در میان روش‌های مختلف تولید سیلیکون، اکستروژن سیلیکون یکی از رایج‌ترین و کارآمدترین فرآیندها است. از قاب‌های درب خودرو و نمای ساختمان گرفته تا لوله‌های پزشکی و درزگیرهای لوازم خانگی، پروفیل‌های اکستروژن سیلیکونی مختلف نقش حیاتی ایفا می‌کنند.
پروفیل‌هایی با اشکال و سختی‌های مختلف می‌توانند نیازهای عملکردی کاربردهای مختلف را برآورده کنند. درک این نوع پروفیل‌ها برای درک طراحی محصولات سیلیکونی ضروری است.
پروفیل اکستروژن سیلیکونی چیست؟
پروفیل اکستروژن سیلیکونی با عبور مداوم مواد سیلیکونی مخلوط از قالب برای تشکیل سطح مقطع مورد نظر ساخته می‌شود. سپس پروفیل در دمای بالا ولکانیزه، خنک شده و به طول مورد نظر برش داده می‌شود.
مواد سیلیکونی رایج شامل موارد زیر است سیلیکون ولکانیزه شده در دمای بالا (HTV) و لاستیک سیلیکونی مایع (LSR)HTV برای پروفیل‌هایی با ساختارهای پیچیده و نیازمند استحکام بالا مناسب است، در حالی که LSR برای محصولاتی که به دقت بالا و سطوح صاف نیاز دارند، بهتر است.
خود سیلیکون چندین مزیت ارائه می‌دهد:
- عملکرد پایدار در طیف وسیعی از دما از -60 درجه سانتیگراد تا 250 درجه سانتیگراد
- مقاومت عالی در برابر اشعه ماوراء بنفش، ازن و پیری
- انعطاف‌پذیری خوب، خاصیت ارتجاعی و عایق الکتریکی
- قابل تنظیم در سختی، رنگ و فرمولاسیون
انواع رایج پروفیل‌های اکستروژن سیلیکونی کدامند؟
بارزترین ویژگی پروفیل‌های اکستروژن سیلیکونی این است که سطح مقطع آنها عملکردشان را تعیین می‌کند. اشکال مختلف بر عملکرد آب‌بندی، خاصیت ارتجاعی و روش‌های نصب تأثیر می‌گذارند. همچنین کاربردهای عملی آنها را هدایت می‌کنند. در اینجا مروری دقیق بر انواع رایج ارائه شده است:
نوار سیلیکونی U شکل
ساختار: پروفیل U شکل دارای وسط باز است، شبیه حرف U. به راحتی می‌تواند به لبه‌های شیشه، فلز یا پلاستیک متصل شود. بسته به کاربرد، می‌تواند شامل یک هسته فلزی باشد یا بدون هسته کاملاً انعطاف‌پذیر باقی بماند.
مزایا: دهانه انعطاف‌پذیر، نصب و جداسازی آسان؛ جذب لرزش برای جلوگیری از آسیب لبه‌ها؛ لبه‌های ضخیم‌تر اختیاری، چسبندگی و عملکرد ضد لغزش را بهبود می‌بخشند.
کاربردهای معمول: درزگیرهای ضد ضربه در و پنجره، محافظ لبه شیشه، شیارهای آب‌بندی محافظ مکانیکی، نوارهای ضد گرد و غبار برای محفظه‌های الکترونیکی.
نوار سیلیکونی D شکل
ساختار: پروفیل D شکل در بالا به شکل نیم دایره با پایه صاف است. هنگام فشرده شدن، سطح منحنی به طور یکنواخت تغییر شکل می‌دهد و یک آب‌بندی پایدار ایجاد می‌کند.
مزایا: فشرده‌سازی و ارتجاعی عالی، مناسب برای درهایی که مرتباً باز می‌شوند؛ لمس نرم با پشتیبانی مکانیکی؛ سطح صاف، تمیز کردن آسان و مقاوم در برابر آب.
کاربردهای معمول: درزگیرهای درب خودرو، حلقه‌های ضد آب دریچه قایق، لبه‌های آب‌بندی کابینت‌های صنعتی، محفظه‌های کولر گازی و لوازم خانگی.
نوار سیلیکونی P شکل
ساختار: پروفیل P شکل دارای یک حباب توخالی یا نیم دایره در بالا و یک پایه صاف یا سطح چسبنده است. این طراحی به آن اجازه می‌دهد تا ضمن تطبیق با سطح نصب، برای آب‌بندی فشرده شود.
مزایا: ساختار توخالی، ضربه‌گیری و مقاومت در برابر آب را افزایش می‌دهد؛ نفوذناپذیری قوی در برابر هوا و آب ایجاد می‌کند؛ خاصیت ارتجاعی را تحت فشار مکرر حفظ می‌کند.
کاربردهای معمول: درزگیرهای درب یخچال و فریزر، درب‌ها و قاب‌های کابینت ضد آب صنعتی، لبه‌های درزگیر تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی.
نوار سیلیکونی E شکل
ساختار: پروفیل E شکل دارای چندین محفظه موازی شبیه به حرف E است. این محفظه‌ها تحت فشار به تدریج فشرده می‌شوند و عایق صدا و آب‌بندی را بهبود می‌بخشند.
مزایا: طراحی چند محفظه‌ای، هوابندی و عایق صدا را افزایش می‌دهد؛ فشار را به طور مساوی توزیع می‌کند، مناسب برای دهانه‌های با فرکانس بالا؛ حداقل تغییر شکل و طول عمر طولانی.
کاربردهای معمول: درزگیرهای درب و پنجره مرغوب، محافظت در برابر گرد و غبار و آب صنعتی، درزگیرهای ضد باد نمای ساختمان.
نوار سیلیکونی H شکل
ساختار: پروفیل‌های H شکل دارای دو کانال برای نگه داشتن یا اتصال دو پنل یا ورق شیشه‌ای هستند. یک میله اتصال مرکزی، انعطاف‌پذیری لازم برای جذب حرکت و لرزش را فراهم می‌کند.
مزایا: اتصال پایدار و مرتب؛ امکان انبساط حرارتی را فراهم می‌کند و از ترک خوردگی شیشه جلوگیری می‌کند؛ نصب آسان، قابل جابجایی و قابل استفاده مجدد.
کاربردهای معمول: اتصالات شیشه‌ای در نمای ساختمان، ویترین‌ها و درزگیرهای شیشه‌ای پارتیشن، صفحات محافظ آزمایشگاهی.
نوار سیلیکونی T شکل
ساختار: پروفیل T شکل دارای یک پایه عمودی است که در یک شکاف قرار می‌گیرد و دارای کناره‌های باز برای پشتیبانی است. این پایه محکم در جای خود لنگر می‌اندازد.
مزایا: ساختار جمع و جور، نصب ایمن؛ می‌تواند به عنوان نوارهای آب‌بندی تزئینی یا انتقالی عمل کند؛ در برابر لرزش پایدار می‌ماند.
کاربردهای معمول: لبه‌های تزئینی برای مبلمان و ماشین‌آلات، درزگیرهای محفظه لوازم خانگی، سازه‌های آب‌بندی ضد گرد و غبار صنعتی.
نوار سیلیکونی L شکل
ساختار: پروفیل‌های L شکل، زاویه قائمه‌ای را تشکیل می‌دهند که اغلب در گوشه‌ها یا لبه‌های پنل استفاده می‌شوند. آنها می‌توانند توپر یا توخالی باشند تا بتوانند ضربه را جذب کنند یا در برابر گرد و غبار آب‌بندی شوند.
مزایا: به خوبی در گوشه‌ها قرار می‌گیرد، از لبه‌ها محافظت می‌کند؛ از ورود گرد و غبار و رطوبت جلوگیری می‌کند؛ ظاهر کلی را بهبود می‌بخشد.
کاربردهای معمول: محافظ لبه کابینت برق، درزگیر گوشه در و پنجره، محافظ گوشه تجهیزات.
نوارهای سیلیکونی گرد و لوله‌ای
ساختار: پروفیل‌های گرد یا لوله‌ای می‌توانند توپر یا توخالی باشند. انواع توپر عمدتاً برای آب‌بندی و ضربه‌گیری استفاده می‌شوند، در حالی که انواع توخالی برای انتقال گاز یا مایع مناسب هستند.
مزایا: نرم و انعطاف‌پذیر، به راحتی خم می‌شود؛ ساختار توخالی، الزامات هوابندی و ضد آب بودن بالا را برآورده می‌کند؛ شفافیت و مقاومت دمایی خوبی دارد.
کاربردهای معمول: لوله‌های پزشکی، خطوط لوله آزمایشگاهی، اورینگ‌ها و واشرها، شیلنگ‌های انتقال سیالات با گرید غذایی.
نوارهای سیلیکونی مربع و مستطیل
ساختار: پروفیل‌های مربع یا مستطیل ساده اما پرکاربرد هستند. بسته به کاربرد، می‌توانند توپر یا توخالی، نرم یا سخت باشند.
مزایا: تحمل بار قوی و پایداری شکل؛ مناسب به عنوان پدهای ضربه گیر، بلوک های نگهدارنده یا فاصله دهنده؛ پردازش و اتصال آسان.
کاربردهای معمول: پدهای آب‌بندی صنعتی، نوارهای نگهدارنده تجهیزات، زیراندازهای ضد لرزش برای لوازم خانگی، زیراندازهای ضد لغزش آزمایشگاهی.
هنگام انتخاب پروفیل‌های اکستروژن سیلیکونی چه عواملی باید در نظر گرفته شوند؟
هنگام انتخاب پروفیل‌های اکستروژن سیلیکونی، در نظر گرفتن خواص مواد، محیط عملیاتی و الزامات نصب بسیار مهم است. این امر تضمین می‌کند که پروفیل در کاربرد مورد نظر خود به طور بهینه عمل می‌کند. در اینجا عوامل کلیدی به همراه نمونه‌هایی از پروفیل‌های مناسب آورده شده است:
محیط عملیاتی
پروفیل‌های سیلیکونی بسته به کاربردشان با شرایط بسیار متفاوتی روبرو هستند.
دما یک نگرانی اصلی است. گرمای زیاد ممکن است ماده را نرم یا کهنه کند، در حالی که دمای پایین می‌تواند خاصیت ارتجاعی و انعطاف‌پذیری را کاهش دهد.
رطوبت و نم نیز بر آب‌بندی طولانی‌مدت، به‌ویژه در درها، پنجره‌ها، یخچال‌ها یا تجهیزات ضد آب، تأثیر می‌گذارد.
برای استفاده در فضای باز، باید قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش و تماس با مواد شیمیایی مانند پاک کننده ها، روغن ها یا حلال ها در نظر گرفته شود. در صورت نیاز، فرمول های سیلیکونی با مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و مقاومت شیمیایی را انتخاب کنید.
مثال‌ها:
- درزگیرهای درب و پنجره فضای باز → U شکل یا D شکل، مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش و آب و هوا
- درزگیرهای یخچال یا فریزر → P شکل یا گرد توخالی، مقاوم در برابر دمای پایین و ضد آب
- آب‌بندهای تجهیزات شیمیایی → پروفیل‌های E شکل یا سفارشی، مقاوم در برابر مواد شیمیایی
عملکرد فشرده‌سازی و بازگشت
آب‌بندی و ضربه‌گیری از عملکردهای اساسی پروفیل‌های اکستروژن هستند. توانایی پروفیل در فشرده‌سازی و بازگشت به حالت اولیه، مستقیماً بر راندمان آب‌بندی و طول عمر آن تأثیر می‌گذارد. پروفیل‌های سیلیکونی با کیفیت بالا، حتی پس از فشرده‌سازی و رهاسازی مکرر، خاصیت ارتجاعی خود را حفظ می‌کنند و در برابر تغییر شکل دائمی مقاومت می‌کنند.
مثال‌ها:
- درزگیرهای در و پنجره → D شکل یا E شکل، پس از استفاده مکرر دوباره به حالت اولیه برمی‌گردند
- نوارهای محافظ مکانیکی → L شکل یا T شکل، پایدار تحت فشار مکرر
- حلقه‌های آب‌بندی تجهیزات پزشکی → کامپوزیت P شکل یا سفارشی، پس از فشرده‌سازی مکرر، شکل خود را حفظ می‌کنند
سختی و انعطاف‌پذیری
سختی سیلیکون معمولاً با واحد Shore A اندازه‌گیری می‌شود. این مقدار را می‌توان برای برآورده کردن نیازهای خاص کاربرد تنظیم کرد.
پروفیل‌های با سختی بالاتر می‌توانند فشار بیشتری را تحمل کنند و آب‌بندی یا پشتیبانی قوی‌تری را فراهم کنند.
پروفیل‌های با سختی کمتر، نرم‌تر و انعطاف‌پذیرتر هستند و نصب را آسان‌تر کرده و با اشکال پیچیده سازگار می‌شوند.
مثال‌ها:
- آب‌بندی فشار بالا → سیلیکون سخت مربعی، مستطیلی یا H شکل
- آب‌بندی و ضربه‌گیری انعطاف‌پذیر → توخالی U شکل، P شکل یا گرد، سختی کم
- تزئینی با آب‌بندی → L شکل یا T شکل، سختی متوسط و تعادل انعطاف‌پذیری
روش نصب
پروفیل‌های سیلیکونی را می‌توان به روش‌های مختلفی نصب کرد. انتخاب روش به طراحی سازه و شرایط میدانی بستگی دارد:
- مناسب برای اسلات: پرس شده یا در شیار چفت می‌شود، مناسب برای مونتاژ مکانیکی، به راحتی قابل جدا شدن و نصب مجدد است.
- پشت چسب دار: برای اتصال سریع به سطوح صاف یا منحنی، چسب همراه آن ارائه می‌شود، اما برای کشش زیاد مناسب نیست.
- کامپوزیت کو-اکسترود شده: همراه با مواد سخت یا لایه‌های کاربردی، پایداری و عملکرد آب‌بندی بالاتری را پس از نصب ارائه می‌دهد.
مثال‌ها:
- آب‌بندهای U شکل و D شکل → نصب شیاردار
- نوارهای تزئینی/آب‌بندی L شکل و T شکل → نصب با پشت چسبی
- پروفیل‌های کامپوزیتی سفارشی یا پروفیل‌های اکسترود شده با سختی دوگانه → اکستروژن همزمان، ایده‌آل برای مونتاژهای پیچیده
نتیجه
اصل کلیدی پروفیل‌های اکستروژن سیلیکونی این است که سطح مقطع، عملکرد را تعیین می‌کند. پروفیل‌های مختلف مزایایی در آب‌بندی، ضربه‌گیری، تثبیت و تزئین ارائه می‌دهند. هنگام انتخاب پروفیل، ارزیابی دقیق و مطابقت سطح مقطع پروفیل با الزامات کاربرد، مهم است.
با دهه‌ها تجربه در صنعت سیلیکون، ما دانش عمیقی در مورد مواد و تکنیک‌های اکستروژن پیشرفته داریم. ما می‌توانیم پروفیل‌های سیلیکونی را در مقاطع و عملکردهای مختلف به صورت سفارشی تولید کنیم و تضمین کنیم که هر محصول، آب‌بندی، ضربه‌گیری و دوام بهینه را ارائه می‌دهد.
