راهنمای کامل مواد سیلیکونی

سیلیکون‌ها شامل سیالات، ژل‌ها، رزین‌ها و الاستومرها می‌شوند. این راهنما بر الاستومرهای سیلیکونی پخت‌شده مورد استفاده در قطعات قالب‌گیری‌شده، اکسترودشده و آب‌بندی‌شده تمرکز دارد - نه بر روی هر دسته از پلیمرهای سیلیکونی.

در این محدوده، VMQ، PVMQ و FVMQ شیمی پلیمر را مشخص می‌کنند؛ LSR، HCR و RTV فرم عرضه یا مسیر پخت را توصیف می‌کنند؛ ادعاهای مربوط به تماس با غذا و پزشکی به شواهد مرتبط با یک ترکیب خاص و کالای نهایی بستگی دارد. بخش‌های زیر این برچسب‌ها را به دمای عملیاتی، محیط تماس، هندسه، تلرانس، حجم تولید و الزامات انطباق مرتبط می‌کنند تا مهندسان و خریداران بتوانند قبل از درخواست قیمت، گزینه‌های نامناسب را رد کنند.

مواد سیلیکونی چیست؟

سیلیکون‌ها خانواده‌ای از پلیمرهای مصنوعی هستند که بر پایه‌ی ساختار اصلی سیلیکون-اکسیژن (Si-O) با گروه‌های جانبی آلی ساخته شده‌اند. این راهنما اشکال الاستومری پیوند عرضی آنها را پوشش می‌دهد: LSR قابل پمپاژ، HCR/HTV صمغ جامد، و سیستم‌های RTV یک یا دو جزئی که به موادی شبیه لاستیک تبدیل می‌شوند. ترکیبات VMQ با کاربرد عمومی اغلب در حدود -55°C تا 200°C مشخص می‌شوند، اما محدوده‌ی قابل استفاده به ترکیب انتخاب شده و محیط سرویس بستگی دارد.

لاستیک سیلیکون به راحتی با سیلیکون عنصری اشتباه گرفته می‌شود - ببینید چگونه سیلیکون با سیلیکون متفاوت است. اسکلت سیلیکون-اکسیژن آن به پایداری حرارتی و انعطاف‌پذیری بلندمدت کمک می‌کند، در حالی که فرمولاسیون، بسته پرکننده و روش پخت، بخش زیادی از عملکرد نهایی را تعیین می‌کنند.

به دلیل این ویژگی‌ها، سیلیکون به طور گسترده در محیط‌هایی با دمای بالا، قرار گرفتن در معرض فضای باز، تماس با مواد غذایی، مصارف پزشکی و شرایط صنعتی دشوار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

خریدارانی که ایمنی مواد را ارزیابی می‌کنند می‌توانند با این موارد شروع کنند داده‌های مربوط به سمیت و ایمنی مواد شیمیایی در واقع چه چیزی را نشان می‌دهند.

انواع مواد سیلیکونی

سیلیکون در چندین محور مستقل طبقه‌بندی می‌شود که نباید به عنوان انواع مواد رقیب در نظر گرفته شوند. VMQ، PVMQ و FVMQ شیمی پلیمر را توصیف می‌کنند؛ LSR، HCR/HTV و RTV فرم عرضه یا مسیر پخت را توصیف می‌کنند؛ گریدهای تماس با غذا، پزشکی، رسانا و اسفنجی کاربرد مورد نظر یا فرم فیزیکی را توصیف می‌کنند. به عنوان مثال، یک قطعه تماس با غذا ممکن است از LSR یا HCR ساخته شود. برای یک مرور کلی در کنار هم، به تفاوت گریدهای اصلی سیلیکون.

ASTM D1418-22 این نامگذاری‌ها، خانواده پلیمر را مشخص می‌کنند و نشان‌دهنده‌ی اولیه‌ی مقاومت در برابر دما و سیالات هستند. آن‌ها به خودی خود بازه زمانی نهایی سرویس را تعیین نمی‌کنند؛ فرمولاسیون ترکیب، سیستم پخت، محیط و TDS تأمین‌کننده همچنان محدوده‌ی قابل استفاده را تعیین می‌کنند.

این دماها، محدوده‌های انتخاب ترکیب را نشان می‌دهند، نه محدودیت‌هایی که توسط ASTM D1418 مشخص شده‌اند. آن‌ها با راهنمایی‌های تجاری لاستیک سیلیکونی، از جمله موارد زیر، مشخص شده‌اند. راهنمای ویژگی‌های شین-اتسو; همچنان TDS تأمین‌کننده منتخب و آزمایش برنامه، انتشار را کنترل می‌کنند.

اگر یک تأمین‌کننده فقط عبارت “سیلیکون با گرید غذایی” را بدون مشخص کردن ترکیب، سیستم پخت، الزامات تماس با مواد غذایی و شواهد آزمایش ارائه دهد، این قیمت از نظر فنی با قیمت تأمین‌کننده دیگر قابل مقایسه نیست.

لاستیک سیلیکونی مایع (LSR)

لاستیک سیلیکون مایع یک ماده سیلیکونی سخت شده با پلاتین است که عمدتاً در فرآیندهای قالب‌گیری تزریقی استفاده می‌شود. این ماده معمولاً برای محصولاتی که نیاز به دقت، تمیزی و ثبات بالا دارند، انتخاب می‌شود.

کاربردهای معمول عبارتند از:

• اجزای پزشکی
• محصولات کودک
• دستگاه‌های پوشیدنی
• قطعات مناسب برای مواد غذایی

LSR برای قطعات نازک و با دقت بالای مراقبت از کودک مانند سرشیشه و پستانک رایج است، در حالی که محصولات تغذیه‌ای بزرگتر ممکن است هنوز از HCR قالب‌گیری شده با فشار استفاده کنند. بنابراین، این فرآیند باید بر اساس هندسه، حجم و الزامات انطباق انتخاب شود، نه صرفاً بر اساس دسته محصول.

بیشتر بدانید نحوه پردازش لاستیک سیلیکون مایع و چه چیزی بین پخت پلاتین و پراکسید تغییر می‌کند؟. مقایسه مستقیم HCR در جدول تصمیم‌گیری زیر آمده است.

لاستیک با مقاومت بالا (HCR)

سیلیکون HCR دارای قوامی جامد و شبیه به صمغ است و به طور گسترده در قالب‌گیری فشاری و اکستروژن استفاده می‌شود.

محصولات رایج عبارتند از:

• آب‌بندهای صنعتی
• واشر
• لوله سیلیکونی
• قطعات خودرو

HCR ترکیب پایه بسیاری از آب‌بندهای قالب‌گیری شده، لوله‌ها و پروفیل‌های پیوسته است.

بیشتر بدانید نحوه ترکیب و عمل آوری صمغ HCR.

LSR و HCR دو شکل تأمین هستند که بیشتر پروژه‌های قطعات قالب‌گیری شده با هم مقایسه می‌کنند. حجم و تلرانس اغلب بازه اقتصادی فرآیند را تعیین می‌کنند، اما هندسه، سختی، تمیزی، سیستم پخت، الزامات قالب‌گیری رویی و پلیسه قابل قبول می‌توانند این انتخاب را تحت الشعاع قرار دهند:

اینها گرایش‌های رایج فرآیند هستند، نه آستانه‌های هزینه یا حجم. اندازه قطعه، ضخامت دیواره، کاویتاسیون، اتوماسیون، میزان مجاز پلیسه و پرداخت ثانویه می‌توانند نتیجه اقتصادی را معکوس کنند.

برای مشاهده‌ی راهنمای کامل تصمیم‌گیری در پشت این میز، به [لینک] مراجعه کنید. انتخاب بین HCR و LSR برای یک قطعه معین.

سیلیکون RTV

سیلیکون RTV در دمای اتاق خشک می‌شود و اغلب برای آب‌بندی، اتصال و کپسوله‌سازی استفاده می‌شود.

معمولاً در موارد زیر یافت می‌شود:

• آب‌بندی قطعات الکترونیکی
• کاربردهای ساختمانی
• چسب‌ها و پوشش‌ها

مربوط: چگونه سیلیکون RTV بدون گرما خشک می‌شود

سیلیکون درجه مواد غذایی

“سیلیکون خوراکی” یک خانواده پلیمری جداگانه یا یک گواهینامه جهانی نیست. این اصطلاح معمولاً به یک ترکیب خاص و کالای نهایی اشاره دارد که برای یک الزام مربوط به تماس با مواد غذایی، مانند موارد زیر، فرموله، فرآوری و آزمایش شده است. ۲۱ CFR ۱۷۷.۲۶۰۰ در ایالات متحده یا توصیه‌های BfR در مورد مواد در تماس با مواد غذایی در چارچوب مربوطه آلمان و اتحادیه اروپا.

محصولات معمول عبارتند از:

• قالب های پخت
• ظروف آشپزخانه
• مهر و موم های فرآوری مواد غذایی
• اجزای نوشیدنی

راهنمای دقیق ما را در اینجا ببینید چه چیزی در واقع یک درجه غذایی ترکیبی را ایجاد می‌کند؟.

سیلیکون درجه پزشکی

“سیلیکون درجه پزشکی” یک کلاس ماده تعریف‌شده جهانی نیست. این به یک ترکیب کنترل‌شده اشاره دارد که با شواهد ردیابی و ارزیابی بیولوژیکی متناسب با نوع و مدت زمان تماس دستگاه پشتیبانی می‌شود؛ دستگاه نهایی هنوز نیاز به ارزیابی مبتنی بر ریسک خود دارد.

کاربردهای رایج عبارتند از:

• دستگاه‌های تنفسی
• لوله‌های پزشکی
• تجهیزات پزشکی پوشیدنی
• اجزای جراحی

ببینید چگونه ترکیبات درجه پزشکی واجد شرایط هستند برای شواهد زیست‌سازگاری و رفتار استریلیزاسیون، از خریداران انتظار می‌رود که آن را مستند کنند.

سایر گریدهای سیلیکونی مخصوص

فراتر از دسته‌های اصلی، چندین گرید تخصصی برای الزامات عملکردی خاص انتخاب می‌شوند:

• فلوروسیلیکن برای قرار گرفتن در معرض سوخت، روغن و حلال
• اسفنج و فوم سلول بسته برای ضربه‌گیری، عایق‌بندی و آب‌بندی با نیروی بسته شدن کم
• سیلیکون رسانا برای محافظ EMI و صفحه کلیدهای تماسی

خواص کلیدی سیلیکون

یکی از دلایلی که سیلیکون به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد، تعادل بین خواص حرارتی، مکانیکی و شیمیایی آن است. برای جزئیات فنی کامل، به ... مراجعه کنید. چگونه خواص سیلیکون اندازه‌گیری و مشخص می‌شود.

مهندسان اغلب به جای تمرکز روی فقط یک ویژگی، سیلیکون را انتخاب می‌کنند زیرا در شرایط چالش‌برانگیز عملکرد پایداری دارد.

ارقام زیر محدوده‌های انتخابی برای VMQ عمومی هستند، نه محدودیت‌های مشخصات. آن‌ها با داده‌های ترکیبات تجاری مانند موارد زیر بررسی متقابل شده‌اند. راهنمای انتخاب لاستیک سیلیکونی جامد و مایع WACKER و راهنمای قالب‌گیری شین-اتسو. میزان بارگذاری پرکننده، سختی، سیستم پخت، شرایط آزمایش و پس از پخت در هر ردیف تغییر می‌کنند، بنابراین TDS ترکیب انتخاب شده، رهاسازی را کنترل می‌کند.

مقاومت در برابر حرارت

سیلیکون در طیف وسیعی از دما پایداری خود را حفظ می‌کند و آن را برای محیط‌های با دمای بالا و پایین مناسب می‌سازد.

در بسیاری از فرمولاسیون‌ها، سیلیکون می‌تواند دماهایی از تقریباً -50 درجه سانتیگراد تا 250 درجه سانتیگراد را تحمل کند.

سرویس مداوم عددی است که هنگام تهیه منبع اهمیت دارد. بسیاری از ترکیبات VMQ با کاربرد عمومی در هوای خشک نزدیک به ۲۰۰ درجه سانتیگراد درجه بندی می‌شوند، در حالی که ۲۵۰ درجه سانتیگراد معمولاً به عنوان دمای قرار گرفتن کوتاه مدت در نظر گرفته می‌شود؛ فشرده سازی، شرایط آب بندی، سیالات و طول عمر مورد نیاز می‌تواند این محدودیت‌ها را کاهش دهد. از آنجایی که VMQ استاندارد تقریباً در دمای زیر -۵۵ درجه سانتیگراد سفت می‌شود، PVMQ یا یک ترکیب دمای پایین واجد شرایط دیگر می‌تواند جهت شروع باشد.

پخت تکمیلی می‌تواند مواد فرار باقیمانده، بو و گیرش فشاری را در صورت نیاز ترکیب انتخاب شده کاهش دهد. چهار ساعت در دمای ۲۰۰ درجه سانتیگراد در یک کوره هوای فشرده، یک آزمایش رایج یا شرایط تولید توسط تأمین‌کننده است، نه یک قانون جهانی. زمان و دمای واقعی باید از TDS ترکیب، ضخامت قطعه و مواد قابل استخراج، بو یا هدف مکانیکی تأیید شده پیروی کند. هنگامی که پخت تکمیلی بخشی از آن مشخصات تأیید شده است، به جای اینکه به صلاحدید تأمین‌کننده واگذار شود، به الزامات نقشه یا خرید تعلق دارد.

این باعث می‌شود برای موارد زیر مفید باشد:

• اجزای موتور خودرو
• عایق صنعتی
• آب‌بندهای دمای بالا
• محصولات آشپزخانه و پخت و پز

برای توضیح عمیق‌تر، ر.ک. کدام گونه‌ها در برابر حرارت پایدار مقاومت می‌کنند؟.

انعطاف‌پذیری و الاستیسیته

سیلیکون حتی پس از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض گرما، اشعه ماوراء بنفش و محیط های بیرونی، انعطاف پذیر باقی می ماند.

در مقایسه با بسیاری از پلاستیک‌ها، سیلیکون به مرور زمان کمتر شکننده می‌شود.

این ویژگی به ویژه برای موارد زیر اهمیت دارد:

• صفحه کلید سیلیکونی
• محصولات پوشیدنی
• لوازم جانبی پزشکی
• اجزای آب‌بندی انعطاف‌پذیر

بیشتر بدانید نحوه رفتار سیلیکون تحت بار و تغییر شکل مکرر. انتخاب سختی در [بخش] پوشش داده شده است انتخاب مقدار Shore A, ، که تنها مشخصه ای است که اغلب در مرحله RFQ تعریف نشده باقی می ماند.

مقاومت شیمیایی

سیلیکون عموماً در برابر رطوبت، ازن و اکسیداسیون عملکرد خوبی دارد، اما مقاومت شیمیایی آن با توجه به سیال، غلظت، دما و زمان قرارگیری در معرض آن به شدت تغییر می‌کند.

به همین دلیل، معمولاً در موارد زیر استفاده می‌شود:

• تجهیزات فرآوری مواد غذایی
• سیستم‌های الکتریکی فضای باز
• کاربردهای آب‌بندی صنعتی

جزئیات بیشتر را می‌توانید در چگونه سیلیکون با حلال‌ها و مواد شیمیایی صنعتی واکنش نشان می‌دهد, از جمله اینکه کدام رسانه‌ها به جای حمله شیمیایی دائمی، باعث تورم برگشت‌پذیر می‌شوند.

مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و آب و هوا

برخلاف بسیاری از پلاستیک‌ها، سیلیکون می‌تواند عملکرد خود را در معرض قرار گرفتن طولانی مدت در فضای باز حفظ کند.

مقاومت می‌کند:

• اشعه ماوراء بنفش
• ازن
• باران و رطوبت
• چرخه دما

این باعث می‌شود سیلیکون برای موارد زیر مناسب باشد:

• لوازم الکترونیکی فضای باز
• قطعات بیرونی خودرو
• کاربردهای خورشیدی و روشنایی

ببینید چگونه سیلیکون تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش و هوازدگی پیر می‌شود برای انتظارات واقع‌بینانه از طول عمر مفید. گریدهای شفاف نیاز به بررسی دقیق‌تری دارند، زیرا تغییر رنگ قابل مشاهده مدت‌ها قبل از افت خواص مکانیکی ظاهر می‌شود.

عایق برق

مواد سیلیکونی به دلیل خواص دی‌الکتریک و پایداری دمایی، به طور گسترده در سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربردهای معمول عبارتند از:

• عایق کابل
• کانکتورهای الکترونیکی
• سیستم‌های قدرت
• محافظت از حسگر

ببینید چگونه سیلیکون به عنوان دی الکتریک عمل می‌کند برای داده‌های عایق. ترکیبات پر شده با کربن یا نقره این رفتار را کاملاً برعکس می‌کنند و در عوض به عنوان گریدهای رسانا مشخص می‌شوند.

ایمنی و زیست سازگاری مواد غذایی

گریدهای ویژه سیلیکون برای تماس با مواد غذایی و کاربردهای پزشکی طراحی شده‌اند.

مناسب بودن به شواهد مرتبط با ترکیب واقعی و محصول نهایی بستگی دارد:

• فرمولاسیون باید با شرایط تماس مورد نظر مطابقت داشته باشد
• آزمایش مهاجرت، استخراج یا زیست‌سازگاری باید با الزامات مربوطه مطابقت داشته باشد.
• شرایط پخت و پس از پخت باید در محدوده فرآیند اعتبارسنجی شده باقی بماند.
• قابلیت ردیابی باید قطعه نهایی را به آمیزه آزمایش شده متصل کرده و گزارش دهد.

ببینید جایی که الزامات مربوط به درجه غذایی و درجه پزشکی متفاوت است قبل از اینکه یک گواهینامه جایگزین دیگری شود.

کجا سیلیکون انتخاب اشتباهی است؟

سیلیکون زمانی که سایش لغزشی، رشد بریدگی، بار کششی بالا یا سایش دینامیکی بر طراحی حاکم باشد، انتخاب ضعیفی است:

• مقاومت سایشی و پارگی می‌تواند پایین‌تر از پلی اورتان و نیتریل باشد، بنابراین کاربردهای سایش لغزشی و لبه تیز نیاز به آزمایش مقایسه مستقیم دارند.
• VMQ عمومی استحکام کششی متوسطی دارد و مقاطع نازک تحت بار زیاد می‌توانند باعث پارگی در دروازه‌ها، خطوط جدایش یا لبه‌های آسیب‌دیده شوند.
• VMQ استاندارد می‌تواند در سوخت‌های هیدروکربنی، روغن‌های معدنی و برخی حلال‌های غیرقطبی متورم شود؛ FVMQ اغلب سازگاری را بهبود می‌بخشد، اما سیال، دما و زمان غوطه‌وری واقعی هنوز نیاز به آزمایش دارد.
• سیلیکون معمولاً گران‌تر از لاستیک معمولی است و ضایعات پخت‌شده را نمی‌توان مانند ترموپلاستیک‌ها دوباره ذوب کرد و به فرآیند بازگرداند.

این محدودیت‌ها، به جای نکات برجسته‌ی برگه‌ی مشخصات، معمولاً تعیین‌کننده‌ی جنس ماده هستند.

فرآیندهای تولید سیلیکون

بسته به طراحی محصول، درجه مواد و حجم تولید، از روش‌های مختلف تولید استفاده می‌شود. مروری بر گردش کار کامل تولید هر مرحله را از ترکیب تا قطعه نهایی پوشش می‌دهد، در حالی که ولکانیزاسیون سیلیکون چیست؟ شیمی پیوند عرضی مشترک بین همه آنها را توضیح می‌دهد.

قالب گیری فشاری

قالب‌گیری فشاری معمولاً برای قطعات سیلیکونی با حجم متوسط و ساختارهای نسبتاً ساده محصولات استفاده می‌شود. زمان چرخه با ضخامت مقطع در دمای پرس حدود ۱۷۰ تا ۱۸۰ درجه سانتیگراد تعیین می‌شود، بنابراین این فرآیند زمانی که هزینه ابزار بیش از نیروی کار واحد اهمیت دارد، اقتصادی باقی می‌ماند.

اغلب برای موارد زیر انتخاب می‌شود:

• واشر
• آب‌بندهای صنعتی
• قطعات سیلیکونی با سختی بالا

بیشتر بخوانید درباره نحوه اجرای قالب گیری فشاری در عمل, از جمله مواردی که نیروی کار لازم برای رفع پلیسه از صرفه‌جویی در ابزارآلات بیشتر می‌شود.

قالب گیری تزریقی سیلیکون مایع

قالب‌گیری تزریقی LSR برای بسیاری از محصولات سیلیکونی با دقت بالا و محیط‌های تولید خودکار مناسب است. ابزارآلات راهگاه سرد با تهویه و خلاء کنترل‌شده می‌توانند ویژگی‌های محکم را حفظ کرده و با پلیسه بسیار کم کار کنند، به همین دلیل است که این فرآیند برای قطعات پزشکی و مراقبت از کودک رایج است - اما خودکار نیست.

مزایا شامل موارد زیر است:

• تلرانس‌های دقیق
• تکرارپذیری بالا
• چرخه‌های تولید سریع
• فرآیند تولید پاک

کاربردهای رایج عبارتند از:

• قطعات پزشکی
• لوازم الکترونیکی مصرفی
• محصولات مراقبت از کودک

مصالحه بر سر ابزار است. سیستم‌های راهگاه سرد و حفره‌های آب‌بندی‌شده با خلاء، بودجه قالب را افزایش می‌دهند و بازگشت سرمایه از زمان چرخه و نرخ ضایعات حاصل می‌شود، نه صرفاً از قیمت واحد. ببینید نحوه اجرای قالب گیری تزریق سیلیکون از ابتدا تا انتها برای جزئیات فرآیند.

اکستروژن سیلیکون

اکستروژن مداوم سیلیکون برای ساخت پروفیل‌های سیلیکونی پیوسته مانند لوله، نوار و مواد عایق استفاده می‌شود.

محصولات معمول عبارتند از:

• لوله سیلیکونی
• سیم‌های سیلیکونی
• عایق سیم

پروفیل‌های اکسترود شده به طور مداوم در یک خط هوای گرم یا حمام نمک ولکانیزه می‌شوند، بنابراین ابعاد به جای یک حفره بسته، توسط سرعت خط و دمای کوره حفظ می‌شوند. بنابراین، تلرانس‌های دیواره و قطر نسبت به قطعات قالب‌گیری شده، آزادتر هستند و نقشه‌ای که تلرانس سطح قالب‌گیری را برای یک پروفیل اکسترود شده الزامی می‌کند، رایج‌ترین دلیل است که قیمت اکستروژن به عنوان قیمت قالب‌گیری ارائه می‌شود.

خروجی معمول شامل لوله، طناب و نوارهای پیوسته با سطح مقطع مشخص است. ورق سیلیکونی مسطح استاندارد معمولاً به جای اکسترود، کلندر می‌شود. این دو فرآیند محدودیت‌های تحمل متفاوتی دارند.

ابزارسازی، پس‌پردازش و نمونه‌سازی اولیه

قالب‌گیری تنها بخشی از هزینه و کیفیت است:

• راهنمای طراحی قالب سیلیکونی — زوایای پیشروی، ضخامت دیواره، تهویه، انقباض
• هزینه قالب سیلیکونی — چه چیزی بودجه‌های ابزارسازی را تعیین می‌کند؟
• پخت نهایی سیلیکون - زمانی استفاده می‌شود که مشخصات ترکیب یا فرآیند انطباق اعتبارسنجی شده آن را الزامی بداند
• از نمونه‌سازی اولیه تا تولید انبوه — چه چیزی هنگام تغییر ابزار از قالب‌های نرم به فولاد تولیدی تغییر می‌کند؟

سیلیکون در مقابل سایر مواد

انتخاب مواد به حالت بار غالب بستگی دارد، نه به اینکه کدام ماده طولانی‌ترین فهرست مزایا را دارد. از جدول برای شناسایی اولین بده‌بستان استفاده کنید، سپس مقایسه دقیق را برای شرایط واقعی سرویس باز کنید.

سیلیکون در مقابل لاستیک

سیلیکون معمولاً زمانی ترجیح داده می‌شود که گرما، ازن، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش یا انعطاف‌پذیری در دمای پایین مطرح باشد؛ لاستیک‌های معمولی می‌توانند زمانی که سایش، مقاومت در برابر پارگی یا هزینه مواد کمتر مطرح باشد، بهتر باشند. ببینید تفاوت سیلیکون و لاستیک معمولی در برابر حرارت.

سیلیکون در مقابل پلاستیک

برای بازیابی الاستیک، آب‌بندی و خمش مکرر، سیلیکون را انتخاب کنید؛ وقتی سختی سازه، هزینه واحد کمتر یا قالب‌گیری با سرعت بسیار بالا مد نظر باشد، پلاستیک سفت و سخت را انتخاب کنید. به [مشاهده] مراجعه کنید. جایی که سیلیکون از پلاستیک‌های سفت و سخت بهتر عمل می‌کند.

سیلیکون در مقابل TPU

سیلیکون نقطه شروع قوی‌تری برای گرما، مقاومت در برابر آب و هوا و بازیابی الاستیک طولانی مدت است، در حالی که TPU اغلب برای مقاومت در برابر سایش و چقرمگی بهتر است. ببینید مصالحه بین سیلیکون و TPU.

سیلیکون در مقابل PVC

سیلیکون اغلب به دلیل انعطاف‌پذیری در دمای بالاتر، قرار گرفتن طولانی مدت در فضای باز یا فرمولاسیون معتبر بدون نرم‌کننده انتخاب می‌شود؛ PVC زمانی که دما، انعطاف‌پذیری و محدودیت‌های انطباق آن با کاربرد مورد نظر مطابقت داشته باشد، اقتصادی باقی می‌ماند. مقایسه کامل را در ادامه بخوانید. پی وی سی در مقابل سیلیکون.

سیلیکون در مقابل نایلون

سیلیکون برای آب‌بندی، عایق‌بندی و بازیابی الاستیک مناسب است، در حالی که نایلون برای بارگذاری ساختاری و سایش مناسب است؛ تغییر ابعاد ناشی از رطوبت نیز باید برای نایلون در نظر گرفته شود. متن کامل را ببینید انتخاب نایلون در مقابل سیلیکون مقایسه.

سیلیکون در مقابل پلی اورتان

سیلیکون معمولاً برای گرما، اشعه ماوراء بنفش و قرار گرفتن در معرض ازن ترجیح داده می‌شود، در حالی که پلی اورتان اغلب در سایش، مقاومت در برابر پارگی و چقرمگی تحمل بار قوی‌تر است. انطباق باید برای درجه انتخاب شده در هر دو ماده تأیید شود. به [مشاهده] مراجعه کنید. پلی اورتان به عنوان الاستومر جایگزین برای مقایسه کامل.

کاربردهای رایج سیلیکون

نام تجاری سیلیکون به تنهایی توجیه کننده آن نیست. این ماده تنها زمانی جایگاه خود را پیدا می‌کند که شرایط سرویس - دما، آب و هوا، رفتار الکتریکی، انطباق تماس یا بازیابی الاستیک - الاستومر ارزان‌تر یا پلاستیک سفت و سخت را منتفی کند.

قطعات سیلیکونی صنعتی

محصولات صنعتی رایج عبارتند از:

• مهر و موم ها
• واشر
• عایق‌ها
• میراگرها

سیلیکون برای آب‌بندهای استاتیک که در معرض گرما، ازن یا فشرده‌سازی مکرر قرار دارند، بسیار مناسب است. اما برای سایش لغزشی، مونتاژ لبه تیز یا تماس دینامیکی، انتخاب ضعیف‌تری است، مگر اینکه عملکرد پارگی و سایش آن تأیید شده باشد. برای طراحی، با طراحی واشر از جنس سیلیکون برای تعریف فشردگی، هندسه شیار و حرکت مجاز. برای سمت تولید، از تولید قطعات سیلیکونی صنعتی وقتی نقشه برای بررسی فرآیند و ابزار آماده است.

محصولات سیلیکونی پزشکی

کاربردهای پزشکی از سیلیکون زمانی استفاده می‌کنند که بازیابی انعطاف‌پذیر، شفافیت، سازگاری با استریلیزاسیون یا تماس کنترل‌شده با پوست، آن را مناسب سازد؛ نام پلیمر به تنهایی زیست‌سازگاری را اثبات نمی‌کند.

کاربردهای معمول عبارتند از:

• لوله‌های پزشکی
• دستگاه‌های تنفسی
• محصولات پوشیدنی مراقبت‌های بهداشتی

انتخاب با نوع تماس و مدت زمان شروع می‌شود، سپس مسیر استریلیزاسیون. استریل‌کننده‌های بخار، تابش و شیمیایی می‌توانند بر سختی، رنگ و احتباس مکانیکی تأثیر متفاوتی بگذارند، بنابراین شواهد باید هم با ترکیب و هم با دستگاه نهایی مطابقت داشته باشند.

کاربردهای سیلیکون درجه مواد غذایی

سیلیکون در تماس با مواد غذایی معمولاً برای موارد زیر استفاده می‌شود:

• وسایل آشپزخانه
• قالب های پخت
• تجهیزات فرآوری مواد غذایی
• سیستم‌های نوشیدنی

انتخاب باید با تماس مکرر یا یکبار مصرف، نوع ماده غذایی، دما و زمان تماس مطابقت داشته باشد. عملیات پس از خشک شدن فقط زمانی لازم است که مشخصات ترکیب یا فرآیند معتبر آن را ایجاب کند؛ مهاجرت، استخراج یا شواهد حسی باید با ماده مورد نظر مطابقت داشته باشد نه با برچسب عمومی "مناسب برای مواد غذایی".

برای پروژه‌هایی که قبلاً شرایط تماس و الزامات آزمایش را تعریف کرده‌اند،, تولید ظروف آشپزخانه سیلیکونی مسیر تولید مربوطه را فراهم می‌کند.

محصولات سیلیکونی مخصوص کودک و نوزاد

کاربردهای مراقبت از کودک شامل مجموعه‌های تغذیه، پیش‌بندها، دندان‌گیرها، پستانک‌ها و سایر محصولاتی است که هندسه لمسی نرم را با الزامات تماس با غذا یا پوست ترکیب می‌کنند. قطعات نازک و پیچیده ممکن است LSR را ترجیح دهند، در حالی که محصولات تغذیه‌ای بزرگتر می‌توانند در HCR قالب‌گیری شده با فشار، اقتصادی باقی بمانند. خریدارانی که قصد دارند یک خط تولید هماهنگ ایجاد کنند، می‌توانند مسیرهای موجود را بررسی کنند. تولید محصولات سیلیکونی کودک.

قالب‌های سیلیکونی سفارشی

قالب‌های پخت، یخ، شیرینی‌پزی و ریخته‌گری قابل استفاده مجدد، به انعطاف‌پذیری کافی برای جدا شدن از قالب بدون از دست دادن شکل حفره نیاز دارند. این تصمیم، ضخامت دیواره، دنده‌های نگهدارنده، پرداخت سطح، مقاومت در برابر پارگی و الزامات تماس مورد نظر را ترکیب می‌کند. ببینید ساخت قالب سیلیکونی سفارشی وقتی پروژه یک محصول قالب نهایی است و نه ابزار تولید برای یک قطعه سیلیکونی دیگر.

محصولات سیلیکونی تبلیغاتی و برنددار

مچ‌بندها، جاکلیدی‌ها، زیرلیوانی‌ها و سایر لوازم جانبی برند، کمتر بر اساس عملکرد فوق‌العاده مواد و بیشتر بر اساس ثبات رنگ، بازتولید لوگو، پرداخت سطح و حجم سفارش انتخاب می‌شوند. برای برنامه‌هایی که حول چندین کالای برند ساخته شده‌اند، از تولید محصولات تبلیغاتی سیلیکونی سفارشی به عنوان نقطه ورود به دسته بندی.

قطعات سیلیکونی خودرو

کاربردهای خودرو اغلب شامل موارد زیر است:

• دمای بالا
• قرار گرفتن در معرض روغن
• محیط‌های بیرونی

سیلیکون معمولاً در موارد زیر استفاده می‌شود:

• مهر و موم های موتور
• محافظت از کابل
• میراگرهای ارتعاشی

حالت خرابی بسته به قطعه متفاوت است: یک آب‌بند استاتیک توسط مجموعه فشرده‌سازی و تورم سیال، یک شلنگ توسط فشار و تقویت، و یک بوت خارجی توسط چرخه ازن و خمش کنترل می‌شود. قطعات زیر کاپوت در برابر دمای مداوم و سیال تماس واقعی مشخص می‌شوند. قرار گرفتن در معرض سوخت یا روغن تهاجمی ممکن است FVMQ را توجیه کند زیرا عموماً در برابر هیدروکربن‌ها بهتر از VMQ مقاومت می‌کند، اما سازگاری مایع خنک‌کننده و روان‌کننده همچنان باید در برابر ترکیب سیال، دما، زمان غوطه‌وری و تغییر حجم مجاز بررسی شود.

شیلنگ‌های خنک‌کننده و هوای فشرده معمولاً از ترکیبات HCR با تقویت‌کننده‌ای که برای فشار، دما و سیال واقعی انتخاب شده است، استفاده می‌کنند.

سیلیکون لوازم الکترونیکی مصرفی

لوازم الکترونیکی از سیلیکون برای پاسخگویی الاستیک کلیدها، آب‌بندی محیطی و عایق الکتریکی استفاده می‌کنند - نه صرفاً برای یک سطح نرم لمسی.

محصولات معمول عبارتند از:

• دکمه‌های سیلیکونی
• پوشش‌های محافظ
• لوازم جانبی پوشیدنی

سیلیکون بدون پرکننده معمولاً عایق است. ترکیبات رسانا به سیستم‌های پر شده با کربن، نیکل یا نقره متکی هستند و افزایش رسانایی می‌تواند سختی، رفتار پارگی و هزینه را تغییر دهد. ببینید طراحی یک صفحه کلید سفارشی شامل چه جزئیاتی است: برای نیروی محرک، حرکت کلید و محدودیت‌های چاپ.

چگونه ماده سیلیکونی مناسب را انتخاب کنیم

با شرایط خرابی و شواهد مورد نیاز شروع کنید، سپس خانواده پلیمر، سختی و فرآیند را انتخاب کنید. انتخاب اولیه “سیلیکون” و تعریف محیط سرویس بعداً معمولاً منجر به ارائه قیمتی می‌شود که قابل اعتبارسنجی نیست.

الزامات دما

حداکثر دمای پیوسته، دمای اوج و مدت زمان را جداگانه مشخص کنید. چرخه حرارتی و محیط اطراف را نیز اضافه کنید؛ دمای ۲۰۰ درجه سانتیگراد در هوای خشک با دمای ۲۰۰ درجه سانتیگراد در شرایط فشرده‌سازی یا در روغن یکسان نیست.

قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی

نام سیال، غلظت، دما و زمان قرار گرفتن در معرض آن را ذکر کنید. “مقاوم در برابر روغن” یا “مقاوم در برابر حلال” یک شرایط آزمایش نیست و داده‌های سازگاری حاصل از غوطه‌وری در دمای اتاق ممکن است پیش‌بینی‌کننده‌ی یک آب‌بندی فشرده‌ی گرم نباشند.

سختی و انعطاف‌پذیری

سختی Shore A با سختی قطعه نهایی یکسان نیست. ضخامت دیواره، دهانه بدون تکیه‌گاه و هندسه می‌تواند باعث شود که یک قطعه با سختی 40 Shore A سفت‌تر از یک قطعه نازک‌تر با سختی 60 Shore A به نظر برسد. برای آب‌بندها، سختی را با الزامات فشار، فشار تماس و فشردگی جفت کنید.

ببینید نحوه‌ی ابلاغ الزامات سختی و ضخامت ساحل به تأمین‌کنندگان برای جلوگیری از سوء تفاهم در مورد مشخصات.

الزامات انطباق

کاربردهای تماس با غذا و پزشکی ممکن است به شواهدی مانند موارد زیر نیاز داشته باشند:

• آزمایش استخراج 21 CFR 177.2600 برای محصولات لاستیکی با کاربرد مکرر
• شواهد توصیه پانزدهم BfR در چارچوب قانونی قابل اجرا در آلمان و اتحادیه اروپا
• آزمایش کلاس VI استاندارد USP <88> در صورت نیاز قراردادی
• ارزیابی بیولوژیکی مبتنی بر ریسک ISO 10993 برای دستگاه پزشکی نهایی

این الزامات خطرات و اقلام مختلفی را پوشش می‌دهند و قابل تعویض نیستند:

انطباق با استانداردها به قانون مربوطه، ترکیب، محصول نهایی و نحوه فرآوری آن بستگی دارد - نه به کلمه سیلیکون. FDA 21 CFR 177.2600 مقرراتی برای محصولات لاستیکی است که برای تماس مکرر با مواد غذایی در نظر گرفته شده‌اند، نه یک گواهی مواد صادر شده توسط FDA. به همین ترتیب، نتایج USP Class VI جایگزین ارزیابی مبتنی بر ریسک ISO 10993 یک دستگاه پزشکی نمی‌شود. گزارش، شرایط آزمایش، آزمایشگاه و محصول یا ترکیب دقیق آزمایش شده را درخواست کنید؛ یک بیانیه کلی انطباق کافی نیست.

برای غربالگری شیمیایی گسترده‌تر، به [مطالب] زیر مراجعه کنید. آیا سیلیکون حاوی PFAS است؟. برای شواهد در سطح مقاله، بررسی کنید چگونه ایمنی قالب سیلیکونی و شواهد نظارتی باید بررسی شوند قبل از پذیرش یک بیانیه انطباق عمومی.

روش تولید

هندسه، تلرانس و حجم سالانه، انتخاب مواد را به انتخاب فرآیند مرتبط می‌کنند:

• قالب‌گیری تزریقی LSR قطعات نازک یا پیچیده، اتوماسیون و حجم بالای تکرار را ترجیح می‌دهد، اما به سرمایه‌گذاری ابزار بیشتری نیاز دارد.
• قالب‌گیری فشاری HCR تحمل تعویض مکرر و حجم کمتر را دارد، اما زمان پرس، پلیسه‌گیری و جابجایی دستی را افزایش می‌دهد.
• اکستروژن برای پروفیل‌های پیوسته مناسب است، اما یک قالب باز نمی‌تواند تمام تلرانس‌ها یا ویژگی‌های نشان داده شده در نقشه قطعه قالب‌گیری شده را بازتولید کند.

فرآیند را تنها بر اساس حجم سالانه انتخاب نکنید. برش‌های زیرین، درج‌ها، انتقال دیواره‌ها، محدودیت‌های دروازه، خطوط جدایش قابل قبول و تمیزی مورد نیاز می‌تواند یک گزینه اقتصادی دیگر را از بین ببرد.

قبل از ارسال RFQ چه مواردی را باید اصلاح کرد؟

شش مورد مشخص می‌کنند که آیا قیمت‌های پیشنهادی از تأمین‌کنندگان مختلف اصلاً قابل مقایسه هستند یا خیر:

• سختی با تلرانس، برای مثال 50 ±5 Shore A؛ نرم یا متوسط را نمی‌توان ذکر کرد
• کلاس تحمل ابعادی در هر ایزو ۳۳۰۲-۱, ، M1 تا M4 برای قطعات قالب‌گیری شده؛ کلاس‌های تنگ‌تر بر هزینه ابزار، بازرسی و کنترل فرآیند تأثیر می‌گذارند.
• مرجع رنگ به عنوان یک شماره پنتون یا یک نمونه فیزیکی تایید شده، به علاوه اینکه آیا تطابق تحت یک منبع نور یا دو منبع نور ارزیابی می‌شود
• الزامات پس از پخت، که بیشتر بر اساس هدف انطباق تعیین می‌شود تا ترجیحات
• خط جدایش قابل قبول و موقعیت دروازه‌ای که در نقشه مشخص شده است
• حجم و الگوی سفارش سالانه، که کاویتاسیون و اینکه آیا ابزار LSR بازدهی دارد یا خیر را تعیین می‌کند.

یک قیمت‌گذاری بدون این موارد، یک حفره موقت است و این شکاف معمولاً پس از اولین دور نمونه‌گیری، به صورت یک اصلاح قیمت دوباره ظاهر می‌شود.

سوالات متداول

درخواست راه‌حل‌های سیلیکونی سفارشی

قبل از مراجعه به سازنده، از جداول انتخاب بالا برای تعریف دمای کارکرد، محیط تماس، هندسه، سختی، کلاس تلرانس، حجم سالانه و شواهد انطباق استفاده کنید.

اگر هنوز در حال غربالگری کارخانه‌ها هستید، از سوالاتی که قبل از سفارش سیلیکون OEM باید بپرسید. وقتی پروژه برای بررسی فنی آماده شد، درخواست راه‌حل‌های سیلیکونی سفارشی با آخرین ویرایش نقشه و آن هفت ورودی را بدهید. یک پیش‌فاکتور مفید باید فرضیات مربوط به مواد، فرآیند، ابزار و آزمایش را بیان کند، نه اینکه آنها را پشت یک قیمت واحد پنهان کند.