeada de gran volumen, delgada o compleja | Evaluar el moldeo por inyección de LSR | Retorno de la inversión en herramientas, ventilación, límite de rebabas, automatización y volumen anual | LSR proporciona automáticamente un mejor rendimiento de la pieza. |
| Pieza moldeada de volumen bajo a medio y mayor grosor | Evaluar el moldeo por compresión HCR | Tiempo de ciclo, mano de obra de desbarbado, línea de separación y conjunto de compresión | Menor costo de herramientas significa menor costo total |
| Tubo, cordón o perfil continuo | Extrusión HCR | Tolerancia de sección transversal, línea de curado, longitud de corte y unión secundaria | Un perfil de matriz abierta puede mantener las tolerancias de la pieza moldeada. |
Requisitos de temperatura
Especifique por separado la temperatura máxima continua, la temperatura pico y la duración. Considere el ciclo térmico y el medio circundante; 200 °C en aire seco no es lo mismo que 200 °C bajo compresión o en aceite.
Exposición a sustancias químicas
Indique el fluido, la concentración, la temperatura y el tiempo de exposición. La resistencia al aceite o a los disolventes no es una condición de prueba, y los datos de compatibilidad obtenidos mediante inmersión a temperatura ambiente pueden no predecir el sellado por compresión en caliente.
Dureza y flexibilidad
La dureza Shore A no es lo mismo que la rigidez de la pieza terminada. El espesor de la pared, la longitud sin soporte y la geometría pueden hacer que una pieza con una dureza de 40 Shore A se sienta más rígida que una pieza más delgada con una dureza de 60 Shore A. Para juntas, combine la dureza con los requisitos de compresión, presión de contacto y deformación permanente por compresión.
Ver Cómo comunicar a los proveedores los requisitos de dureza Shore y espesor. para evitar malentendidos sobre las especificaciones.
Requisitos de cumplimiento
Las aplicaciones en contacto con alimentos y las aplicaciones médicas pueden requerir evidencia como la siguiente:
- 21 CFR 177.2600 Pruebas de extracción para artículos de caucho de uso repetido
- Recomendación XV del BfR: evidencia dentro del marco jurídico alemán y de la UE aplicable.
- Pruebas de clase VI según la USP <88> cuando así lo exija el contrato.
- Evaluación biológica basada en riesgos según la norma ISO 10993 para el dispositivo médico terminado.
Estos requisitos abarcan diferentes riesgos y artículos, y no son intercambiables:
| Estándar | Qué abarca | Evidencia habitual |
|---|---|---|
| FDA 21 CFR 177.2600 | Artículos de caucho para contacto repetido con alimentos. | Pruebas de extracción en agua y n-hexano |
| Recomendación XV del BfR | Recomendación alemana para siliconas utilizadas en materiales en contacto con alimentos; aplicada dentro del marco legal pertinente. | Evidencia que coincide con la recomendación actual, el artículo previsto y las condiciones de contacto. |
| USP Clase VI | Reactividad biológica de los elastómeros médicos | Pruebas sistémicas, intracutáneas y de implantación |
| ISO 10993-5 / ISO 10993-10 / ISO 10993-23 | Citotoxicidad in vitro / sensibilización cutánea / irritación | Plan de pruebas basado en riesgos adaptado al tipo y duración del contacto con el dispositivo. |
| RoHS / REACH SVHC | Sustancias restringidas y sustancias notificables de muy alta preocupación. | Declaración de material o declaración de SVHC, respaldada por pruebas analíticas basadas en el riesgo cuando sea necesario. |
| UL 94 | Clasificación de inflamabilidad a pequeña escala como V-0 | Material probado, espesor de la muestra y color; no es una afirmación general sobre la pieza terminada. |
El cumplimiento depende de la norma aplicable, el compuesto, el producto terminado y su procesamiento, no de la palabra "silicona". La norma FDA 21 CFR 177.2600 regula los artículos de caucho destinados al contacto repetido con alimentos, no constituye un certificado de materiales emitido por la FDA. Asimismo, los resultados de la USP Clase VI no sustituyen la evaluación de riesgos según la norma ISO 10993 de un dispositivo médico. Solicite el informe, las condiciones de la prueba, el laboratorio y el artículo o compuesto exacto analizado; una declaración genérica de conformidad no es suficiente.
Para un análisis químico más amplio, consulte si la silicona contiene PFAS. Para obtener evidencia a nivel de artículo, revise cómo se debe verificar la seguridad y la normativa de los moldes de silicona antes de aceptar una declaración de cumplimiento genérica.
Método de fabricación
La geometría, la tolerancia y el volumen anual vinculan la selección de materiales con la selección de procesos:
- El moldeo por inyección de LSR favorece las piezas delgadas o complejas, la automatización y los altos volúmenes de producción repetida, pero requiere una mayor inversión en utillaje.
- El moldeo por compresión HCR tolera cambios frecuentes y volúmenes más bajos, pero aumenta el tiempo de prensado, la rebaba y la manipulación manual.
- La extrusión es adecuada para perfiles continuos, pero una matriz abierta no puede reproducir todas las tolerancias o características que se muestran en el plano de la pieza moldeada.
No seleccione el proceso basándose únicamente en el volumen anual. Los socavados, las inserciones, las transiciones de pared, las restricciones de acceso, las líneas de separación aceptables y la limpieza requerida pueden descartar una opción que de otro modo sería económica.
Qué corregir antes de enviar una solicitud de cotización
Seis elementos determinan si las cotizaciones de diferentes proveedores son comparables:
- Dureza con tolerancia, por ejemplo 50 ±5 Shore A; no se puede indicar si es blando o medio.
- Clase de tolerancia dimensional por ISO 3302-1, M1 a M4 para piezas moldeadas; las clases más estrictas afectan los costos de herramientas, inspección y control de procesos.
- Referencia de color como número Pantone o muestra física aprobada, además de si la coincidencia se evalúa bajo una fuente de luz o dos.
- Requisito posterior al curado, impulsado por el objetivo de cumplimiento más que por la preferencia.
- Línea de separación aceptable y posición de la compuerta marcadas en el dibujo.
- El volumen anual y el patrón de pedidos, que determinan la cavitación y si las herramientas LSR resultan rentables.
Un presupuesto elaborado sin estos elementos es un marcador de posición, y la diferencia normalmente reaparece como una revisión de precio después de la primera ronda de muestras.
Preguntas frecuentes
¿Para qué se utiliza el material de silicona?
La silicona se utiliza en aplicaciones industriales, médicas, automotrices, alimentarias y de consumo debido a su flexibilidad, durabilidad y resistencia al calor. Ver la versatilidad de las piezas de silicona.
¿Es mejor la silicona que el caucho?
Depende de la aplicación. La silicona generalmente ofrece un mejor rendimiento bajo calor y en exteriores, mientras que el caucho puede proporcionar una mayor resistencia a la abrasión en algunos entornos.
¿Es seguro el uso de silicona en alimentos?
Un artículo de silicona es apto para el contacto con alimentos solo cuando su formulación, condiciones de fabricación y evidencia de prueba coinciden con el alimento, la temperatura y el tiempo de contacto previstos. Ver Cómo saber si su proveedor utiliza materiales realmente aptos para uso alimentario..
¿Qué temperatura puede soportar la silicona?
Muchas formulaciones de silicona pueden soportar temperaturas que oscilan entre aproximadamente -50 °C y 250 °C, siendo 200 °C el límite continuo habitual para el VMQ de uso general.
¿La silicona es respetuosa con el medio ambiente?
Una vida útil prolongada puede reducir la frecuencia de reemplazo, pero no convierte automáticamente la silicona en sostenible. La silicona curada es un termoestable y no se puede volver a fundir como un termoplástico, por lo que las afirmaciones ambientales necesitan un límite de ciclo de vida definido. Véase ¿Se puede reciclar la silicona?.
Solicite soluciones de silicona personalizadas
Utilice las tablas de selección anteriores para definir la temperatura de servicio, el medio de contacto, la geometría, la dureza, la clase de tolerancia, el volumen anual y la evidencia de cumplimiento antes de contactar con un fabricante.
Si todavía está inspeccionando fábricas, utilice Preguntas que debe hacerse antes de realizar un pedido OEM de silicona. Cuando el proyecto esté listo para la revisión técnica, solicite soluciones de silicona personalizadas con la última revisión del plano y esos siete datos de entrada. Un presupuesto útil debe especificar el material, el proceso, las herramientas y las pruebas, en lugar de ocultarlos tras un único precio unitario.
