सिलिकॉन शीट टिकाऊ लग सकती हैं - लेकिन संपीड़न बल चुपचाप उनके दीर्घकालिक प्रदर्शन को कम कर सकते हैं।
संपीड़न सेट परीक्षण यह मापता है कि विशिष्ट परिस्थितियों में एक निश्चित अवधि तक संपीड़ित रहने के बाद सिलिकॉन शीट अपनी मूल मोटाई में वापस आने में कितनी विफल रहती है।
मैंने ऐसे उत्पाद देखे हैं जो मोल्डिंग के बाद तो बिल्कुल सही दिखते हैं, लेकिन असल ज़िंदगी में कुछ हफ़्तों के इस्तेमाल के बाद खराब हो जाते हैं। ज़्यादातर मामलों में, ऐसा कमज़ोर कम्प्रेशन रिकवरी के कारण होता है। इसीलिए कम्प्रेशन सेट टेस्टिंग हमारी गुणवत्ता आश्वासन प्रक्रिया का एक अहम हिस्सा है।
सिलिकॉन शीट में संपीड़न सेट क्या है?
ऐसा तब होता है जब सिलिकॉन दब जाता है - और वापस नहीं उछलता।
कम्प्रेशन सेट, लंबे समय तक दबाव के बाद सिलिकॉन शीट का स्थायी विरूपण है। यह हमें बताता है कि सिलिकॉन अपनी आकृति का कितना हिस्सा खो देता है।
जब आप सिलिकॉन गैस्केट, मैट या पैड को दबाते हैं और फिर उसे छोड़ते हैं, तो सामग्री अपनी मूल मोटाई पर वापस आ जानी चाहिए। अगर ऐसा नहीं होता है, तो इसका मतलब है कि शीट ने संपीड़न सेट ले लिया है। सीलिंग या कुशनिंग के कामों में यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
एक प्रोजेक्ट में, हमने बेबी बोतल की सीलिंग रिंग के लिए घटिया क्वालिटी की शीट का इस्तेमाल किया। ढक्कन के दबाव में दो हफ़्ते बाद, रिंग चपटी हो गई और लीक होने लगी। वजह? ज़्यादा कम्प्रेशन सेट।
सिलिकॉन उत्पादों में संपीड़न सेट क्यों महत्वपूर्ण है?
उच्च संपीड़न सेट का अर्थ है कि सिलिकॉन समय के साथ काम करना बंद कर देगा।
संपीड़न सेट सीलिंग, स्थायित्व और उत्पाद सुरक्षा को प्रभावित करता है - विशेष रूप से गास्केट, कुशनिंग पैड और दबाव में शिशु उत्पादों में।
अगर सिलिकॉन का कोई हिस्सा दबा हुआ रहता है, तो वह दबाव बनाए नहीं रख पाता, नमी को रोक नहीं पाता, या प्रभाव को प्रभावी ढंग से अवशोषित नहीं कर पाता। इसीलिए कम्प्रेशन सेट का परीक्षण निम्नलिखित उद्योगों में किया जाता है:
- ऑटोमोटिव – गैस्केट और सील
- शिशु के देखभाल – बोतल सील, टीथर
- चिकित्सा – त्वचा-संपर्क दबाव उपकरण
- इलेक्ट्रानिक्स – शॉक-अवशोषित सिलिकॉन पैड
मेरे अनुभव में, संपीड़न सेट में 5% परिवर्तन भी उस उत्पाद को बना या बिगाड़ सकता है जिसे लोड के तहत छह महीने या उससे अधिक समय तक चलना होता है।
सिलिकॉन शीट संपीड़न सेट का परीक्षण कैसे किया जाता है?
यह परीक्षण ASTM मानकों द्वारा निर्धारित स्पष्ट चरणों का पालन करता है।
संपीड़न सेट का परीक्षण एक सिलिकॉन शीट को एक निश्चित तापमान पर एक निश्चित समय के लिए संपीड़ित करके किया जाता है, फिर विश्राम के बाद मोटाई की वसूली को मापा जाता है।
हम फ़ॉलो करते हैं एएसटीएम डी395 - रबर के गुणों की मानक जाँच विधि—संपीड़न सेट। यह इस प्रकार काम करता है:
| कदम | विवरण |
|---|---|
| नमूना तैयारी | कटे हुए नमूने (जैसे, 12.5 मिमी मोटा × 29 मिमी व्यास) |
| प्रारंभिक माप | मूल मोटाई (T₀) मापें |
| दबाव | 22-70 घंटों के लिए 75% मोटाई तक संपीड़ित करें |
| तापमान नियंत्रण | ओवन में 70°C, 100°C, या 125°C पर रखें |
| आराम अवधि | निकालें और 30 मिनट तक ठंडा होने दें |
| अंतिम माप | पुनर्प्राप्त मोटाई मापें (T₁) |
| गणना | नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करें |
संपीड़न सेट (%) = [(T₀ – T₁) / (T₀ – Tn)] × 100
जहाँ Tn संपीड़ित मोटाई (T₀ का 75%) है।
उदाहरण के लिए:
- T₀ = 10 मिमी
- 7.5 मिमी तक संपीड़ित
- पुनर्प्राप्ति के बाद, T₁ = 8.5 मिमी
- संपीड़न सेट = [(10 – 8.5) / (10 – 7.5)] × 100 = 60%
इसका मतलब है कि संपीड़न का 60% था नहीं ठीक हो गया। यह बहुत ज़्यादा है। हमारा लक्ष्य ज़्यादातर अनुप्रयोगों में 25% से कम का है।
सिलिकॉन के संपीड़न सेट को कौन से कारक प्रभावित करते हैं?
सभी सिलिकॉन एक जैसा व्यवहार नहीं करते।
संपीड़न सेट सिलिकॉन ग्रेड, क्रॉसलिंकिंग संरचना, भराव, तापमान और मोटाई पर निर्भर करता है।
कई कारक इस बात को प्रभावित करते हैं कि सिलिकॉन शीट कितनी अच्छी तरह से वापस उछलती है:
1. सिलिकॉन ग्रेड
- उच्च-संगतता रबर (एचसीआर) तरल सिलिकॉन रबर (एलएसआर) की तुलना में बेहतर ढंग से ठीक हो जाती है।
- खाद्य-ग्रेड सिलिकॉन में अधिक लचीलापन हो सकता है, लेकिन इसकी कीमत थोड़ी अधिक होती है।
2. क्रॉसलिंकिंग प्रकार
- पेरोक्साइड-युक्त सिलिकॉन अक्सर प्लैटिनम-युक्त सिलिकॉन की तुलना में बेहतर तरीके से जमते हैं।
3. भराव और योजक
- उच्च भराव सामग्री लोच को कम कर सकती है।
- सुदृढ़ीकरण एजेंट अल्पावधि प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं, लेकिन सुधार को खराब कर सकते हैं।
4. तापमान जोखिम
- उच्च परीक्षण तापमान अधिक स्थायी विरूपण का कारण बनता है।
- परीक्षण की स्थिति को हमेशा उत्पाद के वास्तविक उपयोग से मिलाएं।
5. शीट की मोटाई
- पतली चादरें तेजी से ठीक हो जाती हैं।
- मोटी चादरें अधिक ऊर्जा संग्रहित करती हैं तथा उनके जमने की संभावना अधिक होती है।
हम हमेशा कई परिस्थितियों में परीक्षण करते हैं - विशेष रूप से शिशु उत्पादों के लिए जिन्हें महीनों तक उबालने, जीवाणुरहित करने और यांत्रिक तनाव को झेलने की आवश्यकता होती है।
सिलिकॉन शीट में संपीड़न सेट प्रतिरोध कैसे सुधारें?
समाधान उत्पादन से पहले शुरू होता है।
संपीड़न सेट के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए सही सिलिकॉन फॉर्मूलेशन, इलाज विधि और शीट डिजाइन चुनें।
हम निम्नलिखित प्रमुख रणनीतियाँ अपनाते हैं:
- सामग्री चयन - ताप-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए उच्च-प्रदर्शन या फ्लोरोसिलिकॉन का उपयोग करें।
- इलाज को अनुकूलित करें - उचित वल्कनीकरण आंतरिक तनाव को कम करता है और लोच में सुधार करता है।
- डिज़ाइन की मोटाई - वास्तविक उपयोग में अति-संपीडन से बचें।
- ज़्यादा गरम होने से बचें - प्रसंस्करण के दौरान अत्यधिक गर्मी के संपर्क में आने से सिलिकॉन समय से पहले ही पुराना हो सकता है।
- सुधार के बाद - मोल्डिंग के बाद हीट-ट्रीटमेंट से रिकवरी में सुधार हो सकता है।
हमने एक बार बेबी फ़ूड वार्मर के लिए एक सीलिंग मैट विकसित किया था। मानक सिलिकॉन की जगह पेरोक्साइड-युक्त मेडिकल-ग्रेड कंपाउंड का इस्तेमाल करके, हमने कम्प्रेशन सेट को 35% से घटाकर सिर्फ़ 15% कर दिया—और ग्राहकों को उत्पाद वापस करने की संख्या कम हुई।
कौन से संपीड़न सेट मान स्वीकार्य माने जाते हैं?
यह उत्पाद और उद्योग पर निर्भर करता है।
20-25% से नीचे का संपीड़न सेट आमतौर पर अधिकांश सिलिकॉन शीट अनुप्रयोगों के लिए स्वीकार्य है; महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए 10% से कम की आवश्यकता हो सकती है।
यहां एक सामान्य दिशानिर्देश दिया गया है:
| आवेदन | आदर्श संपीड़न सेट (%) |
|---|---|
| छोटे उत्पाद | ≤ 15% |
| औद्योगिक गैस्केट | ≤ 251टीपी3टी |
| चिकित्सा उपकरण | ≤ 101टीपी3टी |
| इलेक्ट्रॉनिक्स पैड | ≤ 20% |
| खाद्य संपर्क पत्रक | ≤ 20% |
अपने सप्लायर से हमेशा परीक्षण रिपोर्ट मांगें। रुईयांग में, हम हर नए उत्पाद के सत्यापन के हिस्से के रूप में कम्प्रेशन सेट का परीक्षण करते हैं। यह सिर्फ़ प्रमाणन के बारे में नहीं है—इससे हमें यह अनुमान लगाने में मदद मिलती है कि सिलिकॉन वास्तविक उपयोग में कितना टिकाऊ रहेगा।
आपको अपने आपूर्तिकर्ता से संपीड़न सेट परीक्षण का अनुरोध कब करना चाहिए?
इससे पहले कि यह एक समस्या बन जाए।
सिलिकॉन उत्पादों को विकसित करते समय हमेशा संपीड़न सेट परीक्षण का अनुरोध करें जो दबाव, गर्मी या दीर्घकालिक यांत्रिक उपयोग के अधीन होंगे।
यदि आप निम्नलिखित में से कुछ भी विकसित कर रहे हैं, तो संपीड़न परीक्षण आवश्यक है:
- सिलिकॉन बोतल सील
- पुन: प्रयोज्य शिशु आहार मैट
- उच्च दबाव वाले औद्योगिक गैस्केट
- कुशनिंग के लिए सिलिकॉन फोम शीट
- चिकित्सा-ग्रेड त्वचा चिपकने वाले
हमारे एक अमेरिकी ग्राहक ने कस्टम टीथिंग पैड की माँग की थी। हमने उन्हें कोमलता और दीर्घकालिक स्थायित्व के बीच सर्वोत्तम संतुलन चुनने में मदद करने के लिए विभिन्न कठोरता स्तरों पर संपीड़न परीक्षण किए। यही डेटा की शक्ति है।
निष्कर्ष
संपीड़न सेट परीक्षण से पता चलता है कि सिलिकॉन शीट दबाव में कितनी अच्छी तरह अपना आकार बनाए रखती हैं - जो इसे लंबे समय तक चलने वाले, विश्वसनीय उत्पादों के लिए आवश्यक बनाता है।
