Siliconen platen lijken misschien duurzaam, maar compressiekrachten kunnen de prestaties op lange termijn stilletjes verminderen.
Bij compressievervormingstests wordt gemeten in hoeverre een siliconen plaat na een bepaalde tijd onder specifieke omstandigheden niet terugkeert naar de oorspronkelijke dikte.
Ik heb producten gezien die er perfect uitzagen na het gieten, maar die na een paar weken gebruik in de praktijk al faalden. In de meeste gevallen is dit te wijten aan een slecht compressieherstel. Daarom is het testen van de compressievervorming een belangrijk onderdeel van ons kwaliteitsborgingsproces.
Wat is de compressievervorming van siliconenplaten?
Dit is wat er gebeurt als siliconen worden geplet en niet meer terugveren.
Compressievervorming is de permanente vervorming van een siliconenplaat na langdurige drukspanning. Het geeft aan hoeveel van zijn vorm de siliconen verliezen.
Wanneer u een siliconen pakking, mat of pad samendrukt en vervolgens loslaat, zou het materiaal terug moeten keren naar de oorspronkelijke dikte. Als dit niet gebeurt, betekent dit dat de plaat een vormverandering heeft ondergaan. Dit is vooral belangrijk bij afdichtings- of dempingstoepassingen.
Bij één project gebruikten we een plaat van lage kwaliteit voor een afsluitring voor een babyfles. Na twee weken onder druk van de dop was de ring plat geworden en ging lekken. De oorzaak? Hoge drukvervorming.
Waarom is compressievervorming belangrijk bij siliconenproducten?
Een hoge compressievervorming betekent dat de siliconen na verloop van tijd hun prestaties niet meer zullen leveren.
De compressievervorming heeft invloed op de afdichting, duurzaamheid en productveiligheid, vooral bij pakkingen, dempingskussentjes en babyproducten onder druk.
Als een siliconen onderdeel samengedrukt blijft, kan het de druk niet handhaven, vocht niet afdichten of schokken niet effectief absorberen. Daarom wordt de compressievervorming getest in industrieën zoals:
- Automobiel – Pakkingen en afdichtingen
- Babyverzorging – Flessenzegels, bijtringen
- Medisch – Drukapparaten met huidcontact
- Elektronica – Schokabsorberende siliconen pads
In mijn ervaring kan zelfs een 5%-verandering in de compressieset een product dat zes maanden of langer onder belasting mee moet gaan, maken of breken.
Hoe wordt de compressievervorming van siliconenplaten getest?
Deze test volgt duidelijke stappen die zijn vastgelegd in ASTM-normen.
De compressievervorming wordt getest door een siliconenplaat gedurende een bepaalde tijd bij een ingestelde temperatuur samen te persen en vervolgens het dikteherstel na rust te meten.
Wij volgen ASTM D395 – de standaardtestmethode voor rubbereigenschappen: compressievervorming. Zo werkt het:
| Stap | Beschrijving |
|---|---|
| Monstervoorbereiding | Gesneden monster (bijv. 12,5 mm dik × 29 mm diameter) |
| Initiële meting | Meet de oorspronkelijke dikte (T₀) |
| Compressie | Comprimeren tot een dikte van 75% gedurende 22–70 uur |
| Temperatuurregeling | Plaats in de oven op 70°C, 100°C of 125°C |
| Rustperiode | Haal eruit en laat 30 minuten afkoelen |
| Eindmeting | Meet de herstelde dikte (T₁) |
| Berekening | Gebruik onderstaande formule |
Compressieset (%) = [(T₀ – T₁) / (T₀ – Tn)] × 100
Waarbij Tn de samengeperste dikte is (75% van T₀).
Bijvoorbeeld:
- T₀ = 10 mm
- Gecomprimeerd tot 7,5 mm
- Na herstel is T₁ = 8,5 mm
- Compressieset = [(10 – 8,5) / (10 – 7,5)] × 100 = 60%
Dat betekent dat 60% van de compressie was niet hersteld. Dat is hoog. We streven in de meeste toepassingen naar minder dan 25%.
Welke factoren beïnvloeden de compressieset van siliconen?
Niet alle siliconen gedragen zich hetzelfde.
De compressievervorming is afhankelijk van de soort siliconen, de crosslinkstructuur, de vulstoffen, de temperatuur en de dikte.
Er zijn verschillende variabelen die van invloed zijn op hoe goed een siliconen plaat terugveert:
1. Siliconen kwaliteit
- Rubber met een hoge consistentie (HCR) herstelt doorgaans beter dan vloeibaar siliconenrubber (LSR).
- Siliconen van voedingskwaliteit zijn mogelijk flexibeler, maar hebben een iets hogere hardheid.
2. Crosslinking-type
- Siliconen die met peroxide zijn verhard, zijn vaak beter bestand tegen uitharding dan siliconen die met platina zijn verhard.
3. Vulstoffen en additieven
- Een hoog vulstofgehalte kan de elasticiteit verminderen.
- Versterkende middelen kunnen de prestaties op korte termijn verbeteren, maar het herstel verslechteren.
4. Blootstelling aan temperatuur
- Hogere testtemperaturen veroorzaken meer blijvende vervorming.
- Zorg er altijd voor dat de testomstandigheden overeenkomen met het daadwerkelijke gebruik van het product.
5. Plaatdikte
- Dunne platen herstellen sneller.
- Dikke platen slaan meer energie op en hebben een grotere kans op uitharding.
Wij testen altijd onder verschillende omstandigheden, vooral babyproducten die maandenlang gekookt, gesteriliseerd en mechanisch belast moeten worden.
Hoe kan de drukvervormingsweerstand van siliconenplaten worden verbeterd?
De oplossing begint vóór de productie.
Kies de juiste siliconenformule, uithardingsmethode en plaatontwerp om de weerstand tegen compressievervorming te verbeteren.
Dit zijn de belangrijkste strategieën die wij gebruiken:
- Materiaalkeuze – Gebruik hoogwaardige materialen of fluorsiliconen voor warmtegevoelige toepassingen.
- Optimaliseer het uitharden – Een goede vulkanisatie vermindert de interne spanning en verbetert de elasticiteit.
- Ontwerpdikte – Vermijd overcompressie tijdens gebruik.
- Vermijd oververhitting – Siliconen die tijdens de verwerking aan overmatige hitte worden blootgesteld, kunnen verouderen.
- Na-uitharding – Warmtebehandeling na het vormen kan het herstel verbeteren.
We hebben ooit een afsluitmat ontwikkeld voor een babyvoedingverwarmer. Door over te stappen van standaard siliconen naar een peroxide-uithardende medische compound, konden we de compressieset terugbrengen van 35% naar slechts 15% – en de klant zag minder retourzendingen.
Welke compressiesetwaarden worden als acceptabel beschouwd?
Het hangt af van het product en de sector.
Voor de meeste toepassingen met siliconenplaten is een compressievervorming onder 20–25% doorgaans acceptabel. Bij kritische toepassingen kan een drukvervorming onder 10% vereist zijn.
Hier is een algemene richtlijn:
| Sollicitatie | Ideale compressieset (%) |
|---|---|
| Baby producten | ≤ 15% |
| Industriële pakkingen | ≤ 25% |
| Medische apparaten | ≤ 10% |
| Elektronische pads | ≤ 20% |
| Voedselcontactbladen | ≤ 20% |
Vraag altijd testrapporten op bij uw leverancier. Bij RuiYang testen we de compressievervorming als onderdeel van elke nieuwe productvalidatie. Het gaat niet alleen om certificering, het helpt ons ook te voorspellen hoe lang de siliconen meegaan in de praktijk.
Wanneer moet u een compressiesettest bij uw leverancier aanvragen?
Net voordat het een probleem wordt.
Vraag altijd om een compressietest wanneer u siliconenproducten ontwikkelt die aan druk, hitte of langdurig mechanisch gebruik worden blootgesteld.
Als u een van de volgende problemen ondervindt, is een compressietest een must:
- Siliconen flesafdichtingen
- Herbruikbare babyvoedingsmatten
- Hogedruk industriële pakkingen
- Siliconen schuimplaten voor demping
- Huidlijmen van medische kwaliteit
Een van onze Amerikaanse klanten vroeg om op maat gemaakte bijtringen. We voerden compressietests uit met verschillende hardheidsniveaus om hen te helpen de beste balans te vinden tussen zachtheid en duurzaamheid op lange termijn. Dat is de kracht van data.
Conclusie
Met compressietests wordt aangetoond hoe goed siliconenplaten hun vorm behouden onder druk. Dit is essentieel voor duurzame, betrouwbare producten.
