대부분의 구매자는 표준을 명시하지 않고 "시험 보고서"를 요청합니다. 그러면 비교할 수 없는 수치가 담긴 PDF 파일이 돌아옵니다. 실리콘 테스트 방법은 표준, 시편 금형 및 테스트 조건이 모두 사양에 명시되어 있을 때만 의미가 있습니다. ASTM D2240이 없는 쇼어 A 값이나 ASTM D395 방법 B의 시간 및 온도가 없는 압축 영구 변형률 값은 데이터가 아닙니다. 이 페이지에는 당사가 실제로 실행하고 견적을 산출하는 데 사용하는 방법, 각 방법이 측정하는 내용, 그리고 결과가 더 이상 유효하지 않게 되는 기준이 나열되어 있습니다.
실리콘 테스트 방법은 실제로 무엇을 측정하는가?
그들은 완성된 제품이 아니라 경화된 화합물을 측정합니다. 이러한 차이점은 이 글에서 다루는 다른 어떤 부분보다 더 많은 논쟁을 불러일으킵니다.
시험편은 슬래브 또는 덤벨 형태로 성형되어 제어된 조건에서 후경화됩니다. 부품에는 유동선, 접합선, 벽면 전환부, 그리고 두꺼운 부분에서 서로 다른 경화 이력이 존재합니다. 2mm 슬래브에서 9.0MPa의 인장 강도를 보이는 컴파운드라도 6mm 보스의 게이트 부분에서 파손될 수 있습니다. 재료 시험을 통해 컴파운드의 품질을 검증합니다.; 부품 수준 테스트는 공구와 공정을 검증합니다..
실리콘 관련 견적 요청서에 요구되는 거의 모든 사항은 다음 세 가지 범주로 분류됩니다.
- 물리적/기계적: 경도, 인장강도, 신장률, 인열강도, 압축 영구변형률, 비중
- 환경/노화열 노화, 저온 취성, 유체 침지, 오존, 자외선
- 규정 준수 / 안전 연락처FDA 21 CFR 177.2600, LFGB, ISO 10993, USP Class VI, RoHS/REACH
어떤 ASTM 및 ISO 표준이 물리적 특성을 다루고 있습니까?
이 여섯 가지는 거의 모든 실리콘 기술 데이터 시트에 등장하는 성분입니다.
| 재산 | ASTM 방법 | ISO 동등품 | 보도 내용 | 흔한 증상 |
|---|---|---|---|---|
| 경도 | ASTM D2240 | ISO 48-4 | 쇼어 A 경도계, 1초 또는 15초 측정값 | 6mm 적층 슬래브, 23°C |
| 인장 및 신장률 | ASTM D412 (다이 C) | ISO 37 (유형 1/2) | 파괴 시 MPa, % 신장 | 500 mm/min 크로스헤드 |
| 인열 강도 | ASTM D624 (다이 B / 다이 C) | ISO 34-1 | kN/m | 금형 형상을 명시해야 합니다. |
| 압축 세트 | ASTM D395 방법 B | ISO 815-1 | % 영구 변형 | 22시간 @ 175°C, 25% 변형 |
| 비중 | ASTM D792 | ISO 2781 | g/cm³ | 물 치환 |
| 반등/회복력 | ASTM D2632 | ISO 4662 | % | 수직 반동 |
여기에는 함정이 두 개 있습니다.
첫 번째, ASTM D412 및 ISO 37 서로 바꿔 쓸 수 없는 숫자입니다.. 시편의 형상과 측정 길이가 다르면 동일한 소재라도 연신율 결과가 다르게 나타납니다. 예를 들어, 입고 검사에 ISO 37 표준을 사용하는데 공급업체의 기술 데이터 시트(TDS)에 D412 재질이 사용된다면, 재질에 문제가 없다는 이유로 논쟁이 벌어질 수 있습니다.
두번째, 금형 규격이 명시되지 않은 인열 강도는 의미가 없습니다.. 다이 B(각도, 흠집 있음)와 다이 C(흠집 없음)는 동일한 실리콘에서 서로 다른 값을 나타내며, 그 차이는 종종 매우 큽니다. 도면에 다이를 표시하십시오.
압축 세트는 가장 중요한 수치입니다. 씰 및 개스킷, 그리고 이는 가장 흔히 잘못된 조건으로 인용되는 조건입니다. 175°C에서 22시간이라는 조건이 대표적인 조건입니다. ASTM D395 방법 B 상태에 따라 결과가 달라집니다. 70°C에서 테스트한 화합물은 훨씬 더 좋아 보일 수 있지만, 200°C에서의 적용에 대해서는 아무런 정보를 제공하지 않습니다. 경화 후 상태 또한 결과에 영향을 미칩니다. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. 실리콘 후경화 그리고 저희 상세 페이지는 다음과 같습니다. 압축 세트 테스트.
이러한 가치들이 서비스에서 어떤 의미를 갖는지에 대한 배경 설명은 다음을 참조하십시오. 실리콘의 기계적 특성 그리고 쇼어 경도 선택.
실리콘 경도는 어떻게 정확하게 측정하나요?
A형 경도계로 측정했을 때 ASTM D2240, 최소 6mm 두께의 시편에 대해 23±2°C에서 측정하였다.
흔히 발생하는 현장 오류는 부품 자체의 경도를 측정하는 것입니다. 2mm 두께의 키패드 웹이나 곡선형 튜브 벽은 경도계 받침대가 재질뿐만 아니라 형상까지 변형시키기 때문에 부드럽게 측정됩니다. 따라서 여러 장의 부품을 쌓아 올리거나 성형된 명판을 측정하는 것이 좋습니다. 또한 측정값이 즉시 측정된 것인지 아니면 15초 동안 기다린 후 측정된 것인지 명시해야 합니다. 실리콘은 시간이 지남에 따라 이완되므로 15초 후 측정값은 2~3포인트 정도 낮아질 수 있습니다.
공차 관리: 실리콘의 표준 경도는 ±5 Shore A입니다. 표면이 거칠거나 얇은 부품에 대해 전체 생산 과정에서 ±2의 공차를 보장한다고 주장하는 곳은 공장이 아닌 실험실의 결과를 인용하는 것입니다.
어떤 노화 및 환경 테스트를 지정해야 할까요?
부품이 서랍에 보관되어 있는 경우가 아니라, 열, 오일, 증기 또는 옥외 환경에 수년간 노출될 때 노화 테스트를 지정하십시오.
| 시험 | 기준 | 목적 | 일반적인 실리콘 상태 |
|---|---|---|---|
| 열 노화 | ASTM D573 / ISO 188 | 오븐 노출 후 물성 유지 | 200°C 또는 225°C에서 70시간 |
| 저온 취성 | ASTM D2137 / ISO 812 | 취성점 | VMQ의 경우 -55°C ~ -70°C입니다. |
| 유체 저항 | ASTM D471 / ISO 1817 | 부피 팽창, 경도 변화 | 오일/용매, 70시간 |
| 오존 저항성 | ASTM D1149 / ISO 1431-1 | 표면 균열 | 50 pphm, 40°C, 72시간 |
| 풍화작용 / 자외선 | ASTM G154 / ISO 4892-2 | 색상 및 표면 변화 | 주기 의존적 |
| 가연성 | UL 94 / FMVSS 302 | 연소 속도, 자연 소화 | 학년에 따라 다릅니다 |
열 노화는 실리콘이 유기 고무에 비해 가격 경쟁력을 갖추는 부분이며, 후경화가 제대로 되지 않은 화합물의 단점이 드러나는 부분이기도 합니다. 잔류 과산화물 부산물과 저분자량 실록산은 무게 감소, 경화 및 냄새를 유발합니다. 200°C에서 4시간 동안 적절히 후경화시킨 후 200°C에서 70시간 동안 열 노화 시험을 통과한 화합물이라도, 오븐 시간을 절약하기 위해 후경화 시간을 단축하면 동일한 시험에서 불합격할 수 있습니다. 관련 자료: 실리콘 노화, 자외선 및 내후성.
식품 등급 및 의료용 실리콘은 어떻게 규정 준수 여부를 테스트합니까?
공급업체의 말뿐이 아니라, 명시된 규정에 따른 추출 및 이행 시험을 통해 확인합니다.
FDA 21 CFR 177.2600
이것은 식품과 반복적으로 접촉하는 고무 제품에 대한 미국 규정. 시험은 추출 기반으로 진행됩니다. 경화된 제품을 물과 n-헥산에 넣고 환류시킨 후 추출물의 무게를 측정합니다. 제한 사항은 초기 추출과 후속 추출 모두에 적용되며, 후속 추출에 대한 제한이 더 엄격합니다. 화합물은 경화 및 후경화 과정을 거친 제품일 때만 해당 기준을 충족하며, 원료 상태의 고무만으로는 해당 기준을 충족할 수 없습니다.
LFGB / BfR XV
독일 방식은 EU 구매자들이 가장 많이 요구하는 방식입니다. 이 방식은 감각 테스트(냄새 및 맛 전달)와 다음 사항을 결합합니다. 휘발성 물질 요구 사항 200°C 오븐에서 가열한 후 측정합니다. 후경화가 덜 된 부품은 휘발성 물질 검사에서 먼저 불합격하고, 화학적 특성 검사 전에 냄새 검사에서 불합격합니다. 실리콘 베이킹 도구를 받았을 때 특유의 냄새가 나는 경우, LFGB 테스트는 바로 그러한 결함을 감지하도록 설계되었습니다.
ISO 10993 및 USP Class VI
피부 및 신체 접촉 제품에 사용 가능합니다. ISO 10993-5 -10은 시험관 내 세포독성을, -10은 자극 및 감작성을, -18은 추출물의 화학적 특성 분석을 다룹니다. USP Class VI는 의료기기 구매에서 여전히 널리 요구되는 합격/불합격 방식의 생체 내 시험입니다. 두 인증 모두 정확한 제형, 경화 시스템 및 멸균 방법에 따라 결정되며, 색상 변화나 새로운 색소 첨가는 인증서를 무효화합니다.
| 요구 사항 | 기준 | 테스트 기준 | 무엇이 그것을 무효화하는가? |
|---|---|---|---|
| 미국 식품 접촉 | FDA 21 CFR 177.2600 | 물 및 n-헥산 추출물 | 제형 또는 치료법 변경 |
| EU/독일 식품 접촉 | LFGB, BfR XV | 감각적 특성 및 휘발성 성분 | 불충분한 사후 치료 |
| 피부/신체 접촉 | ISO 10993-5 / -10 | 세포독성, 자극 | 새로운 색소, 새로운 살균법 |
| 의료 유산 | USP 6등급 | 생체 내, 합격/불합격 | 어떤 재료든 대체 가능 |
| 물질 제한 | RoHS, REACH SVHC | 원소/화학 분석 | 색소 및 필러 변화 |
이러한 테스트의 재료 측면 차이점에 대해서는 다음을 참조하십시오. 식품 등급 실리콘 vs 의료 등급 실리콘 그리고 식품 등급 실리콘. 시트 형식의 마이그레이션 동작에 대해서는 다음을 참조하십시오. 물질 이동 및 용출 시험.
어떤 테스트가 실험실이 아닌 실제 운영 환경에서 수행되어야 할까요?
경화 상태 및 치수 시험은 편차를 감지하지만, 재료 시험은 그렇지 못합니다.
- 레오미터/MDR(ASTM D5289): 입고되는 화합물 배치별로 ts2 및 t90 검사를 실시합니다. 이는 우리가 실시하는 입고 검사 중 가장 유용한 검사로, 성형 문제로 이어지기 전에 화합물 변경 사항을 감지합니다.
- 무니 점도(ASTM D1646) ~을 위한 HCR 검 제품별 일관성이 유지됩니다.
- 비중 (ASTM D792) 빠른 충전량 확인으로 사용됩니다. 비중(SG)의 변화는 일반적으로 해당 화합물이 이전 출하분과 다르다는 것을 의미합니다.
- 수축률에 대한 치수 검사실리콘 수축률은 일반적으로 2~4% 범위이며, 경도, 충전재 함량 및 후경화에 따라 달라집니다. 최초 제품 치수는 후경화 후에 측정해야 하며, 그 전에는 절대 측정해서는 안 됩니다.
- 경도 샘플링 부품이 아닌, 성형된 명판에 교대 근무당 요금이 표시되어 있습니다.
배치별 유변 측정법이 중요한 이유는 다음과 같습니다. 컴파운드 공급업체는 데이터시트를 변경하지 않고도 필러 로트를 변경할 수 있습니다. 기술 데이터시트(TDS)에는 아무런 변화가 없지만, t90 값이 바뀌고 성형업체는 기존 경화 시간을 그대로 사용하므로 두꺼운 부분의 부품이 불완전하게 경화되어 나옵니다. 이는 3주 후에 압축 영구 변형이나 악취 문제로 나타나며, 첫날에는 성형 결함으로 인식되지 않습니다. 선적 검사 체크리스트 그것이 하류에서 어떤 모습으로 나타나는지를 다룹니다.
절연 및 키패드 적용을 위한 전기 테스트
| 재산 | 기준 | 다음과 같이 보고되었습니다. |
|---|---|---|
| 절연 강도 | ASTM D149 / IEC 60243 | kV/mm |
| 체적 저항률 | ASTM D257 | Ω·cm |
| 유전 상수 / 유전 손실 | ASTM D150 | 무차원 / tan δ |
| 아크 저항 | ASTM D495 | 초 |
| 추적(CTI) | IEC 60112 | 볼트 |
절연 강도는 두께에 따라 달라지며, 공극이나 갇힌 공기가 있으면 급격히 감소합니다. 다음에서 테스트를 수행하십시오. 실제 배송될 두께, 1mm 기준 슬래브가 아닙니다. 더 자세한 내용은 다음을 참조하세요. 실리콘의 전기적 특성.
탄소 및 은 충전 화합물은 ASTM D257 방법을 반대 방향으로 적용하여 측정하는데, 이때 목표는 높은 저항이 아닌 낮은 저항입니다. (참조) 전도성 실리콘의 저항률을 측정하는 방법 부피 및 표면 저항률 조건을 구체적으로 명시하기 위해서입니다.
구매 명세서에 테스트 요구 사항을 작성하는 방법
사용 가능한 사양서는 속성, 표준, 조건, 한계의 네 부분으로 구성됩니다.
- 약점: "압축 변형률이 낮아야 합니다."“
- 사용 가능 조건: “압축 영구 변형률 ≤ 25%, ASTM D395 방법 B, 175°C에서 22시간, 25% 처짐.”
- 미흡: “식품 안전.”
- 사용 가능: “FDA 21 CFR 177.2600 경화 및 후경화 제품에 대한 추출 보고서; LFGB 보고서(관능 평가 포함).”
ASTM D2000 규격의 라인 콜아웃은 산업용 고무에 대해 동일한 기능을 한 줄로 제공하며, 대부분의 실리콘 등급도 이와 같은 방식으로 설명할 수 있습니다. 엔지니어링 팀에서 이미 D2000 규격을 사용하고 있다면 이를 활용하는 것이 좋습니다. 자유 형식 사양으로 인해 발생하는 모호성을 제거할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
ASTM D412는 ISO 37과 동일한가요?
아니요. 두 측정 방법 모두 인장 강도와 신장률을 측정하지만, 시편의 형상과 게이지 길이가 다르기 때문에 결과를 직접 비교할 수 없습니다. 하나의 표준을 선택하여 거래 양측에 사용하십시오.
FDA와 LFGB 검사를 모두 받아야 하나요?
귀사가 제품을 배송하는 시장에만 해당됩니다. FDA 21 CFR 177.2600은 미국 식품 접촉 관련 규정이며, LFGB는 독일/EU 규정으로 관능 평가 테스트를 추가합니다. 두 시장 모두에서 판매되는 제품은 두 보고서를 모두 제출해야 합니다.
슬래브 대신 완성된 부품을 테스트할 수 있나요?
네, 일부 테스트는 그렇습니다. 두꺼운 단면의 경도 측정, 치수 검사 및 기능 테스트가 이에 해당합니다. 인장, 인열 및 압축 영구 변형 시험에는 표준 시편이 필요하므로 항상 동일한 배치에서 생산된 성형 슬래브를 사용하여 시험을 진행합니다.
전체 검사 패키지를 완료하는 데 얼마나 걸립니까?
물리적 특성 평가는 일반적으로 며칠 정도 소요됩니다. 70시간 열 노화 및 생체 적합성 평가는 훨씬 더 오래 걸리며, ISO 10993 시험 경로는 몇 주가 걸립니다. 출시일을 확정하기 전에 이러한 기간을 일정에 반영하십시오.
견적 산출을 위해 필요한 정보
시험 비용은 부품 자체가 아니라 표준 목록에 따라 결정됩니다. 견적을 내기 전에 다음 정보를 알려주셔야 합니다. 대상 시장 및 관련 규정, 사용 온도 범위, 접촉 유형(식품, 피부, 임플란트, 접촉 없음), 그리고 보고서가 제3자 시험기관에서 발행되어야 하는지 아니면 사내 품질관리팀에서 발행되어야 하는지 여부입니다.
일반적으로 문제가 발생하는 지점은 구매자가 "종합 테스트"를 요구한 후, 비용과 납기를 확인하고 나면 제3자 ISO 10993 인증 패키지를 거부하는 경우입니다. 계약상 필요한 보고서와 내부용 보고서를 미리 결정해야 합니다. 이 선택은 가격과 납기를 확정짓는 중요한 요소이며, 일단 금형 제작이 시작되면 되돌리기 어렵습니다.
