Les feuilles de silicone peuvent sembler durables, mais les forces de compression peuvent réduire silencieusement leurs performances à long terme.
Les tests de compression rémanente mesurent dans quelle mesure une feuille de silicone ne parvient pas à revenir à son épaisseur d'origine après avoir été comprimée pendant une période de temps dans des conditions spécifiques.
J'ai vu des produits qui semblaient parfaits après moulage, mais qui ne fonctionnaient plus après quelques semaines d'utilisation réelle. Dans la plupart des cas, cela est dû à une mauvaise récupération après compression. C'est pourquoi les tests de déformation rémanente à la compression sont un élément clé de notre processus d'assurance qualité.
Qu'est-ce que la déformation rémanente après compression dans les feuilles de silicone ?
C'est ce qui se passe lorsque le silicone est écrasé et ne rebondit pas.
La déformation rémanente après compression est la déformation permanente d'une feuille de silicone après une contrainte de compression prolongée. Elle indique la déformation que le silicone perd.
Lorsque vous comprimez un joint, un tapis ou un tampon en silicone, puis le relâchez, le matériau devrait retrouver son épaisseur initiale. Dans le cas contraire, la feuille a subi une déformation rémanente après compression. Ceci est particulièrement important pour les applications d'étanchéité ou d'amortissement.
Lors d'un projet, nous avons utilisé une feuille de mauvaise qualité pour un joint d'étanchéité de biberon. Après deux semaines sous pression du couvercle, le joint s'est aplati et a fui. La cause ? Une déformation rémanente à la compression élevée.
Pourquoi la déformation rémanente après compression est-elle importante dans les produits en silicone ?
Une compression élevée signifie que le silicone ne fonctionnera pas au fil du temps.
La déformation rémanente après compression affecte l'étanchéité, la durabilité et la sécurité du produit, en particulier dans les joints, les coussinets d'amortissement et les produits pour bébé sous pression.
Si une pièce en silicone reste comprimée, elle ne peut pas maintenir la pression, isoler l'humidité ou absorber efficacement les chocs. C'est pourquoi la déformation rémanente après compression est testée dans des secteurs tels que :
- Automobile – Joints et garnitures
- Soins pour bébé – Bouchons de biberons, anneaux de dentition
- Médical – Dispositifs de pression par contact cutané
- Électronique – Coussinets en silicone absorbant les chocs
D'après mon expérience, même un changement de compression de 5% peut faire ou défaire un produit qui doit durer six mois ou plus sous charge.
Comment la déformation rémanente des feuilles de silicone est-elle testée ?
Ce test suit des étapes claires définies par les normes ASTM.
La déformation rémanente à la compression est testée en comprimant une feuille de silicone à une température définie pendant une durée définie, puis en mesurant la récupération d'épaisseur après repos.
Nous suivons ASTM D395 – la méthode d'essai standard pour la propriété du caoutchouc : la déformation rémanente après compression. Voici son fonctionnement :
| Étape | Description |
|---|---|
| Préparation d'échantillons | Échantillon coupé (par exemple, 12,5 mm d'épaisseur × 29 mm de diamètre) |
| Mesure initiale | Mesurer l'épaisseur d'origine (T₀) |
| Compression | Compresser jusqu'à une épaisseur de 75% pendant 22 à 70 heures |
| Contrôle de la température | Placer au four à 70°C, 100°C ou 125°C |
| Période de repos | Retirer et laisser refroidir pendant 30 minutes |
| Mesure finale | Mesurer l'épaisseur récupérée (T₁) |
| Calcul | Utilisez la formule ci-dessous |
Rémanence après compression (%) = [(T₀ – T₁) / (T₀ – Tn)] × 100
Où Tn est l'épaisseur comprimée (75% de T₀).
Par exemple:
- T₀ = 10 mm
- Comprimé à 7,5 mm
- Après récupération, T₁ = 8,5 mm
- Rémanence de compression = [(10 – 8,5) / (10 – 7,5)] × 100 = 60%
Cela signifie que 60% de la compression ont été pas récupéré. C'est élevé. Nous visons moins de 25% dans la plupart des applications.
Quels facteurs influencent la déformation rémanente après compression du silicone ?
Tous les silicones ne se comportent pas de la même manière.
La déformation rémanente après compression dépend de la qualité du silicone, de la structure de réticulation, des charges, de la température et de l'épaisseur.
Plusieurs variables affectent la capacité de rebond d'une feuille de silicone :
1. Qualité silicone
- Le caoutchouc à haute consistance (HCR) a tendance à mieux récupérer que le caoutchouc de silicone liquide (LSR).
- Le silicone de qualité alimentaire peut avoir plus de flexibilité mais une tenue légèrement plus élevée.
2. Type de réticulation
- Les silicones durcies au peroxyde résistent souvent mieux à la prise que celles durcies au platine.
3. Charges et additifs
- Une teneur élevée en charges peut réduire l’élasticité.
- Les agents de renforcement peuvent améliorer les performances à court terme mais aggraver la récupération.
4. Exposition à la température
- Des températures d’essai plus élevées provoquent une déformation plus permanente.
- Faites toujours correspondre les conditions de test à l'utilisation réelle du produit.
5. Épaisseur de la feuille
- Les feuilles minces récupèrent plus rapidement.
- Les feuilles épaisses stockent plus d’énergie et sont plus susceptibles de se figer.
Nous effectuons toujours des tests dans des conditions multiples, en particulier pour les produits pour bébés qui doivent supporter l’ébullition, la stérilisation et le stress mécanique pendant des mois.
Comment améliorer la résistance à la déformation rémanente après compression dans les feuilles de silicone ?
La solution commence avant la production.
Choisissez la bonne formulation de silicone, la bonne méthode de durcissement et la bonne conception de feuille pour améliorer la résistance à la déformation rémanente après compression.
Voici les principales stratégies que nous utilisons :
- Sélection des matériaux – Utiliser du silicone haute performance ou du fluorosilicone pour les applications sensibles à la chaleur.
- Optimiser le durcissement – Une vulcanisation appropriée réduit les contraintes internes et améliore l’élasticité.
- Épaisseur de conception – Évitez la surcompression en utilisation réelle.
- Évitez la surchauffe – Le silicone exposé à une chaleur excessive pendant le traitement peut pré-vieillir.
- Post-durcissement – Le traitement thermique après le moulage peut améliorer la récupération.
Nous avons développé un tapis d'étanchéité pour chauffe-biberon. En remplaçant le silicone standard par un composé de qualité médicale durci au peroxyde, nous avons réduit la déformation rémanente après compression de 35% à seulement 15%, et le client a constaté une diminution des retours de produits.
Quelles valeurs de déformation rémanente après compression sont considérées comme acceptables ?
Cela dépend du produit et du secteur d’activité.
Une compression rémanente inférieure à 20–25% est généralement acceptable pour la plupart des applications de feuilles de silicone ; les applications critiques peuvent nécessiter moins de 10%.
Voici une ligne directrice générale :
| Application | Rémanence de compression idéale (%) |
|---|---|
| Produits pour bébés | ≤ 15% |
| Joints industriels | ≤ 25% |
| Équipement médical | ≤ 10% |
| Pads électroniques | ≤ 20% |
| Fiches de contact alimentaire | ≤ 20% |
Demandez toujours les rapports de test à votre fournisseur. Chez RuiYang, nous testons la déformation rémanente à la compression lors de la validation de chaque nouveau produit. Il ne s'agit pas seulement d'une certification : cela nous aide à prédire la durée de vie du silicone en utilisation réelle.
Quand devez-vous demander un test de déformation rémanente à votre fournisseur ?
Juste avant que cela ne devienne un problème.
Demandez toujours des tests de compression lorsque vous développez des produits en silicone qui seront soumis à la pression, à la chaleur ou à une utilisation mécanique à long terme.
Si vous développez l’un des éléments suivants, les tests de compression sont indispensables :
- Joints de bouteille en silicone
- Tapis d'alimentation réutilisables pour bébé
- Joints industriels haute pression
- Feuilles de mousse de silicone pour l'amortissement
- Adhésifs cutanés de qualité médicale
Un de nos clients américains a demandé des coussinets de dentition sur mesure. Nous avons effectué des tests de compression sur différents niveaux de dureté pour l'aider à choisir le meilleur équilibre entre souplesse et durabilité à long terme. C'est là toute la puissance des données.
Conclusion
Les tests de compression montrent dans quelle mesure les feuilles de silicone conservent leur forme sous pression, ce qui les rend essentiels pour des produits durables et fiables.
