Dit artikel gaat dieper in op de vaak over het hoofd geziene rol van nabewerking bij het waarborgen van de duurzaamheid op lange termijn. siliconen pakkingen, Hierin wordt onderzocht waarom onderdelen die de eerste tests doorstaan, in de praktijk kunnen falen. De onderliggende wetenschap, praktische inzichten in de productie, afwegingen, veelvoorkomende valkuilen, validatiemethoden en belangrijke conclusies voor ingenieurs en fabrikanten komen aan bod.
De paradox van "QA gehaald, veldtest mislukt"
De veelvoorkomende frustratie ontrafeld
Laat me iets met je delen dat me al talloze keren dwarszit in de jaren dat ik met siliconencomponenten heb gewerkt, van kleine prototypes tot enorme fabrieksbatches. Je hebt van die pakkingen die met gemak door elke kwaliteitscontrole in de fabriek komen – perfecte hardheid, gladde oppervlakken alsof ze met de hand zijn gepolijst, geen enkel vlekje te bekennen, zelfs niet als je ze met een vergrootglas bekijkt of door geavanceerde scanners haalt. Maar wacht een half jaar, en ze worden gebruikt in allerlei omstandigheden, bijvoorbeeld in een automotor die aan hitte en trillingen wordt blootgesteld, een medicijnpomp die schone vloeistoffen onder de juiste druk pompt, of grote pijpleidingen die vieze stoffen transporteren. En hup, lekkages, leidingen die kapotgaan, terugroepacties en een puinhoop die niemand had verwacht.
De hoofdoorzaak onthuld
Dat verschil tussen een glansrijke test in het lab en een complete mislukking in de praktijk? Het ligt zelden aan slechte blauwdrukken, inferieure ingrediënten of een rommelige mal. Nee, gebaseerd op alle demontages die ik in laboratoria en op bouwplaatsen heb gedaan, komt het meestal neer op ongecontroleerde compressie van de siliconenkit – die vervelende, blijvende platdrukking waarbij de pakking wordt samengedrukt en niet volledig terugveert, zelfs niet na lange tijd onder gewicht te hebben gestaan. De oplossing? Vergeet het gedoe met mallen, recepten of machines. Het is die stap die mensen vaak over het hoofd zien: het uitharden van de siliconenpakkingen in de oven na het gieten.
Veranderende perspectieven op de periode na de behandeling
Ingenieurs en inkopers wuiven het uitharden na de behandeling vaak weg alsof het alleen maar dient om geurtjes te verwijderen of aan de VOC-regelgeving te voldoen. Maar geloof me, na leveranciers in de VS en zelfs in Azië en Europa te hebben onderzocht, is het een cruciale stap – de laatste chemische horde die zorgt voor een lange levensduur. Bezuinig hierop en je loopt het risico op vroegtijdige problemen, regelgevingskwesties of ontevreden klanten.
Waarom zijn afgewerkte onderdelen niet volledig uitgehard?
Inzicht in restreacties
Siliconenmaterialen, met name de handige vloeibare varianten zoals LSR voor krappe klussen, beginnen in de pers te stollen door hitte en flinke druk. Dat is de belangrijkste plek voor verbindingen via bijvoorbeeld hydrosilylering in platina-systemen, waardoor het veerkrachtige frame ontstaat dat het sterk en rekbaar maakt. Maar let op, veel mensen zien dit over het hoofd: als het eenmaal is uitgehard en stevig aanvoelt, is het nog niet helemaal ingepakt. Losse kettinguiteinden en katalysatorresten blijven achter en kunnen problemen veroorzaken als je ze later niet aanpakt.
De rol van vluchtige verbindingen
Om de kern van de zaak te raken: die stiekeme, lichtgewicht siloxanen – van D4 tot D10 – zijn de boosdoeners. Ze werken als een soort verborgen smeermiddel in het mengsel, waardoor vezels kunnen glijden wanneer ze langdurig worden samengedrukt. Op vochtige, geperste plekken zoals motoren of buizen, glijdt dit omhoog in de siliconenafdichting, waardoor de afdichting beetje bij beetje afbrokkelt. Ik heb zelf in het lab kapotte onderdelen opengescheurd en gezien hoe deze dampen onder spanning verschuiven of ontsnappen, waardoor kleine gaatjes ontstaan die uitgroeien tot scheuren of afbladderende lagen.
Verbetering van de dwarsverbindingen voor meer duurzaamheid
De echte verandering komt met de verknopingsdichtheid van siliconen. Na het uitharden wordt de temperatuur verhoogd om die ophangende reacties te omhullen en een dichter bindingsnetwerk te creëren. Onze laboratoriumproeven tonen aan dat je de dichtheid van 20-30%-vaste stof kunt verhogen met een goede nabewerking – ondersteund door zweltesten, DMA en NMR-pieken. In de praktijk, als je dit achterwege laat, kan de treksterkte van topkwaliteit 15-25% bedragen na uitharding bij temperaturen boven de 150 °C, wat standaard is voor auto's of machines.
Productiepraktijk: Gegevens over na-uitharding versus compressieset
Inzichten uit praktijkgegevens
Feiten zijn feiten, en ik heb er talloze verzameld door urenlang in echte winkels te werken. Stel je een basisproduct voor. Kust A 50 platina siliconen, onze favoriet voor afdichtingen in pompen, kleppen en leidingen. Direct na 22 uur persen op 175 °C, bereikten de afdichtingstests (ASTM D395 B-methode, 70 uur op 150 °C met 251 TP3T-beslag) een blijvende afdichting van 35-451 TP3T. Een waarschuwingssignaal voor 'blijvend' betekent dat het materiaal zijn vorm niet behoudt bij continue druk.
Invloed van nabehandeling op de prestaties
Voeg daar nog massieve, na-uithardende siliconenpakkingen aan toe – vier uur op 200 °C in een heteluchtoven – en controleer opnieuw: stel de indringdiepte in op minder dan 10-15%. Dit is geen onzin. Het is het resultaat van meer dan 500 tests bij ons en onze partners. Waarom? Extra hitte verbrandt vluchtige organische stoffen (VOC's) en dicht verbindingen af, waardoor de "koude vloei" stopt en de vloeistof onder constante druk steeds dunner wordt, met als gevolg dat de afdichtingen kapotgaan.
Om het grote contrast te illustreren, volgt hier een korte vergelijkingstabel op basis van onze testresultaten:
| Genezingsmethode | Testomstandigheden (ASTM D395 Methode B) | Compressieset (%) | Behoud van afdichtingskracht (na 1.000 cycli bij 500 psi) |
| Geen nabewerking nodig (22 uur bij 175 °C) | 70 uur bij 150 °C, 25%-compressie | 35-45 | ~60% |
| Met nabewerking (4 uur bij 200 °C) | 70 uur bij 150 °C, 25%-compressie | <10-15 | ~90% |
Analyse van storingen in het veld
Bij de analyses van afdichtingsfouten die ik heb uitgevoerd of waarbij ik advies heb gegeven, heb ik stapels retourzendingen van medische kits zoals pompen doorgenomen. Daar was het uitharden te gehaast, waardoor er kruip ontstond en kleine lekkages ontstonden die de hele boel onbruikbaar maakten. Bij zware druk, zoals in hydraulische systemen van 500 psi, houden ongeharde pakkingen na 1000 omwentelingen misschien nog 60% grip vast; uitgeharde pakkingen houden 90%+ grip vast. Een belangrijke tip uit de praktijk: zorg ervoor dat de LSR-temperatuur na het uitharden exact overeenkomt met de specificaties van de leverancier. Een afwijking van 10°C kan de afdichting met 5-10 punten beschadigen, zoals wij al hebben meegemaakt.
Technische afwegingen: wanneer is nabewerking nodig?
Het afwegen van kosten en baten
Nabehandeling is niet gratis. Het brengt extra kosten met zich mee: elektriciteit tot wel 50 cent per kilo, tijd van het personeel voor het laden en lossen van de rekken, plus een verlenging van de doorlooptijd met een halve dag tot een hele dag, afhankelijk van de batch. Bij grote hoeveelheden raken de ovens verstopt en neemt de voorraad toe. Weeg de voor- en nadelen zorgvuldig af tegen de voordelen.
Prioriteren van aanvragen
Vanuit mijn perspectief als ingenieur, waarbij ik rekening moet houden met eisen en budget, geef ik de voorkeur aan nabewerking voor veeleisende, cruciale toepassingen. Tabel om het te ordenen:
| Toepassingscategorie | Voorbeelden | Aanbeveling na de behandeling | Motivering |
| Verplichte nazorg | Autoafdichtingen, dynamische hydraulische pakkingen, medische implantaten, afdichtingen voor contact met levensmiddelen (FDA 21 CFR 177.2600) | Vereist | Hoog risico op defecten door blootstelling aan hitte/olie; naleving van regelgeving is cruciaal. |
| Optionele nabehandeling | Stofpluggen, sierlijsten, ultrazachte buffers (<20 Shore A) | Overslaanbaar | Lage belasting/stress; minimale impact op prestaties of naleving van regels. |
Voor essentiële producten is overslaan niet alleen riskant, het is regelrechte zelfmoord, waardoor er veel productie wordt stopgezet. Ik heb batches gezien die door controleurs werden afgekeurd vanwege een te hoog aantal lekken, terwijl dat achteraf nog opgelost had kunnen worden.
Rekening houden met de geometrie van het onderdeel
Ook de dikte kan problemen opleveren. Dikke stukken van meer dan 5 mm warmen ongelijkmatig op in de ovens, terwijl de kern rauw blijft als er geen voorzorgsmaatregelen worden genomen. We hebben de uithardingstijd verlengd tot 6-8 uur of heteluchtovens toegevoegd voor een gelijkmatige verdeling. Dunne stukken van minder dan 1 mm harden snel uit, maar buigen als de temperatuur te hoog oploopt. ROI volgens onze berekeningen: 10.000 stuks, 51 TP3T extra voor nabewerkingen, 801 TP3T, de moeite waard voor de essentiële onderdelen.
De ovenvalkuil: veelgemaakte fouten bij massaproductie
Het voorkomen van stapelfouten
Grote lagen leggen na het uitharden gebreken bloot; kleine foutjes leiden tot grote problemen. Een veelvoorkomende fout die ik bij veel teams heb geconstateerd: het hoog opstapelen van lagen voor een snellere verwerking. Het ziet er slim uit, maar het blokkeert de dampafvoer, waardoor de lagen terugdruipen en plakkerig of gemengd worden. Controles tonen aan dat de VOC-waarden bij hogere lagen 2-3 keer hoger zijn dan bij vlakke lagen, wat wijst op problemen met de siliconencompressie.
Optimalisatie van de luchtstroom
Luchtverversing is een stille boosdoener die vaak over het hoofd wordt gezien tijdens haast. De oven heeft 10-15 verse luchtcirculaties per uur nodig om de condens te verwijderen; bij korte circulaties worden onderdelen teruggezogen, wat de dichtheid van de siliconencrosslinking aantast. We hebben extra ventilatoren toegevoegd en restanten van de 15% verwijderd.
Het beheersen van temperatuurverhoging
De opwarmfase is cruciaal, maar wordt vaak verprutst. Koele onderdelen in een hete omgeving van 200 °C gooien? Schokken zorgen voor gasophoping, blaren beschadigen de afdichtingen. Voor de meest veeleisende onderdelen passen we een stapsgewijze procedure toe: 30 minuten op 150 °C, een uur op die temperatuur, en dan de maximale temperatuur. Dit voorkomt dat de zijkanten kromtrekken door schokken. Waar gebeurd: haast, opwarmfase overgeslagen, 2000 aerodynamische afdichtingen beschadigd, alles opnieuw gedaan, weken verloren.
Testen en validatie: Hoe controleert u uw leverancier?
Een degelijke checklist opstellen
Trap niet in de verhalen van verkopers over herstel na een behandeling – ga er zelf mee aan de slag. Checklist die ik met teams heb gedeeld, makkelijk te begrijpen:
| Stap | Actiepunt | Waar moet je op letten? | Waarom het belangrijk is |
| 1 | Vraag TGA-grafieken aan | Gewichtsverlies <1% bij 200°C | Geeft een laag restgehalte aan; wijst op onvolledige uitharding. |
| 2 | Vraag naar ASTM D395-testgegevens | Compressie-instelwaarde <15% bij toepassingstemperaturen (bijv. 150 °C) | Garandeert duurzaamheid in de praktijk. |
| 3 | Voer een geurtest uit. | Minimale siliconengeur | Snelle indicator van opgesloten VOC's |
Het navigeren door de nuances van compliance
Voor de Amerikaanse markt, let op de regelgeving: FDA-voorschriften voor het verwijderen van doppen in 21 CFR 177.2600, LFGB-migratieonderzoek. Koppel dit aan uw snelheidstests in de analyse van afdichtingsfouten. Voordeel: onverwacht fabrieksbezoek – observatie van de stabiele LSR-na-uithardingstemperatuur en gebruikelijke slip.
Conclusie
Hoogwaardige siliconenafdichtingen worden niet zomaar uit mallen geperst. Ze worden gevormd door stappen zoals nabewerking om zwakke plekken te verhelpen. Door de siliconenafdichting vroegtijdig te laten uitharden, maak je van risico's sterke, duurzame afdichtingen.
