실리콘 제품 표면 처리 및 질감 내구성

표면 처리는 실리콘 제품의 외관뿐만 아니라 수명까지 좌우합니다. 잘못된 처리 과정을 선택하면 조기 마모나 벗겨짐이 발생할 수 있습니다.

샌드블라스팅, 에칭, 코팅 또는 플라즈마 등 적절한 표면 처리를 선택하면 질감이 아름답고 내구성이 뛰어납니다.

새로운 아기 숟가락 손잡이를 개발할 때, 팀원들은 몇 주 동안 다양한 표면 마감을 비교했습니다. 어떤 마감은 아름다워 보였지만 식기세척기 세척을 몇 번 하니 망가졌습니다. 이 경험을 통해 실리콘 제품에 적합한 표면 처리 선택이 얼마나 중요한지 깨달았습니다.

표면처리 공정 스펙트럼?

각 표면 처리는 외관, 촉감, 그리고 성능에 각기 다른 영향을 미칩니다. 그 차이점을 이해하면 용도에 가장 적합한 처리 방법을 선택하는 데 도움이 됩니다.

사포 분사, 에칭, 코팅, 플라즈마 처리 등은 각각 실리콘 표면을 다르게 변형시켜 질감, 접착력, 내구성에 영향을 미칩니다.

실리콘은 화학적으로 불활성이고 매끄러워 코팅이나 잉크가 잘 붙지 않습니다. 접착력을 높이고 원하는 질감을 구현하려면 표면 개질이 필수적입니다.

일반적인 실리콘 표면 처리

각 공정은 결합될 수 있습니다. 예를 들어, 코팅 전 플라즈마 전처리는 접착 강도를 향상시킵니다. 식품 등급 실리콘의 경우, FDA 승인을 받은 화학 물질과 코팅만 허용됩니다.

마모 및 내화학성 성능 평가?

표면 처리는 사용 및 세척 시 기계적, 화학적 응력을 모두 견뎌야 합니다. 실제 환경에서의 내구성을 보장하기 위해 테스트를 실시합니다.

마모, 용제 와이프, 교차 접착력 테스트는 처리된 표면이 성능을 유지하는 기간을 평가합니다.

코팅된 아기 그릇을 받은 적이 있는데, 일주일 만에 색이 바래기 시작했습니다. 테스트 결과, 코팅이 50회 마모 테스트에서 통과하지 못했습니다. 30회 만에 벗겨졌죠. 이 데이터를 바탕으로 코팅 성분을 조정하고 플라즈마 전처리를 추가했는데, 그 결과 성능이 100회 이상 향상되었습니다.

일반적인 내구성 테스트

고온 식기 세척기에서 코팅층이 벗겨질까요?

네, 제대로 경화되지 않았거나 접착력이 약한 경우입니다. 코팅은 내열성 및 내습성 검증을 받아야 합니다. 특히 반복적인 식기 세척에 노출되는 유아용 및 주방용 실리콘 제품의 경우 더욱 그렇습니다.

질감 디자인과 촉감?

표면 디자인은 시각적 스타일뿐만 아니라 사용자가 제품을 어떻게 경험하는지를 결정합니다. 질감의 일관성은 미적 감각과 기능적 측면 모두에서 중요합니다.

질감과 촉감은 표면 처리 유형, 패턴 깊이, 실리콘 경도에 따라 달라집니다.

공갈젖꼭지 손잡이를 디자인할 때, 무광 샌드블라스트, 에칭 미세선, 소프트 터치 코팅 등 세 가지 표면 마감을 테스트했습니다. 사용자들은 샌드블라스트 마감을 선호했는데, 건조하면서도 그립감이 좋아서 아기를 안고 잡기에 이상적이었기 때문입니다.

질감 분류 및 촉각 효과

질감의 균일성은 금형 표면 마감의 일관성에 달려 있습니다. 대량 생산 과정에서 금형 거칠기나 처리 시간의 차이로 인해 배치 간 시각적 불일치가 발생할 수 있습니다.

식품 접촉 및 이동 위험?

모든 표면 처리가 식품 접촉 실리콘에 안전한 것은 아닙니다. 부적절한 코팅이나 에칭 잔여물은 이염 위험을 초래할 수 있습니다.

식품 등급 실리콘의 경우, 유해한 이동이나 화학 물질 방출이 발생하지 않도록 FDA 및 LFGB 규정을 준수하여 처리해야 합니다.

한 아기 수유기 프로젝트에서 처음에는 보기에는 좋았지만 잔류 용매로 인해 용제 이동 테스트에 실패한 소프트 터치 코팅을 사용했습니다. 천연 질감을 살린 플라즈마 처리로 전환하여 동일한 촉감을 유지하면서 문제를 해결했습니다.

안전 고려 사항

전체 마이그레이션 또는 특정 마이그레이션 시험과 같은 규제 시험은 대량 생산 전 검증의 일부로 포함되어야 합니다. 유아용 제품의 경우, 적용된 모든 코팅은 타액 및 반복적인 끓는 물에 대한 내성이 검증되어야 합니다.

대량 생산의 일관성과 비용?

결과를 대량으로 재현할 수 없다면 내구성과 미적인 면은 아무런 의미가 없습니다. 일관된 표면 처리는 배치마다 예측 가능한 성능을 보장합니다.

표면 처리의 일관성은 공정 제어, 매체 품질, 작업자 교육, 장비 안정성에 따라 달라집니다.

대규모 주방용품 프로젝트를 진행하면서 샌드블라스팅 압력이나 매체 크기가 조금만 바뀌어도 광택 수준에 영향을 미친다는 것을 알게 되었습니다. 노즐 거리부터 처리 시간까지 모든 매개변수를 표준화하는 것이 반복 가능한 마감의 핵심이었습니다.

프로세스 제어 테이블 예

비용 고려 사항

• 사포 분사: 장비 비용이 낮고, 노동 강도가 중간 수준입니다.
• 에칭: 비용이 적당하고, 화학물질 처리 관리가 필요합니다.
• 코팅: 비용이 많이 들고, 경화와 내구성에 제약이 있습니다.
• 혈장: 설치 비용은 높지만 깔끔하고 자동화되어 있습니다.

공정 안정성은 불량률과 전반적인 비용 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다. 장기적인 신뢰성을 위해서는 자동화 및 인라인 모니터링에 투자하는 것이 좋습니다.

결론

표면 처리는 실리콘 제품의 외관과 수명을 결정합니다. 심미성, 내구성, 안전성, 그리고 비용의 균형을 맞추려면 각 방법의 장점과 한계를 명확하게 이해해야 합니다.

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