Las láminas de silicona pueden parecer duraderas, pero las fuerzas de compresión pueden reducir silenciosamente su rendimiento a largo plazo.
La prueba de compresión mide en qué medida una lámina de silicona no vuelve a su espesor original después de ser comprimida durante un período de tiempo en condiciones específicas.
He visto productos que lucen perfectos después del moldeo, pero fallan tras unas semanas de uso real. En la mayoría de los casos, se debe a una recuperación de compresión deficiente. Por eso, las pruebas de deformación permanente por compresión son clave en nuestro proceso de control de calidad.
¿Qué es la compresión en láminas de silicona?
Esto es lo que sucede cuando la silicona se aplasta y no recupera su forma.
La deformación permanente por compresión es la deformación permanente de una lámina de silicona tras una tensión de compresión prolongada. Indica cuánto pierde la silicona su forma.
Al comprimir una junta, tapete o almohadilla de silicona y luego soltarla, el material debería recuperar su espesor original. De no ser así, significa que la lámina ha sufrido una deformación permanente por compresión. Esto es especialmente crucial en aplicaciones de sellado o amortiguación.
En un proyecto, usamos una lámina de baja calidad para el anillo de sellado de un biberón. Tras dos semanas bajo presión en la tapa, el anillo se aplastó y empezó a gotear. ¿La causa? Alta deformación por compresión.
¿Por qué es importante la compresión en los productos de silicona?
Una alta compresión significa que la silicona dejará de funcionar correctamente con el tiempo.
La compresión afecta el sellado, la durabilidad y la seguridad del producto, especialmente en juntas, almohadillas amortiguadoras y productos para bebés bajo presión.
Si una pieza de silicona permanece comprimida, no puede mantener la presión, aislar la humedad ni absorber eficazmente los impactos. Por eso, la deformación permanente por compresión se prueba en industrias como:
- Automotor – Juntas y sellos
- Cuidado del bebé – Precintos para biberones, mordedores
- Médico – Dispositivos de presión por contacto con la piel
- Electrónica – Almohadillas de silicona que absorben los impactos
En mi experiencia, incluso un cambio de 5% en el conjunto de compresión puede hacer o deshacer un producto que necesita durar seis meses o más bajo carga.
¿Cómo se prueba la compresión de una lámina de silicona?
Esta prueba sigue pasos claros establecidos por las normas ASTM.
La compresión se prueba comprimiendo una lámina de silicona a una temperatura establecida durante un tiempo definido y luego midiendo la recuperación del espesor después del reposo.
Nosotros seguimos ASTM D395 El método de prueba estándar para la propiedad del caucho: la deformación por compresión. Funciona así:
| Paso | Descripción |
|---|---|
| Preparación de muestra | Muestra cortada (por ejemplo, 12,5 mm de espesor × 29 mm de diámetro) |
| Medición inicial | Mida el espesor original (T₀) |
| Compresión | Comprimir a 75% de espesor durante 22–70 horas |
| Control de temperatura | Colóquelo en el horno a 70 °C, 100 °C o 125 °C. |
| Período de descanso | Retirar y dejar enfriar durante 30 minutos. |
| Medición final | Medir el espesor recuperado (T₁) |
| Cálculo | Utilice la fórmula a continuación |
Deformación por compresión (%) = [(T₀ – T₁) / (T₀ – Tn)] × 100
Donde Tn es el espesor comprimido (75% de T₀).
Por ejemplo:
- T₀ = 10 mm
- Comprimido a 7,5 mm
- Después de la recuperación, T₁ = 8,5 mm
- Deformación por compresión = [(10 – 8,5) / (10 – 7,5)] × 100 = 60%
Eso significa que 60% de la compresión fue no Recuperado. Eso es alto. Nuestro objetivo es menos de 25% en la mayoría de las aplicaciones.
¿Qué factores influyen en la deformación por compresión de la silicona?
No todas las siliconas se comportan igual.
La deformación por compresión depende del grado de silicona, la estructura de reticulación, los rellenos, la temperatura y el espesor.
Varias variables afectan la capacidad de recuperación de una lámina de silicona:
1. Grado de silicona
- El caucho de alta consistencia (HCR) tiende a recuperarse mejor que el caucho de silicona líquida (LSR).
- La silicona de grado alimenticio puede tener más flexibilidad, pero una firmeza ligeramente mayor.
2. Tipo de reticulación
- Las siliconas curadas con peróxido a menudo resisten mejor el fraguado que las curadas con platino.
3. Rellenos y aditivos
- Un alto contenido de relleno puede reducir la elasticidad.
- Los agentes de refuerzo pueden mejorar el rendimiento a corto plazo pero empeorar la recuperación.
4. Exposición a la temperatura
- Las temperaturas de prueba más altas provocan una deformación más permanente.
- Siempre adapte las condiciones de prueba al uso real del producto.
5. Espesor de la chapa
- Las láminas delgadas se recuperan más rápido.
- Las láminas gruesas almacenan más energía y son más propensas a fraguar.
Siempre realizamos pruebas en múltiples condiciones, especialmente para productos para bebés que necesitan soportar ebullición, esterilización y estrés mecánico durante meses.
¿Cómo mejorar la resistencia a la compresión en láminas de silicona?
La solución comienza antes de la producción.
Elija la formulación de silicona, el método de curado y el diseño de lámina adecuados para mejorar la resistencia a la compresión.
Estas son las estrategias clave que utilizamos:
- Selección de materiales – Utilice silicona de alto rendimiento o fluorosilicona para aplicaciones sensibles al calor.
- Optimizar el curado – Una vulcanización adecuada reduce la tensión interna y mejora la elasticidad.
- Espesor del diseño – Evite la sobrecompresión en el uso real.
- Evite el sobrecalentamiento – La silicona expuesta a un calor excesivo durante el procesamiento puede envejecerse previamente.
- Postcurado – El tratamiento térmico después del moldeo puede mejorar la recuperación.
En una ocasión, desarrollamos una esterilla de sellado para un calentador de comida para bebés. Al cambiar de silicona estándar a un compuesto de grado médico curado con peróxido, redujimos la deformación permanente de 35% a tan solo 15%, y el cliente registró menos devoluciones de productos.
¿Qué valores de compresión se consideran aceptables?
Depende del producto y la industria.
Una compresión por debajo de 20–25% suele ser aceptable para la mayoría de las aplicaciones de láminas de silicona; las aplicaciones críticas pueden requerir una compresión por debajo de 10%.
A continuación se ofrece una guía general:
| Solicitud | Conjunto de compresión ideal (%) |
|---|---|
| Productos para bebés | ≤ 15% |
| Juntas industriales | ≤ 25% |
| Dispositivos médicos | ≤ 10% |
| Almohadillas electrónicas | ≤ 20% |
| Hojas de contacto con alimentos | ≤ 20% |
Solicite siempre informes de pruebas a su proveedor. En RuiYang, realizamos pruebas de deformación permanente por compresión como parte de la validación de cada nuevo producto. No se trata solo de la certificación, sino que nos ayuda a predecir la durabilidad de la silicona en condiciones reales de uso.
¿Cuándo debe solicitarle a su proveedor una prueba de compresión?
Justo antes de que se convierta en un problema.
Solicite siempre pruebas de compresión al desarrollar productos de silicona que estarán bajo presión, calor o uso mecánico a largo plazo.
Si está desarrollando alguno de los siguientes, las pruebas de compresión son imprescindibles:
- Sellos de silicona para botellas
- Tapetes reutilizables para alimentación de bebés
- Juntas industriales de alta presión
- Láminas de espuma de silicona para amortiguación
- Adhesivos cutáneos de grado médico
Uno de nuestros clientes estadounidenses nos pidió protectores de dentición personalizados. Realizamos pruebas de compresión con diferentes niveles de dureza para ayudarles a encontrar el equilibrio perfecto entre suavidad y durabilidad a largo plazo. Ese es el poder de los datos.
Conclusión
Las pruebas de compresión muestran qué tan bien las láminas de silicona mantienen su forma bajo presión, lo que las hace esenciales para productos confiables y duraderos.
