De meeste uitleg over "wat is vulkanisatie?" blijft steken bij de scheikunde uit leerboeken en vertelt nooit wat de gevolgen zijn voor de productie of de kostprijs per eenheid. Die lacune is waar kopers... kies het verkeerde uithardingssysteem en daar later de prijs voor betalen in de vorm van geurklachten, afwijkingen in tolerantie of een afgekeurde conformiteitstest.
Het vulkaniseren (uitharden) van siliconen zorgt voor de vorming van dwarsverbindingen tussen siliconenpolymeerketens. Dit proces wordt geactiveerd door een uithardingsmiddel in combinatie met warmte, vocht of UV-/elektronenstraling, waardoor zachte, niet-uitgeharde siliconen veranderen in een stabiel elastomeer met een vaste vorm, elasticiteit en hittebestendigheid (-40°C tot 230°C). Het uithardingssysteem dat u kiest (platina versus peroxide) bepaalt de geur, de naleving van voedsel- en medische voorschriften en de kosten, veel meer dan het basispolymeer zelf.
De drie uithardingsmethoden en wanneer ze worden gebruikt.
Vulkanisatie wordt gedefinieerd door de manier waarop de verknopingsreactie wordt geactiveerd. Drie methoden dekken vrijwel alles wat we uitvoeren:
| Methode | Trekker | Typisch gebruik | Notities |
|---|---|---|---|
| Warmteharding (compressie/injectie) | Hitte + druk in een mal | HTV-gevormde onderdelen, LSR-injectie | Hoogste doorvoer en precisie; vereist gereedschap. |
| RTV (vulcaniseren bij kamertemperatuur) | Vocht (1 deel) of katalysatormengsel (2 delen) | Afdichtingsmiddelen, kleefstoffen, mallen voor kleine volumes | Geen verwarmd gereedschap; langzamere uitharding |
| Bestralingskuur | UV- of elektronenbundel | Dunne coatings, films | Snel, lage temperatuur; beperkt tot dunne secties |
Voor gefabriceerde siliconenproducten, hittehardende HTV en LSR Dat is wat we in grote hoeveelheden produceren. RTV is vooral een afdichtmiddel/lijm en een methode voor prototyping, geen vormmethode voor massaproductie.
Platina versus peroxidebehandeling: de beslissing die er echt toe doet.
De basissilicone is minder belangrijk dan het uithardingssysteem. Deze keuze bepaalt geurhinder, naleving van de regelgeving en de kosten.
| Platina (toevoeging) genezing | Peroxidebehandeling | |
|---|---|---|
| Geur / bijproducten | Geen, geurloos | Lichte geur; nabehandeling is nodig om deze te verwijderen. |
| Helderheid / vergeling | Hoge helderheid, weinig vergeling | Gemiddelde helderheid |
| Voldoende conformiteit | Voedselcontact & medisch (fopspenen, buizen, menstruatiecups) | Industriële afdichtingen, algemene pakkingen |
| Kosten | Hoger (platina-katalysator) | Lagere prijs-kwaliteitverhouding |
Als het onderdeel in contact komt met voedsel, huid of het lichaam, wordt het met platina gehard — er is geen kortere weg. Met peroxide geharde onderdelen die bestemd zijn voor gevoelige toepassingen, moeten een ander proces doorlopen. na-uitharding (bijv. 200 °C gedurende ongeveer 4 uur) om restpartijen te elimineren, wat tijd en kosten met zich meebrengt.
Wat verandert siliconenvulcanisatie aan het materiaal?
Door de crosslinking kan siliconen als product worden gebruikt in plaats van als pasta. In de praktijk hardt het uit:
- Warmtebereik: Standaardtemperatuur: -40°C tot 230°C; hittebestendige varianten verdragen korte blootstelling aan 250-300°C.
- Hardheid: instelbaar over Kust A 10–80 (≈20–30A voor een fopspeen, 60–70A voor een stijf handvat).
- Dimensionale stabiliteit: Uitgeharde siliconen behouden hun vorm en elasticiteit over het gehele temperatuurbereik; niet-uitgehard materiaal niet.
HTV versus LSR: Twee manieren om te harden met hitte
Beide materialen worden door middel van warmte uitgehard, maar het proces verloopt anders, en dat heeft invloed op de minimale bestelhoeveelheid (MOQ) en de toleranties.
| HTV (vast, compressiebestendig) | LSR (vloeistof, injectie) | |
|---|---|---|
| Tolerantie | Losser; vaker flitsen | Nauwkeurig, tot op ±0,02 mm |
| Volume pasvorm | Laag tot gemiddeld volume | Grote volumes, hoge hygiëne. |
| Gereedschap | Lagere kosten voor mallen | Hogere matrijskosten (koude aanvoerkanalen) |
| Het beste voor | Eenvoudige / grotere onderdelen | Medisch, baby, precisieonderdelen |
Nalevingsgrenzen die moeten worden bevestigd vóór de gereedschapsproductie.
Het uithardingssysteem alleen garandeert geen certificaat. Zorg dat u vroegtijdig aan de beoogde norm voldoet:
- FDA 21 CFR 177.2600 — basisniveau van voedselcontact in de VS.
- LFGB — strengere EU/Duitse voedselveiligheidsnormen (algehele migratietesten); de materiaalkosten liggen doorgaans 20–30% hoger dan die van standaard FDA-kwaliteit.
- USP Klasse VI / ISO10993 — medische biocompatibiliteit. Opmerking: USP is bezig de zelfstandige aanduiding "Klasse VI" (vanaf 1 december) uit te faseren ten gunste van de risicogebaseerde biocompatibiliteitsbeoordeling volgens ISO 10993. Specificeer daarom ISO 10993 als de primaire referentie. Vereist productie in een cleanroom van klasse 100.000 (of schoner).
Veelgestelde vragen
Is gevulkaniseerd siliconenmateriaal veilig voor gebruik met voedsel?
Alleen als het platina-uitgehard is en gecertificeerd volgens de beoogde norm (FDA 21 CFR 177.2600 of LFGB). De uithardingsmethode, niet het label "silicone", is doorslaggevend.
Moet RTV-siliconenkit verwarmd worden?
Nee. RTV hardt uit bij kamertemperatuur door vocht (1-component) of een gemengde katalysator (2-component), daarom wordt het gebruikt voor afdichtingsmiddelen en mallen voor kleine volumes.
Waarom ruikt sommige siliconen zo?
Siliconen die met peroxide zijn uitgehard, kunnen sporen van bijproducten bevatten. Door een goede nabewerking verdwijnt de geur; siliconen die met platina zijn uitgehard, zijn van meet af aan geurloos.
Wat je vervolgens moet beslissen
Voordat een offerte wordt uitgebracht, bepalen drie specificaties de kosten en de levertijd: de beoogde conformiteitsnorm (FDA / LFGB / USP Klasse VI), de vereiste hardheid (Shore A) en tolerantie, en het volume/minimale bestelhoeveelheid (MOQ). Zodra deze specificaties vastliggen, kunnen het uithardingssysteem, het proces (HTV versus LSR) en de gereedschappen direct worden gekozen.
Referenties
- 21 CFR 177.2600 — Rubberartikelen bedoeld voor herhaald gebruik — US eCFR, Office of the Federal Register (actueel).
- Wettelijke voorschriften voor voedselveiligheid (LFGB) — Duits Federaal Ministerie (BMUKN).
- Gebruik van ISO 10993-1, Biologische evaluatie van medische hulpmiddelen — Richtlijnen van de Amerikaanse FDA, september 2023.
- ISO 10993-1 standaardregistratie — ISO-catalogus (raadpleeg de huidige editie van 2025).
- ASTM D2240 — Rubbereigenschap, Durometer (Shore) hardheid — ASTM International.
