רוב הקונים מבקשים "דוח בדיקה" מבלי לציין תקן. מה שחוזר הוא קובץ PDF עם מספרים שלא ניתן להשוות לשום דבר. שיטות בדיקת סיליקון משמעותן משהו רק כאשר התקן, תבנית הדגימה ותנאי הבדיקה כתובים כולם במפרט - ערך Shore A ללא ASTM D2240, או מספר סט דחיסה ללא זמן וטמפרטורה לפי ASTM D395 Method B, אינם נתונים. דף זה מפרט את השיטות שאנו מרצים בפועל ומצטטים לפיהן, מה כל אחת מהן מודדת, והיכן התוצאות מפסיקות להיות תקפות.
מה מודדות שיטות בדיקת סיליקון בפועל?
הם מודדים את החומר המרוכך, לא את החלק המוגמר. הבחנה זו גורמת ליותר ויכוחים מכל נקודה אחרת במאמר זה.
דגימות הבדיקה הן לוחות או משקולות שמעוצבות וקישו לאחר מכן בתנאים מבוקרים. לחלק שלך יש קווי זרימה, קווי סריגה, מעברי קירות והיסטוריית קישו שונה בחתכים עבים. תרכובת שמגיעה לרמת מתיחה של 9.0 מגה פסקל על לוח בעובי 2 מ"מ עלולה להיכשל בשער על בוס בעובי 6 מ"מ. בדיקות חומרים מאשרות את התרכובת; בדיקות ברמת החלק מסמכות את הכלים והתהליך.
שלוש קטגוריות מכסות כמעט כל מה שמבוקש בבקשת מחיר מסיליקון:
- פיזי / מכניקשיות, מתיחה, התארכות, קרע, דחיסה, משקל סגולי
- סביבתי / הזדקנותהזדקנות בחום, שבירות בטמפרטורה נמוכה, טבילה בנוזל, אוזון, UV
- תאימות / בטיחות מגעתקן FDA 21 CFR 177.2600, LFGB, ISO 10993, USP Class VI, RoHS/REACH
אילו תקני ASTM ו-ISO מכסים תכונות פיזיקליות?
אלו הן ששת המופיעות כמעט בכל גיליון נתונים טכני של סיליקון.
| תכונה | שיטת ASTM | שווה ערך ל-ISO | מה זה מדווח | מצב נפוץ |
|---|---|---|---|---|
| קַשִׁיוּת | ASTM D2240 | ISO 48-4 | דורומטר שור A, קריאה של שנייה אחת או 15 שניות | לוח מוערם 6 מ"מ, 23°C |
| מתיחה והתארכות | ASTM D412 (תבנית C) | ISO 37 (סוג 1/2) | MPa בשבירה, התארכות % | ראש צלב 500 מ"מ/דקה |
| חוזק הקרע | ASTM D624 (תבנית B / תבנית C) | ISO 34-1 | קילו-ניוטון/מטר | יש לציין את הגיאומטריה של התבנית |
| סט דחיסה | ASTM D395 שיטה B | תקן ISO 815-1 | עיוות קבוע % | 22 שעות ב-175°C, סטייה 25% |
| משקל סגולי | ASTM D792 | תקן ISO 2781 | גרם/סמ"ק | תזוזת מים |
| ריבאונד / חוסן | ASTM D2632 | תקן ISO 4662 | % | ריבאונד אנכי |
שתי מלכודות כאן.
רֵאשִׁית, ASTM D412 ו- ISO 37 אינם מספרים הניתנים להחלפה. גיאומטריה שונה של הדגימה ואורך המדידה מייצרים תוצאות התארכות שונות על אותו תרכובת. אם הבדיקה הנכנסת שלך משתמשת בתקן ISO 37 ו-TDS של הספק משתמש ב-D412, תתווכחו לגבי חומר תקין.
שְׁנִיָה, חוזק קריעה ללא הסבר על התבנית חסר משמעות. תבנית B (זוויתית, חרוטה) ותבנית C (ללא חרוט) נותנות ערכים שונים על אותו סיליקון, לעתים קרובות בפער גדול. רשמו את התבנית בציור.
סט הדחיסה הוא המספר החשוב ביותר עבור אטמים ואטמים, וזהו זה שמצוטט לרוב בתנאי הלא נכון. 22 שעות ב-175°C הוא הקלאסי ASTM D395 שיטה B מצב; תרכובת שנבדקה ב-70°C תיראה טוב יותר באופן דרמטי ולא תגיד לכם דבר על יישום ב-200°C. מצב לאחר הייבוש גם הוא משנה אותו - ראה סיליקון לאחר ריפוי ודף הפרטים שלנו בנושא בדיקת סט דחיסה.
לרקע על משמעות ערכים אלה בשירות, ראו תכונות מכניות של סיליקון ו בחירת קשיות שור.
כיצד בודקים נכון את קשיות הסיליקון?
עם דורומטר מסוג A לכל ASTM D2240, על דגימה בעובי של לפחות 6 מ"מ, בטמפרטורה של 23 ± 2 מעלות צלזיוס.
טעות השדה הנפוצה היא מדידת קשיות על החלק עצמו. רשת מקלדת בעובי 2 מ"מ או דופן צינור מעוקל מקריאים קשיות רכה מכיוון שכפות הדורומטר מסיטה את הגיאומטריה, לא רק את החומר. ערמו לוחות או בדקו לוחית יצוקה. ציינו גם האם הקריאה היא מיידית או לאחר השהייה של 15 שניות - סיליקון מתרפה, וערך ה-15 שניות יכול להיות נמוך ב-2-3 נקודות.
סבילות: ±5 Shore A הוא הסטנדרט לסיליקון. כל מי שמבטיח ±2 לאורך סדרת ייצור מלאה על חלק בעל מרקם או דופן דקה, נותן הצעת מחיר למעבדה, לא למפעל.
אילו בדיקות הזדקנות וסביבה עליך לציין?
ציינו בדיקות הזדקנות כאשר החלק חווה חום, שמן, קיטור או חשיפה חיצונית במשך שנים - לא כאשר הוא יושב במגירה.
| מִבְחָן | תֶקֶן | מַטָרָה | מצב סיליקון טיפוסי |
|---|---|---|---|
| הזדקנות בחום | ASTM D573 / ISO 188 | שמירת רכוש לאחר חשיפה לתנור | 70 שעות ב-200°C או 225°C |
| שבירות בטמפרטורה נמוכה | ASTM D2137 / ISO 812 | נקודה שבירה | -55°C עד 70°C עבור VMQ |
| עמידות לנוזלים | ASTM D471 / ISO 1817 | נפיחות נפח, שינוי קשיות | שמן / ממס, 70 שעות |
| עמידות לאוזון | ASTM D1149 / ISO 1431-1 | סדקים על פני השטח | 50 ppmh, 40°C, 72 שעות |
| בליה / UV | ASTM G154 / ISO 4892-2 | שינוי צבע ומשטח | תלוי-מחזור |
| דְלִיקוּת | UL 94 / FMVSS 302 | קצב שריפה, כיבוי עצמי | תלוי-דרגה |
יישון בחום הוא המקום שבו סיליקון מרוויח את מחירו מול גומי אורגני, וכאשר תרכובת שעברה ריפוי גרוע נחשפת. תוצרי לוואי של מי חמצן וסילוקסנים בעלי משקל מולקולרי נמוך גורמים לירידה במשקל, התקשות וריח. תרכובת שעוברת 70 שעות ב-200 מעלות צלזיוס לאחר ריפוי תקין של 4 שעות ב-200 מעלות צלזיוס עלולה להיכשל באותו מבחן כאשר הריפוי לאחר מכן קוצץ כדי לחסוך בזמן בתנור. קריאה קשורה: הזדקנות סיליקון, עמידות בפני UV ובליה.
כיצד נבדקת תאימות של סיליקון באיכות מזון וסיליקון רפואי?
על ידי בדיקות מיצוי ומיגרציה מול תקנה ידועה - לא לפי דברו של ספק.
תקן ה-FDA 21 CFR 177.2600
זהו ה- כלל אמריקאי לפריטים מגומי במגע חוזר עם מזון. הבדיקה מבוססת על מיצוי: הפריט המוקשה מבושל במים וב-n-hexane, וחומרי המיצוי נשקלים. מגבלות חלות הן על המיצוי הראשוני והן על המיצוי שלאחריו, והשני הוא הדוק יותר מבין השניים. תרכובת עומדת בדרישות רק כפריט מוקשה לאחר מיצוי - הגומי הגולמי לבדו אינו נושא את הטענה.
LFGB / BfR XV
המסלול הגרמני, וזה שרוב הקונים באיחוד האירופי מבקשים. הוא משלב בדיקות חושיות (העברת ריח וטעם) עם דרישת תוכן נדיף נמדד לאחר חשיפה לתנור ב-200 מעלות צלזיוס. חלקים שלא עברו ריפוי מספיק נכשלים בבדיקת חומרים נדיפים תחילה, והם נכשלים בבדיקת ריח לפני שהם נכשלים בבדיקת הכימיה. אם אי פעם קיבלתם משלוח של כלי אפייה מסיליקון עם ריח מובחן, זהו אותו פגם שבדיקת LFGB נועדה לאתר.
ISO 10993 ו-USP Class VI
למוצרים הבאים במגע עם העור והגוף. תקן ISO 10993-5 מכסה ציטוטוקסיות in vitro, 10- מכסה גירוי ורגישות, ו-18- מכסה אפיון כימי של חומרים הניתנים לחילוץ. USP Class VI היא סוללה in vivo שעברה/נכשלה שעדיין מבוקשת באופן נרחב ברכש רפואי. שניהם קשורים לפורמולציה המדויקת, למערכת הריפוי ולדרך העיקור - שינוי צבע או פיגמנט חדש מבטלים את התעודה.
| דְרִישָׁה | תֶקֶן | בסיס בדיקה | מה מבטל את זה |
|---|---|---|---|
| קשר עם מזון בארה"ב | תקן ה-FDA 21 CFR 177.2600 | תמציות מים ו-n-הקסאן | שינוי פורמולציה או תרופה |
| איש קשר למזון של האיחוד האירופי/גרמניה | LFGB, BfR XV | תוכן חושי + תוכן נדיף | ריפוי לאחר המחלה לא מספק |
| מגע עור/גוף | ISO 10993-5 / -10 | ציטוטוקסיות, גירוי | פיגמנט חדש, עיקור חדש |
| מורשת רפואית | USP מחלקה VI | In-vivo, עובר/נכשל | כל החלפת חומר |
| הגבלת חומרים | RoHS, REACH SVHC | אנליזה אלמנטרית / כימית | שינויי פיגמנט ומילוי |
להבדל החומרי העומד מאחורי בדיקות אלו, ראה סיליקון באיכות מזון לעומת סיליקון באיכות רפואית ו סיליקון בדרגת מזון. עבור התנהגות הגירה בצורת גיליון, ראה בדיקות נדידת חומרים ודליפה.
אילו בדיקות שייכות לייצור ולא למעבדה?
בדיקות מצב ריפוי וממד. הן מזהות סחיפה; בדיקות החומר לא.
- ריאומטר / MDR (ASTM D5289): ts2 ו-t90 לכל אצווה נכנסת של תרכובת. זוהי בדיקת הכניסה השימושית ביותר שאנו מבצעים - היא מזהה שינוי בתרכובת לפני שהיא הופכת לבעיית עובש.
- צמיגות מוני (ASTM D1646) עֲבוּר מסטיק HCR עקביות מאצווה לאצווה.
- משקל סגולי (ASTM D792) כבדיקת טעינה מהירה של חומר מילוי. SG סחף בדרך כלל אומר שהתרכובת אינה זהה לזו שהייתה במשלוח הקודם.
- בדיקת ממד כנגד הצטמקותכיווץ סיליקון הוא בדרך כלל בטווח 2–4% ונע בהתאם לקו הדורומטר, עומס המילוי ותהליכי הייבוש לאחר הקשייה. יש למדוד את מידות הפריט הראשון לאחר הייבוש לאחר הקשייה, לעולם לא לפני כן.
- דגימת קשיות למשמרת על לוחית מעוצבת, לא על החלק.
הסיבה לכך שראומטריה ברמת האצווה חשובה: ספק תרכובות יכול לשנות אצווה של חומר מילוי מבלי לשנות את גיליון הנתונים. שום דבר ב-TDS לא זז, אבל ה-t90 משתנה, המעצב שומר על זמן הריפוי הישן, וחלקים יוצאים חסרי ריפוי בחלקים העבים. זה מופיע שלושה שבועות לאחר מכן ככשלים בדחיסה או תלונות על ריח - לעולם לא כפגם ביציקה ביום הראשון. שלנו רשימת בדיקה לבדיקת משלוחים מכסה איך זה נראה במורד הזרם.
בדיקות חשמל עבור יישומי בידוד ומקלדת
| תכונה | תֶקֶן | דווח כ |
|---|---|---|
| חוזק דיאלקטרי | ASTM D149 / IEC 60243 | קילו וולט/מ"מ |
| התנגדות נפח | ASTM D257 | Ω·ס"מ |
| קבוע דיאלקטרי / פיזור | ASTM D150 | חסר מימד / שזוף δ |
| התנגדות לקשת | ASTM D495 | שניות |
| מעקב (CTI) | חברת החשמל 60112 | וולט |
חוזק דיאלקטרי תלוי בעובי ויורד בחדות עם חללים או אוויר לכוד. בדיקה על העובי בפועל שתשלח, לא על לוח ייחוס של 1 מ"מ. עוד הקשר ב תכונות חשמליות של סיליקון.
תרכובות מלאות פחמן וכסף פועלות באותה שיטת ASTM D257 בכיוון ההפוך, כאשר המטרה היא התנגדות נמוכה ולא גבוהה - ראה כיצד בודקים התנגדות סיליקון מוליך כדי לציין את תנאי הנפח וההתנגדות לפני השטח.
כיצד לכתוב דרישות בדיקה לתוך מפרט רכש
שורת מפרט שמיש מורכבת מארבעה חלקים: מאפיין, סטנדרט, תנאי ומגבלה.
- חלש: "רמת הדחיסה חייבת להיות נמוכה."“
- שמיש: "קיבוע דחיסה ≤ 25%, ASTM D395 שיטה B, 22 שעות ב-175°C, סטייה 25%."“
- חלש: "בטוח למזון".“
- שמיש: "דו"ח מיצוי לפי FDA 21 CFR 177.2600 על הפריט שעבר ריפוי, לאחר ריפוי; דו"ח LFGB כולל בדיקות חושיות."“
תיאורי קו ASTM D2000 עושים את אותה עבודה בשרשרת אחת עבור גומי תעשייתי, ואת רוב סוגי הסיליקון ניתן לתאר כך. אם צוות ההנדסה שלכם כבר עובד ב-D2000, השתמשו בו - זה מסיר את העמימות שיוצרים מפרטי טקסט חופשי.
שאלות נפוצות
האם ASTM D412 זהה ל-ISO 37?
לא. שניהם מודדים חוזק מתיחה והתארכות, אך גיאומטריית הדגימה ואורך המדידה שונים, כך שהתוצאות אינן ניתנות להשוואה ישירה. בחרו תקן אחד והשתמשו בו בשני צידי העסקה.
האם אני צריך בדיקות של ה-FDA וגם של LFGB?
רק לשווקים שאליהם אתם שולחים. תקן FDA 21 CFR 177.2600 מכסה מגע עם מזון בארה"ב; LFGB הוא המסלול הגרמני/האיחוד האירופי ומוסיף בדיקות חושיות. מוצרים הנמכרים בשני השווקים דורשים את שני הדוחות.
האם ניתן לבדוק את החלק המוגמר במקום לוח?
חלק מהבדיקות כן - קשיות על חתכים עבים, בדיקות מימד ובדיקות תפקוד. בדיקות מתיחה, קריעה ודחיסה דורשות דגימות סטנדרטיות, כך שאלו תמיד מבוצעות על לוחות יצוקים מאותה אצווה.
כמה זמן לוקחת חבילת בדיקה מלאה?
תכונות פיזיקליות הן בדרך כלל מספר ימים. יישון בחום של 70 שעות ועבודה על ביו-תאימות נמשכות זמן רב יותר, ומסלולי ISO 10993 נמדדים בשבועות. שלבו זאת בלוח הזמנים לפני שאתם מתחייבים לתאריך השקה.
מה אנחנו צריכים ממך כדי להציע הצעת מחיר לבדיקות
עלות הבדיקה נקבעת על ידי רשימת הסטנדרטים, לא על ידי החלק. לפני שניתן הצעת מחיר, עלינו לברר את הפרטים הבאים: שוק היעד והרגולציה שלו, טווח טמפרטורות השירות, סוג המגע (מזון, עור, שתל, ללא מגע), והאם הדוחות חייבים להגיע ממעבדה חיצונית או ממעבדת בקרת איכות פנימית.
היכן שזה בדרך כלל נתקע: קונים מבקשים "בדיקה מלאה" ואז מסרבים לחבילת ISO 10993 של צד שלישי לאחר שהם רואים את העלות וזמן האספקה. יש להחליט מוקדם אילו דוחות הם חוזיים ואילו פנימיים - בחירה זו נועלת גם את המחיר וגם את לוח הזמנים, וקשה להפוך אותה לאחר קיצוץ הכלים.
הפניות
- ISO 815-1:2019 - קביעת סט דחיסה, ISO
- ASTM D412-16(2021) - גומי מגופר ואלסטומרים תרמופלסטיים: מתיחה, ASTM אינטרנשיונל
- ISO 48-4:2018 - קשיות כניסה בשיטת דורומטר (שור), ISO
- ASTM D2000-18(2024)e1 - מערכת סיווג למוצרי גומי ביישומי רכב, ASTM אינטרנשיונל
- IEC 60112:2020 - מדדי הוכחה ומעקב השוואתיים, חברת החשמל
- UL 94 - דליקות של חומרים פלסטיים (בדיקות והסמכה של פלסטיק), פתרונות UL
