Pilihan antara silikon dan ABS sering dianggap sebagai kontes kualitas. Padahal bukan. Satu material adalah resin termoplastik kaku untuk wadah. Yang lainnya adalah elastomer yang terikat silang. Jika bagian tersebut harus menahan sekrup, kancing, atau tetap lurus, ABS bisa menjadi pilihan. Jika bagian tersebut harus kedap, lentur, atau tahan terhadap panas dan sinar UV, silikonlah yang lebih tepat.
Tentukan ABS untuk bagian kaku yang menerima beban benturan dan tetap berada di bawah batas defleksi panas resin. Tentukan silikon ketika bagian tersebut harus tetap elastis terhadap panas, kompresi, atau penuaan di luar ruangan. Jangan menganggap cetakan LSR di atas ABS standar sebagai hibrida standar — suhu cetakan biasanya di atas suhu yang dapat ditahan ABS.
Ringkasan Eksekutif
- ABS adalah bahan dasar untuk pembuatan casing, bezel, dan klip yang kaku dan membutuhkan kekuatan tahan benturan serta kekakuan dimensi pada suhu ruangan.
- Silikon adalah bahan dasar untuk segel, jaring keypad, bagian fleksibel yang bersentuhan dengan bayi/mulut, dan geometri apa pun yang harus kembali ke bentuk semula setelah deformasi atau panas berulang.
- ABS standar bukanlah substrat yang baik untuk cetakan LSR. Suhu pencetakan standar ASTM D648 HDT biasanya berkisar antara 88–100°C pada tekanan 1,8 MPa, sedangkan alat LSR umumnya beroperasi pada suhu 120–180°C. Rencanakan bagian yang terbuat dari silikon yang sudah dirakit, atau ganti plastiknya.
Apa Perbedaan Sebenarnya Antara Silikon dan ABS?
ABS (akrilonitril butadiena stirena) adalah termoplastik. Bahan ini meleleh, mengisi cetakan yang didinginkan, dan membeku menjadi bagian yang kaku. Itulah mengapa bahan ini digunakan untuk membuat wadah, penutup, dan fitur pengunci.
Karet silikon adalah elastomer termoset. Setelah mengeras, ia tidak meleleh kembali. HCR Biasanya dicetak dengan metode kompresi atau transfer molding. LSR dicetak dengan metode injeksi. ke dalam alat yang dipanaskan. Kedua metode silikon menghasilkan bagian yang elastis. Namun, tidak satu pun metode yang menghasilkan cangkang struktural.
Tim-tim meremehkan hal ini karena kedua material tersebut dapat "dibentuk". Mesin-mesinnya tampak serupa saat tur pabrik. Namun fisika di baliknya berbeda. ABS menahan beban saat ditekuk. Silikon menyimpan dan mengembalikan energi. Angka kekuatan tarik pada lembar data tidak memberi tahu Anda fungsi apa yang dimiliki bagian tersebut.
Untuk keluarga plastik yang lebih luas, gunakan silikon vs plastik. Untuk komponen aus yang menahan beban, gunakan... nilon vs silikon. Halaman ini tetap berada di ABS.
Sekilas tentang Silikon vs ABS
| Faktor penentu | ABS | Silikon (HCR / LSR) | Kesimpulan praktis |
|---|---|---|---|
| Kelas material | Termoplastik kaku | Elastomer yang terikat silang | Mulailah dari fungsi yang dibutuhkan, bukan dari nama resinnya. |
| Beban dan kekakuan | Tinggi; casing, kancing, bezel | Rendah; dirancang untuk berubah bentuk dan kembali ke bentuk semula | ABS untuk struktur |
| Panas saat beban kerja tinggi | ASTM D648 HDT biasanya ~88–100°C pada 1,8 MPa | Banyak jenis kain tetap elastis dari sekitar −50°C hingga 200–250°C. | Silikon, begitu panas dan fleksibilitas berpadu, |
| Penuaan akibat sinar UV / aktivitas luar ruangan | Menguning dan menjadi rapuh kecuali distabilkan atau dicat. | Umumnya stabil terhadap sinar UV dan ozon | Jangan mengirimkan ABS yang tidak distabilkan ke luar ruangan. |
| Makanan / oral / uap | Hanya dimungkinkan di dalam izin kontak makanan yang telah ditentukan. | Digunakan untuk bahan fleksibel yang bersentuhan dengan makanan dan bagian bayi bila senyawa tersebut memenuhi syarat. | Jangan mengganti puting atau permukaan pemanggang dengan ABS. |
| Cetakan LSR | Bahan standar akan melengkung jika dibentuk dengan alat silikon yang dipanaskan. | Membutuhkan substrat dengan HDT lebih tinggi (PC, PA, PBT, logam) | Pasang silikon pada ABS, atau ganti plastiknya. |
| Rute barang rongsokan | Penggilingan ulang termoplastik dimungkinkan di bawah kendali. | Silikon yang sudah mengeras tidak dapat dilelehkan kembali. | ABS memiliki jalur pembuangan limbah yang lebih sederhana. |
Tabel tersebut hanyalah tampilan, bukan spesifikasi. ABS tahan api, PC/ABS, dan ABS yang distabilkan UV adalah resin yang berbeda. Segel LSR 30 Shore A dan bumper HCR 70 Shore A juga sama-sama berbeda.
Bahan mana yang lebih baik dalam menangani panas?
Silikon, ketika bagian tersebut harus tetap elastis setelah panasnya hilang.
Silikon serbaguna umumnya tetap fleksibel dari sekitar −50°C hingga 200–250°C, tergantung jenisnya. Konfirmasikan batas tersebut pada Lembar Data Teknis (TDS) senyawa. ABS tidak bekerja pada kurva tersebut. Di bawah ASTM D648, ABS yang tidak diisi biasanya mengalami defleksi sekitar 88–100°C pada tekanan 1,8 MPa (264 psi), dan sedikit lebih tinggi pada 0,45 MPa. HDT adalah angka perbandingan jangka pendek. Ini bukan peringkat penggunaan terus menerus, dan bukan izin untuk meletakkan komponen di dekat pemanas.
Kegagalan yang kita lihat terjadi kemudian, bukan pada hari pertama. Tutup masih bisa tertutup setelah satu kali pengecekan panas. Setelah beberapa kali penggunaan, bagian penyegel bergeser, atau penutup tidak lagi menempel pada alur. Tim hanya membaca "ABS tahan panas" pada brosur dan mengabaikan kondisi beban. Jika suhu operasional mendekati 80°C dengan beban, hentikan penggunaan ABS sebagai standar yang kaku.
Kapan Anda Harus Memilih ABS?
Pilih ABS jika kekakuan adalah hal yang utama dalam produk Anda.
Ini cocok:
- Casing genggam dan penutup baterai
- Bingkai dan cangkang kosmetik yang membutuhkan permukaan keras yang siap dicat.
- Klip dan jepitan yang harus berbunyi "klik", bukan lentur.
- Komponen dalam ruangan yang terpapar benturan dan tidak boleh terkena makanan, kulit, atau uap.
ABS lebih mudah dicetak, dilapisi, dan dijaga kilapnya dibandingkan silikon. Hal itu penting untuk cangkang elektronik konsumen. Namun, hal itu tidak penting untuk gasket.
Sinar UV adalah masalah tersembunyi pada ABS. ABS yang tidak distabilkan akan menguning dan rapuh jika berada di luar ruangan. Casing kosmetik akan berkapur setelah berbulan-bulan terpapar sinar matahari. Jika komponen tersebut berada di luar ruangan, ABS membutuhkan lapisan pelindung UV, sistem cat, atau resin yang berbeda. Jangan membayar untuk komponen fleksibel silikon untuk mengatasi masalah casing akibat sinar UV — dan jangan pula mengirimkan ABS mentah ke lingkungan tersebut.
Kapan Sebaiknya Anda Memilih Silikon?
Pilih silikon jika bagian tersebut harus bergerak dan kembali ke posisi semula.
Ini cocok:
- Gasket, katup, dan segel kompresi
- Jaringan dan membran keypad
- Tepi dapur yang bersentuhan langsung dengan panas saat memanggang dan aktivitas lainnya.
- Empeng, dot, dan bagian fleksibel lainnya yang bersentuhan dengan mulut dibuat sesuai dengan spesifikasi kepatuhan yang telah ditentukan.
- Penutup luar ruangan yang terpapar sinar UV dan ozon
Silikon tidak termasuk bahan yang aman untuk kontak dengan makanan berdasarkan nama polimernya. Untuk kontak berulang dengan makanan di AS, bahan yang terdaftar adalah karet. Peraturan FDA 21 CFR 177.2600. Proyek-proyek Uni Eropa atau Jerman menambahkan kerangka kerja kontak makanan yang berlaku dan Rekomendasi BfR XV untuk silikon. Beberapa jenis ABS memiliki izin kontak dengan makanan untuk penggunaan tertentu. Namun, itu tetap tidak menjadikan ABS sebagai pengganti permukaan pemanggangan 200°C atau dot bayi.
Konteks produk terkait: produk bayi silikon.
Bisakah Anda melakukan overmolding silikon di atas ABS?
Biasanya tidak dengan ABS standar. Ini adalah kesalahan penawaran harga yang menghabiskan biaya pembuatan cetakan.
Proses overmolding LSR membutuhkan substrat yang tahan terhadap panas cetakan silikon. Di bengkel kami, LSR biasanya mengeras di dalam cetakan pada suhu sekitar 120–180°C. ABS standar sudah melewati suhu pengeringan panas (HDT) pada suhu tersebut. Publikasi karya tentang pencetakan ABS–LSR medis Poinnya sama: ABS standar tidak dapat direkatkan dengan silikon dalam proses overmolding injeksi konvensional karena suhu defleksi panasnya terlalu rendah. Jenis ABS khusus ditambah pemanasan cetakan dinamis muncul dalam penelitian. Itu bukan standar produksi.
Jadi, hibrida yang benar-benar dikirim hampir tidak pernah berupa "LSR yang terikat secara kimia pada ABS." Melainkan:
- Casing ABS dengan gasket silikon, keypad, atau segel yang dicetak terpisah, ditahan oleh kompresi, alur, atau pengikat.
- Atau perubahan substrat menjadi PC, PA, PBT, atau logam jika benar. perekat cetakan silikon diperlukan
Jika gambar tersebut bertuliskan “ABS + silikon yang dicetak berlebih” tanpa pemeriksaan HDT substrat, hentikan sebelum cetakan dipotong. Jendela proses pengikatan untuk PC, PA, dan logam ada di halaman adhesi, bukan di sini.
Bagaimana Perbandingan Biaya Perkakas dan Biaya Unit?
Jangan bandingkan harga per kilogram.
Injeksi ABS menggunakan alat yang didinginkan, siklus pendek, dan penggilingan ulang termoplastik pada sisa material yang terkontrol. Silikon menggunakan alat yang dipanaskan, siklus pengerasan yang dibatasi, dan sisa termoset yang tidak dapat dilelehkan kembali. Penghilangan sisa material (deflash) adalah hal yang umum. Proses pengerasan lanjutan (post-cure) muncul ketika spesifikasi ekstraksi makanan atau medis membutuhkannya.
ABS biasanya unggul ketika bagian tersebut kaku, volumenya tinggi, dan lingkungannya ringan. Silikon unggul ketika penggantian bagian tersebut di kemudian hari biayanya lebih mahal daripada resin — kegagalan segel, perubahan bentuk akibat panas, retak akibat sinar UV, atau ketidaksesuaian bentuk.
Volume tidak mengubah fungsinya. Sebuah gasket yang diproduksi 200.000 kali per tahun tetaplah sebuah gasket. Mencetaknya dengan ABS tidak menciptakan elastisitas.
Apa yang Kita Butuhkan Sebelum Menentukan Pilihan Silikon vs ABS?
Kirimkan fungsi, bukan nama material:
- Apakah bagian tersebut menahan beban, ataukah berfungsi sebagai penyegel dan fleksibel?
- Suhu kontinu dan puncak, termasuk siklus.
- UV dalam ruangan vs luar ruangan
- Kontak dengan makanan, kulit, atau sterilisasi, dan pasar tujuan (AS / UE)
- Volume tahunan, dan apakah perakitan dua bagian dapat diterima.
- Jika cetakan tambahan diminta: sebutkan kualitas substrat dan HDT terukur, bukan hanya "ABS" saja.“
Jika informasi tersebut hilang, rekomendasi silikon vs ABS hanyalah tebakan. Kami tidak akan menebak-nebak alat yang tepat berdasarkan informasi tersebut.
Untuk sisa peta material, mulailah dari silikon vs bahan lainnya.
