실리콘 매트 두께 및 경도계 선택 가이드

실리콘 매트의 두께나 경도를 잘못 선택하면 프로젝트 전체를 망칠 수 있습니다. 수많은 제조업체가 부적합한 소재에 수천 달러를 낭비하는 것을 보았습니다.

이상적인 실리콘 매트 두께는 0.5mm에서 25mm 사이이며, 경도는 일반적으로 10A에서 80A 쇼어 경도 사이입니다. 고객의 특정 적용 요건에 따라 이 두 가지 중요한 특성의 완벽한 조합이 결정됩니다.

12년 후 실리콘 제조 업계에서 저는 수백 명의 고객이 각자의 용도에 맞는 완벽한 사양을 선택하도록 도왔습니다. 시간과 비용을 절약해 줄 통찰력을 공유해 드리겠습니다.

다양한 용도에 가장 적합한 두께 범위는 무엇입니까?

대부분의 사람들은 두꺼울수록 좋다고 생각합니다. 하지만 이러한 생각은 많은 애플리케이션에서 성능과 비용을 떨어뜨립니다.

실리콘 매트의 두께는 용도에 맞는 압축, 단열 및 내구성 요구 사항을 충족해야 합니다. 얇은 매트(0.5~2mm)는 개스킷에 적합하며, 두꺼운 매트(10~25mm)는 탁월한 쿠션 및 단열 효과를 제공합니다.

전자 개스킷에 10mm 두께의 매트를 고집했던 고객과 함께 작업했던 기억이 납니다. 두꺼운 소재는 밀봉 불량을 초래하고 300%만큼 비용이 증가했습니다. 저희는 1.5mm 두께로 변경했고 완벽한 결과를 얻었습니다.

두께 선택은 몇 가지 주요 요인에 따라 달라집니다. 밀봉 용도의 경우, 과도한 압축 없이 틈새를 메울 수 있을 만큼의 재료가 필요합니다. 전자 용도의 경우 최적의 성능을 위해 일반적으로 0.5mm에서 3mm 사이의 두께가 필요합니다.

압축 요건 또한 두께 선택에 영향을 미칩니다. 매트가 25%로 압축되는 경우, 압축 후 밀봉을 유지할 수 있을 만큼 충분한 초기 두께가 필요합니다. 최소 요건을 충족하는지 확인하기 위해 최종 압축 두께를 계산하는 것이 좋습니다.

제조상의 고려 사항도 두께 선택에 영향을 미칩니다. 얇은 매트는 경화 속도가 빠르고 생산 비용이 저렴합니다. 두꺼운 매트는 경화 시간이 길고 재료도 더 많이 필요합니다. 대량 생산의 경우, 얇은 매트는 성능 저하 없이 경제성을 더 높여줍니다.

듀로미터는 매트 성능에 어떤 영향을 미치나요?

많은 엔지니어가 경도계와 품질을 혼동합니다. 경도가 높다고 해서 항상 특정 요구 사항에 더 나은 성능을 보장하는 것은 아닙니다.

듀로미터 측정 쇼어의 실리콘 경도 10A(매우 부드러움)부터 80A(단단한 고무처럼 딱딱함)까지 등급이 있습니다. 부드러운 경도계(10A~30A)는 우수한 밀봉성을 제공하는 반면, 단단한 경도계(50A~80A)는 더 나은 내마모성을 제공합니다.

저는 경력 초기에 식품 가공 고객사에서 컨베이어 시스템에 매트를 필요로 했을 때 이 교훈을 얻었습니다. 그들은 "최대 내구성"을 위해 70A 경도계를 요구했습니다. 단단한 매트는 표면의 불규칙성에 맞지 않아 몇 주 만에 고장이 났습니다. 저희는 40A 경도계로 교체했고, 2년 동안 안정적으로 서비스를 제공할 수 있었습니다.

연성 경도계는 표면 결함에 잘 적응하기 때문에 밀봉 작업에 탁월합니다. 재료는 미세한 틈으로 흘러 들어가 액체와 기체에 대한 효과적인 차단막을 형성합니다. 그러나 연성 재료는 마모가 심한 환경에서는 마모가 더 빠릅니다.

경도계 선택 지침

밀봉 용도(10A-40A): 연성 경도계는 재료의 흐름과 형태 변형이 필요할 때 가장 효과적입니다. 도어 씰, 창문 개스킷, 파이프 연결부 등이 이러한 유연성의 이점을 누릴 수 있습니다. 이 소재는 쉽게 압축되고 시간이 지나도 접촉 압력을 유지합니다.

일반 용도 애플리케이션(30A-50A): 이 경도계 제품군은 대부분의 용도에 적합한 유연성과 내구성의 최적의 균형을 제공합니다. 식품 서비스 매트, 실험실 표면, 일반 산업용 등 다양한 용도에 적합합니다.

고마모 응용 분야(50A-80A): 경도 경도는 마모에 강하고 응력을 받아도 형태를 유지합니다. 커팅 매트, 통행량이 많은 통로, 산업 장비 패드 등에는 이 정도의 견고성이 필요합니다.

온도는 듀로미터 성능에 상당한 영향을 미칩니다. 실리콘은 고온에서는 부드러워지고 저온에서는 딱딱해집니다. 저는 듀로미터 사양을 선택할 때 항상 작동 온도 범위를 고려합니다.

화학 물질 노출 또한 경도계 선택에 영향을 미칩니다. 일부 화학 물질은 시간이 지남에 따라 실리콘을 부풀리고 부드럽게 만듭니다. 다른 화학 물질은 소재를 단단하게 만들 수 있습니다. 화학적 호환성 요건이 다른 경도계 고려 사항보다 우선할 수 있습니다.

어떤 요소를 고려하여 선택 과정을 진행해야 할까요?

대부분의 사양 결정은 모든 관련 요소를 고려하지 않은 채 너무 빨리 진행됩니다. 이러한 성급한 접근 방식은 값비싼 실수와 프로젝트 지연으로 이어집니다.

선정 과정에서는 하중 요건, 환경 조건, 예상 수명, 제조상의 제약, 그리고 비용 목표를 모두 고려해야 합니다. 각 요소는 두께와 경도계 사양에 영향을 미칩니다.

불완전한 사양 분석으로 인해 수많은 프로젝트가 실패하는 것을 보고 체계적인 접근 방식을 개발했습니다. 주요 기능 요구 사항부터 시작하여 부차적인 고려 사항을 추가해 보세요.

하중 분석은 제 작업에서 가장 중요한 부분입니다. 매트에 가해지는 정적 및 동적 하중을 계산합니다. 정적 하중은 바닥이 쳐지는 것을 방지하기 위한 최소 두께를 결정합니다. 동적 하중은 피로 저항에 영향을 미치며 경도계(durometer)를 고려해야 합니다.

환경 요인 분석

온도 사이클링: 반복적인 가열과 냉각은 일정한 온도에 노출될 때보다 재료에 다른 응력을 가합니다. 두꺼운 매트는 열 구배가 낮아 열 응력을 더 잘 견딥니다. 부드러운 경도는 열 팽창을 더 효과적으로 수용합니다.

화학물질 노출: 공격적인 화학 물질에는 특정 실리콘 제형이 필요할 수 있으며, 이는 두께와 경도계 옵션을 제한할 수 있습니다. 저는 항상 사양을 확정하기 전에 화학 물질 적합성 데이터를 요청합니다.

자외선 및 오존 노출: 옥외용 제품에는 자외선에 안정적인 제형이 필요합니다. 이러한 소재는 일반적으로 표준 등급과 기계적 특성이 약간 다릅니다. 최적의 내후성을 위해 경도계는 특정 범위로 제한될 수 있습니다.

청소 요구 사항: 식품 등급 및 의료용 제품에는 강력한 세척 화학 물질과 고온 살균을 견딜 수 있는 소재가 필요합니다. 이러한 요건은 내구성을 위한 최소 경도와 완벽한 세척을 위한 최대 두께를 모두 규정하는 경우가 많습니다.

제조 및 비용 고려 사항

매우 얇거나 두꺼운 매트의 경우 툴링 비용이 크게 증가합니다. 표준 두께 범위(1mm~10mm)는 기존 툴링을 사용하여 설치 비용을 절감합니다. 맞춤형 두께의 경우 새로운 툴링과 최소 주문 수량이 필요합니다.

리드타임은 사양의 복잡성에 따라 달라집니다. 두께와 경도의 표준 조합은 재고에서 빠르게 배송됩니다. 맞춤형 사양은 생산 일정 및 품질 테스트에 2~4주가 소요됩니다.

극한 사양에서는 품질 관리가 더욱 어려워집니다. 매우 얇은 매트는 두께 차이가 발생하여 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 매우 부드러운 경도는 운송 및 설치 중 손상을 방지하기 위해 특별한 취급이 필요합니다.

결론

적절한 두께와 경도 조합을 선택하려면 특정 응용 분야 요구 사항, 환경 조건 및 제조 제약 사항을 신중하게 분석해야 합니다.