روی میز، سختی سیلیکون شور مانند یک عدد واحد است که در برگه مشخصات وارد می‌کنید. در تولید، این یکی از اولین چیزهایی است که ابزار شما، قالب‌گیری مجدد شما و تقریباً نیمی از نحوه رفتار قطعه پس از ارسال را تعیین می‌کند.
بیشتر نقاشی‌هایی که به دست ما می‌رسند، با عبارت “سیلیکون نرم” یا “Shore 50” نوشته شده‌اند. هیچ‌کدام از این‌ها مشخصات فنی نیستند. “نرم” یک حس است. “50” بدون مقیاس (A? 00? D?) و بدون تلرانس، حدسی است که ما مجبوریم از طرف شما تفسیر کنیم. سختی‌سنج را بر اساس نحوه آب‌بندی، خمش یا سایش قطعه انتخاب کنید - نه بر اساس احساسی که باید در دست داشته باشید - و همیشه مقیاس (تقریباً همیشه Shore A) به علاوه تلرانس (معمولاً ±5 Shore A به ازای هر قطعه) را تأیید کنید. آزمایش سختی سنجی ASTM D2240). اگر آن را اشتباه مشخص کنید، نمونه‌ای را از دست نمی‌دهید. قالب را از دست می‌دهید، زیرا یک برش مرکب برای یک نرخ انقباض مشخص، به ندرت به طور تمیز به برشی نرم‌تر یا سخت‌تر منتقل می‌شود.
خلاصه اجرایی
- سختی یک معیار سنجش است، نه یک درجه کیفیت. سخت‌تر کردن، ساختار و مقاومت در برابر سایش را افزایش می‌دهد و برای شما هزینه دارد استحکام پارگی, ، کشیدگی و آب بندی روی سطوح ناهموار.
- بیشتر قطعات سیلیکونی بین Shore A 20 و 70 قرار می‌گیرند. پایین‌تر از آن، در مقیاس Shore 00 (ژل‌ها، بالشتک) قرار دارید؛ Shore D برای سیلیکون حالت لاستیکی نادر است و معمولاً نشان‌دهنده انتخاب نادرست ماده است.
- اشتباه پرهزینه، تعویض سختی‌سنج پس از ابزارکاری است. ترکیبات مختلف به طور متفاوتی منقبض می‌شوند، بنابراین تغییر دیرهنگام سختی اغلب به معنای برش مجدد فولاد است، نه تعویض ماده.
مقیاس‌های سختی سیلیکون شور: ۰۰، A و D
خواندن سختی‌سنج بدون مقیاس آن بی‌معنی است. برای سیلیکون سه عامل مهم است و آنها عمداً روی هم قرار می‌گیرند.
Shore A محدوده کاری تقریباً برای همه لاستیک‌های سیلیکونی قالب‌گیری شده است. یک سختی‌سنج (به ازای هر ASTM D2240، یا ایزو ۷۶۱۹ / ایزو ۴۸ برای IRHD) یک فرورونده استاندارد را به یک نمونه مسطح ۶ میلی‌متری فشار می‌دهد و مقاومت را از ۰ تا ۱۰۰ گزارش می‌دهد. Shore 00 هر چیزی را که برای مقیاس A خیلی نرم است پوشش می‌دهد - ژل‌ها، فوم‌ها، ضربه‌گیری نرم نوک انگشت. Shore D فقط در بالای مقیاس A، در قلمرو پلاستیک سفت و سخت، مرتبط می‌شود. اگر قطعه سیلیکونی شما به Shore D نیاز دارد، معمولاً پلیمر اشتباهی را انتخاب کرده‌اید.
| مقیاس | محدوده معمولی | آنچه را پوشش می‌دهد | جایی که به آن تعلق دارد |
|---|---|---|---|
| ساحل ۰۰ | ۰۰-۲۰ تا ۰۰-۵۰ | ژل، فوم، بالشتک بسیار نرم | پدهای لرزشی، پوشیدنی‌های نرم، بالشتک‌های ژله‌ای |
| ساحل A | ۱۰ آمپر تا ۸۰ آمپر | محدوده کاری تقریباً برای همه لاستیک‌های سیلیکونی قالب‌گیری شده | درزگیرها، واشرها، لوله‌ها، صفحه کلیدها، محصولات کودک و آشپزخانه |
| ساحل دی | بالاتر از ۹۰ ساحل A | لاستیک‌های سخت و پلاستیک‌های سفت و سخت | به ندرت برای سیلیکون درست است - معمولاً یک خطای مادی است |
یک نکته‌ی دیگر که اکثر متخصصان از آن غافل می‌شوند: نحوه‌ی اندازه‌گیری سختی‌سنج. سختی‌سنج در ثانیه‌های اول با شل شدن ماده به سمت پایین حرکت می‌کند، بنابراین یک اندازه‌گیری آنی و یک اندازه‌گیری با تأخیر ۱۵ ثانیه‌ای روی یک قطعه می‌تواند چندین نقطه با هم تفاوت داشته باشد. مشخص کنید کدام را می‌خواهید، نمونه‌ها را حداقل ۶ میلی‌متر ضخامت نگه دارید (قطعات نازک به دلیل فشار سندان به عقب، به طور کاذب سخت خوانده می‌شوند) و هرگز ورق‌های نازک را با ضخامت جعلی روی هم قرار ندهید - شکاف‌های هوا نتیجه را منحرف می‌کنند.
چه چیزی با افزایش سختی تغییر می‌کند؟
سختی به خودی خود تغییر نمی‌کند. آن را به سمت بالا فشار دهید و سایر خواص نیز همراه با آن، عمدتاً در خلاف جهت شما، تغییر می‌کنند. این بخشی است که خریداران دست کم می‌گیرند: آنها سختی‌سنج را به عنوان یک انتخاب آزاد در نظر می‌گیرند، نه به عنوان نقطه ورود به زنجیره‌ای از مصالحه‌ها.
| ویژگی | جهت با افزایش سختی | پیامد تولید |
|---|---|---|
| ازدیاد طول در نقطه شکست | افت ولتاژ (اغلب از 600%+ در 30A تا زیر 300% در 70A) | کشش کمتر برای قطعات اسنپ فیت، دیپ دراکشن یا بلو |
| استحکام پارگی | عموماً از محدوده متوسط پایین‌تر می‌آید | دیوارهای نازک و گوشه‌های تیز در حین قالب‌گیری پاره می‌شوند |
| آب‌بندی روی سطوح ناهموار یا ناهموار | بدتر | به نیروی گیره بالاتر یا سطح جفت‌گیری مسطح‌تری نیاز دارد |
| مقاومت در برابر سایش و استحکام | بهتر | شکل خود را در برابر بار و سایش حفظ می‌کند |
| قالب‌گیری مجدد قطعات نازک یا نرم | آسان‌تر وقتی سخت‌تر | قطعات بسیار نرم (کمتر از 20 آمپر) هنگام خروج از دستگاه، گیر کرده و تغییر شکل می‌دهند. |
از نظر کاربردی: هیچ انتهای “بهتری” در این مقیاس وجود ندارد. A 70A واشر تحت بار پیچ، اکستروژن را تحمل می‌کند اما با فلنج تاب‌دار مطابقت ندارد. یک غشاء 30A سطح ناهموار را با فشار کم آب‌بندی می‌کند اما اگر یک گوشه داخلی تیز طراحی کنید، پاره می‌شود. شما انتخاب می‌کنید که با کدام حالت شکست می‌توانید کنار بیایید.
سختی شور سیلیکونی توصیه شده بر اساس کاربرد
از این‌ها به عنوان نقطه شروع استفاده کنید، سپس شکاف آب‌بندی، دما و طول عمر را تنظیم کنید. آنها نشان‌دهنده‌ی چیزی هستند که ما واقعاً اجرا می‌کنیم، نه یک محدوده‌ی مشخص در کتاب‌های درسی.
| کاربرد | ساحل پیشنهادی A | چرا |
|---|---|---|
| پدهای ضد لرزش، بالشتک نرم | ساحل ۰۰ تا ۱۰A | جذب انرژی مهم‌تر از ساختار است |
| نوک سینه، دندانگیر، غشاهای تماس با پوست نوزاد | 20 آمپر تا 30 آمپر | حس دهانی نرم و انعطاف‌پذیری ایمن؛ با پخت پلاتینیوم و FDA 21 CFR 177.2600 یا LFGB جفت می‌شود |
| واشرهای عمومی، وسایل آشپزخانه، دستگیره‌های نرم،, لوله | ۴۰ آمپر تا ۵۰ آمپر | انعطاف‌پذیری و بازیابی متعادل؛ پیش‌فرض برای اکثر قطعات |
| صفحه کلید, ، دستگیره‌ها، آب‌بندهای سازه‌ای | ۶۰ آمپر تا ۷۰ آمپر | ضربه محکم و ناگهانی لمسی و حفظ شکل تحت بار |
| آب‌بندهای استاتیک فشار بالا، سطوح سایشی | ۷۰ آمپر تا ۸۰ آمپر | در برابر اکستروژن و سایش مقاومت می‌کند |
وقتی قطعه‌ای بین دو ردیف قرار می‌گیرد - مثلاً لوله‌ای که باید بدون پیچ‌خوردگی بماند اما نرم هم باشد - میانگین‌گیری نکنید. تصمیم بگیرید کدام الزام غیرقابل مذاکره است و آن را مشخص کنید، سپس الزام ثانویه را روی نمونه‌ها اعتبارسنجی کنید. میانگین‌گیری از دو هدف، سختی‌سنجی تولید می‌کند که هیچ‌کدام را برآورده نمی‌کند.
اشتباهات رایج در انتخاب سختی
سختی‌سنج اشتباه به ندرت از محاسبات بد ناشی می‌شود. بلکه از چند شکاف قضاوت قابل پیش‌بینی ناشی می‌شود.
با سختی‌سنج به عنوان وسیله‌ای برای آسایش رفتار کردن. نرم در دست و مناسب برای عملکرد، دو سوال متفاوت هستند. یک دسته نرم که باید در برابر پیچ خوردن مقاومت کند، به سختی‌سنجی بیشتری نسبت به آنچه که “احساس” می‌شود، نیاز دارد.
تعیین یک عدد بدون تلرانس. مقادیر ASTM D2240 دارای پراکندگی واقعی هستند. بدون وجود تلرانس مشخص، ±5 Shore A فرض عملیاتی است؛ اگر تابع شما در ±5 با شکست مواجه شود، مشکل حاشیه طراحی است، نه کارخانه.
فرض سختی به تنهایی، آب‌بندی را تعریف می‌کند. آب بندی توسط تنظیم شده است مجموعه فشرده سازی (ASTM D395), ، پر کردن گلند و پرداخت سطح به اندازه سختی سنج. سختی انتخاب شده به درستی در شیاری که بد طراحی شده باشد، هنوز هم نشتی دارد.
رسیدن به Shore D به معنای “بادوام” است.” دوام معمولاً به معنای عملکرد سایشی یا تنظیم فشاری است که هر دو را می‌توانید در محدوده‌ی Shore A تنظیم کنید. پرش به Shore D معمولاً به این معنی است که قطعه اصلاً نباید سیلیکونی باشد.
چگونه سختی بر ابزارسازی و تولید تأثیر می‌گذارد
سختی‌سنج توسط ترکیب - پلیمر پایه، میزان پرکننده و سیستم پخت - قبل از برش هر فولادی تنظیم می‌شود. افزایش سیلیس یا پرکننده دیگر، سختی را افزایش می‌دهد و تا حدی می‌تواند مقاومت پارگی را نیز افزایش دهد؛ پرکننده را خیلی بالا ببرید و پارگی و ازدیاد طول از بین می‌رود. به همین دلیل است که “فقط آن را سخت‌تر کنید” یک درخواست رایگان نیست.
دو واقعیت تولید، هزینه را تعیین می‌کنند. اول، انقباض: یک ترکیب ۶۰A و یک ترکیب ۴۰A به طور یکسان انقباض پیدا نمی‌کنند، بنابراین قالب برش داده شده برای یکی، تلرانس را برای دیگری حفظ می‌کند، فقط به صورت شانسی. سختی را پس از ابزارکاری تغییر دهید و اغلب مجبور به برش مجدد حفره‌ها خواهید شد. دوم، پس از پخت: سختی می‌تواند پس از ... چند واحد افزایش یابد. پخت نهایی ۲۰۰ درجه سانتیگراد که مواد فرار را از خود دور می‌کند، بنابراین عددی که تأیید می‌کنید باید عدد پس از پخت باشد، نه عدد سبز.
آنچه برای تأیید سختی‌سنج شما نیاز دارم
یک فراخوانی سختی فقط به اندازه ورودی‌های پشت آن خوب است. برای قفل کردن یک عدد، به موارد زیر نیاز دارم: عملکرد و برای آب‌بندی‌ها، شکاف فشرده‌سازی یا درصد فشرده‌سازی هدف؛ محدوده دمای عملیاتی؛ هر هدف نظارتی (FDA 21 CFR 177.2600, ، LFGB، یا کلاس ششم USP / ISO 10993)؛ تلرانس سختی که بتوانید با آن کنار بیایید؛ پرداخت سطح قطعه جفت شونده؛ و عمر مفید مورد انتظار. این‌ها را به من بدهید و من به یک سختی‌سنج و یک تلرانس متعهد می‌شوم. یک عدد بدون هیچ یک از این‌ها ارسال کنید و خطر از بین نمی‌رود - فقط به محض اینکه اولین اجرا ناموفق باشد، به صورتحساب ابزارسازی مجدد در مراحل بعدی می‌رسیم.
