Kompletny przewodnik po materiałach silikonowych

Silikony obejmują płyny, żele, żywice i elastomery. Niniejszy poradnik koncentruje się na utwardzonych elastomerach silikonowych stosowanych w elementach formowanych, wytłaczanych i uszczelnianych – nie na każdej klasie polimerów silikonowych.

W tym zakresie VMQ, PVMQ i FVMQ określają skład chemiczny polimerów; LSR, HCR i RTV opisują formę dostawy lub drogę utwardzania; oświadczenia dotyczące kontaktu z żywnością i medyczne opierają się na dowodach powiązanych z konkretnym związkiem chemicznym i gotowym produktem. Poniższe sekcje łączą te etykiety z temperaturą pracy, mediami kontaktowymi, geometrią, tolerancją, wielkością produkcji i wymogami zgodności, aby inżynierowie i kupujący mogli wykluczyć nieodpowiednie opcje przed złożeniem zapytania ofertowego.

Co to jest materiał silikonowy

Silikony to rodzina polimerów syntetycznych zbudowanych na szkielecie krzemowo-tlenowym (Si-O) z organicznymi grupami bocznymi. Niniejszy poradnik omawia ich usieciowane formy elastomerowe: pompowalne LSR, stałe żywice HCR/HTV oraz jedno- lub dwuskładnikowe systemy RTV, które utwardzają się do materiałów gumopodobnych. Mieszanki VMQ ogólnego przeznaczenia są często specyfikowane w zakresie temperatur od -55°C do 200°C, ale zakres temperatur użytkowania zależy od wybranej mieszanki i środowiska pracy.

Kauczuk silikonowy łatwo pomylić z pierwiastkowym krzemem — patrz czym silikon różni się od silikonu. Jego szkielet krzemowo-tlenowy przyczynia się do stabilności termicznej i długoterminowej elastyczności, podczas gdy skład, zestaw wypełniaczy i sposób utwardzania w dużej mierze decydują o końcowych parametrach użytkowych.

Ze względu na te właściwości silikon jest powszechnie stosowany w środowiskach, w których występują wysokie temperatury, warunki zewnętrzne, kontakt z żywnością, zastosowania medyczne i wymagające warunki przemysłowe.

Kupujący oceniający bezpieczeństwo materiałów mogą zacząć od co tak naprawdę pokazują dane dotyczące toksyczności i bezpieczeństwa chemicznego.

Rodzaje materiałów silikonowych

Silikon jest klasyfikowany według kilku niezależnych osi, których nie należy traktować jako konkurujących ze sobą typów materiałów. VMQ, PVMQ i FVMQ opisują chemię polimerów; LSR, HCR/HTV i RTV opisują formę dostawy lub drogę utwardzania; gatunki do kontaktu z żywnością, medyczne, przewodzące i gąbczaste opisują przeznaczenie lub formę fizyczną. Na przykład element mający kontakt z żywnością może być wykonany z LSR lub HCR. Aby zapoznać się z porównywaniem, zobacz: Czym różnią się główne gatunki silikonu.

ASTM D1418-22 Oznaczenia identyfikują rodzinę polimerów i dają wstępne wskazówki dotyczące odporności na temperaturę i płyny. Nie definiują one same w sobie ostatecznego okna użytkowania; skład związku, system utwardzania, środowisko i TDS dostawcy nadal decydują o zakresie użytkowym.

Temperatury te stanowią orientacyjne zakresy doboru związków, a nie wartości graniczne określone w normie ASTM D1418. Opierają się one na wytycznych dotyczących komercyjnych gum silikonowych, w tym Przewodnik po cechach charakterystycznych i właściwościach Shin-Etsu; wybrany dostawca TDS i testowanie aplikacji nadal regulują wydanie.

Jeżeli dostawca podaje jedynie “silikon spożywczy” bez podania składu mieszanki, systemu utwardzania, stosownych wymagań dotyczących kontaktu z żywnością oraz dowodów badań, to oferta taka nie jest technicznie porównywalna z ofertą innego dostawcy.

Płynna guma silikonowa (LSR)

Płynny kauczuk silikonowy to utwardzany platyną materiał silikonowy, stosowany głównie w procesach formowania wtryskowego. Jest powszechnie wybierany do produktów wymagających wysokiej precyzji, czystości i powtarzalności.

Typowe zastosowania obejmują:

• Komponenty medyczne
• Produkty dla dzieci
• Urządzenia noszone
• Części spożywcze

Technologia LSR jest powszechna w przypadku cienkich, precyzyjnych elementów do pielęgnacji niemowląt, takich jak smoczki i smoczki, podczas gdy w przypadku większych produktów do karmienia nadal można stosować formowanie ciśnieniowe HCR. Dlatego wybór technologii powinien być dokonywany na podstawie geometrii, objętości i wymagań dotyczących zgodności, a nie wyłącznie kategorii produktu.

Dowiedz się więcej o jak przetwarza się płynny kauczuk silikonowy I jakie są różnice między utwardzaniem platyną a nadtlenkiem. Bezpośrednie porównanie HCR przedstawiono w poniższej tabeli decyzyjnej.

Guma o wysokiej konsystencji (HCR)

Silikon HCR ma konsystencję stałej gumy i jest szeroko stosowany w formowaniu kompresyjnym i wytłaczaniu.

Do popularnych produktów zaliczają się:

• Uszczelnienia przemysłowe
• Uszczelki
• Rurka silikonowa
• Komponenty samochodowe

HCR jest podstawowym związkiem stosowanym do produkcji wielu uszczelek formowanych, rur i profili ciągłych.

Dowiedz się więcej o Jak powstaje i jest utwardzana guma HCR.

LSR i HCR to dwie formy dostaw, które porównuje się w większości projektów części formowanych. Objętość i tolerancja często definiują ekonomiczne okno procesu, ale geometria, twardość, czystość, system utwardzania, wymagania dotyczące formowania wtryskowego i dopuszczalny wypływ mogą mieć decydujące znaczenie:

Są to typowe tendencje procesowe, a nie progi kosztów czy objętości. Rozmiar detalu, grubość ścianki, kawitacja, automatyzacja, naddatek na wypływkę i obróbka wtórna mogą odwrócić wynik ekonomiczny.

Aby zapoznać się z pełnym przebiegiem decyzji dotyczącym tej tabeli, zobacz wybór pomiędzy HCR i LSR dla danej części.

Silikon RTV

Silikon RTV utwardza się w temperaturze pokojowej i jest często stosowany do uszczelniania, łączenia i enkapsulacji.

Występuje powszechnie w:

• Uszczelnianie elektroniki
• Zastosowania budowlane
• Kleje i powłoki

Powiązany: Jak silikon RTV utwardza się bez ciepła

Silikon spożywczy

“Silikon spożywczy” nie jest odrębną rodziną polimerów ani uniwersalnym certyfikatem. Zazwyczaj odnosi się do konkretnego związku chemicznego i gotowego wyrobu opracowanego, przetworzonego i przetestowanego pod kątem obowiązujących wymogów dotyczących kontaktu z żywnością, takich jak: 21 CFR 177.2600 w Stanach Zjednoczonych lub Zalecenia BfR dotyczące materiałów przeznaczonych do kontaktu z żywnością w odpowiednich ramach prawnych Niemiec i UE.

Typowe produkty obejmują:

• Formy do pieczenia
• Przybory kuchenne
• Uszczelki do przetwarzania żywności
• Składniki napoju

Zobacz nasz szczegółowy przewodnik na temat co właściwie sprawia, że związek chemiczny jest żywnością wysokiej jakości.

Silikon klasy medycznej

“Silikon medyczny” nie jest jedną globalnie zdefiniowaną klasą materiałów. Odnosi się do kontrolowanego związku, popartego dowodami identyfikowalności i oceny biologicznej, odpowiedniego do rodzaju i czasu kontaktu wyrobu; gotowy wyrób nadal wymaga własnej oceny opartej na ryzyku.

Typowe zastosowania obejmują:

• Urządzenia oddechowe
• Rurki medyczne
• Sprzęt medyczny do noszenia
• Komponenty chirurgiczne

Widzieć jak kwalifikuje się związki o jakości medycznej Od nabywców oczekuje się udokumentowania dowodów biokompatybilności i zachowań związanych ze sterylizacją.

Inne gatunki silikonów specjalistycznych

Oprócz głównych kategorii wybrano kilka specjalistycznych klas spełniających określone wymagania wydajnościowe:

• Fluorosilikon do kontaktu z paliwem, olejem i rozpuszczalnikami
• Gąbka i pianka o zamkniętych komórkach zapewniają amortyzację, izolację i uszczelnienie o niskiej sile zamykania
• Silikon przewodzący do ekranowania EMI i klawiatur kontaktowych

Kluczowe właściwości silikonu

Jednym z powodów, dla których silikon jest tak szeroko stosowany, jest jego równowaga między właściwościami termicznymi, mechanicznymi i chemicznymi. Pełny opis techniczny znajdziesz tutaj. jak mierzy się i określa właściwości silikonu.

Zamiast koncentrować się tylko na jednej cesze, inżynierowie często wybierają silikon, ponieważ sprawdza się on stabilnie nawet w trudnych warunkach.

Poniższe dane stanowią orientacyjne zakresy wyboru dla ogólnego zastosowania VMQ, a nie limity specyfikacji. Zostały one porównane z danymi dotyczącymi związków komercyjnych, takimi jak Przewodnik po wyborze stałego i płynnego kauczuku silikonowego firmy WACKER i Przewodnik po mieszankach formierskich Shin-Etsu. Obciążenie wypełniacza, twardość, system utwardzania, warunki testowe i proces utwardzania zmieniają się w każdym rzędzie, dzięki czemu wybrany związek TDS decyduje o uwalnianiu.

Wytrzymałość cieplna

Silikon zachowuje stabilność w szerokim zakresie temperatur, dzięki czemu nadaje się do stosowania zarówno w środowiskach o wysokiej, jak i niskiej temperaturze.

W wielu formulacjach silikon wytrzymuje temperatury od około -50°C do 250°C.

Ciągłość pracy to parametr, który ma znaczenie przy wyborze. Wiele uniwersalnych mieszanek VMQ ma temperaturę około 200°C w suchym powietrzu, podczas gdy 250°C jest zazwyczaj traktowane jako krótkotrwała ekspozycja; sprężanie, warunki szczelności, płyny i wymagany okres eksploatacji mogą obniżyć te limity. Ponieważ standardowa mieszanka VMQ sztywnieje poniżej około -55°C, PVMQ lub inna zakwalifikowana mieszanka niskotemperaturowa może stać się punktem wyjścia.

Utwardzanie po utwardzaniu może zmniejszyć ilość resztkowych substancji lotnych, zapach i odkształcenie trwałe po kompresji, gdy wybrany materiał tego wymaga. Cztery godziny w temperaturze 200°C w piecu z wymuszonym obiegiem powietrza to typowy test lub warunek produkcyjny dostawcy, a nie uniwersalna zasada. Rzeczywisty czas i temperatura muszą być zgodne z TDS materiału, grubością elementu oraz zatwierdzonymi wartościami ekstrakcyjnymi, zapachem lub wartościami mechanicznymi. Jeśli utwardzanie po utwardzaniu jest częścią zatwierdzonej specyfikacji, należy je uwzględnić na rysunku lub w wymaganiach dotyczących zakupu, a nie pozostawić do decyzji dostawcy.

Dzięki temu jest przydatny do:

• Komponenty silników samochodowych
• Izolacja przemysłowa
• Uszczelki wysokotemperaturowe
• Produkty kuchenne i do gotowania

Aby uzyskać głębsze wyjaśnienie, zobacz które gatunki wytrzymują długotrwałe ciepło.

Elastyczność i elastyczność

Silikon pozostaje elastyczny nawet po długotrwałym wystawieniu na działanie ciepła, promieni UV i warunków atmosferycznych.

W porównaniu z wieloma tworzywami sztucznymi silikon jest mniej podatny na kruszenie się z upływem czasu.

Ta właściwość jest szczególnie ważna w przypadku:

• Klawiatury silikonowe
• Produkty noszone
• Akcesoria medyczne
• Elastyczne elementy uszczelniające

Dowiedz się więcej o jak silikon zachowuje się pod obciążeniem i przy powtarzających się odkształceniach. Wybór twardości jest omówiony w wybór wartości Shore A, która jest pojedynczą specyfikacją najczęściej pozostawianą niezdefiniowaną na etapie zapytania ofertowego.

Odporność chemiczna

Silikon na ogół dobrze chroni przed wilgocią, ozonem i utlenianiem, ale odporność na działanie substancji chemicznych może się znacznie różnić w zależności od konkretnego płynu, jego stężenia, temperatury i czasu ekspozycji.

Z tego powodu jest powszechnie stosowany w:

• Sprzęt do przetwarzania żywności
• Zewnętrzne systemy elektryczne
• Zastosowania uszczelnień przemysłowych

Więcej szczegółów można znaleźć w jak silikon reaguje na rozpuszczalniki i chemikalia przemysłowe, w tym, które media powodują odwracalne pęcznienie, a nie trwały atak chemiczny.

Odporność na promieniowanie UV i warunki atmosferyczne

W przeciwieństwie do wielu tworzyw sztucznych silikon zachowuje swoje właściwości nawet po długotrwałym wystawieniu na działanie warunków atmosferycznych.

Opiera się:

• Promieniowanie UV
• Ozon
• Deszcz i wilgoć
• Cykle temperaturowe

Dzięki temu silikon nadaje się do:

• Elektronika zewnętrzna
• Części zewnętrzne samochodowe
• Zastosowania solarne i oświetleniowe

Widzieć jak silikon starzeje się pod wpływem promieniowania UV i warunków atmosferycznych Aby zapewnić realistyczne oczekiwania dotyczące żywotności. Gatunki transparentne wymagają szczególnej kontroli, ponieważ widoczne przebarwienia pojawiają się na długo przed utratą właściwości mechanicznych.

Izolacja elektryczna

Materiały silikonowe są powszechnie stosowane w układach elektrycznych i elektronicznych ze względu na ich właściwości dielektryczne i stabilność temperaturową.

Typowe zastosowania obejmują:

• Izolacja kabla
• Złącza elektroniczne
• Systemy zasilania
• Ochrona czujnika

Widzieć jak silikon sprawdza się jako dielektryk w przypadku danych dotyczących izolacji. Związki wypełnione węglem lub srebrem całkowicie odwracają to zachowanie i są określane jako gatunki przewodzące.

Bezpieczeństwo żywności i biokompatybilność

Specjalne gatunki silikonu przeznaczone są do kontaktu z żywnością i zastosowań medycznych.

Przydatność zależy od dowodów powiązanych z rzeczywistym związkiem chemicznym i gotowym wyrobem:

• Formuła musi odpowiadać przewidywanym warunkom kontaktu
• Badania migracji, ekstrakcji lub biozgodności muszą być zgodne z obowiązującymi wymaganiami
• Warunki utwardzania i po utwardzeniu muszą mieścić się w ramach zatwierdzonego procesu
• Identyfikowalność musi łączyć gotowy element z badanym związkiem i raportować

Widzieć gdzie wymagania dotyczące jakości spożywczej i medycznej się różnią zanim założymy, że jeden certyfikat zastępuje drugi.

Kiedy silikon jest złym wyborem

Silikon jest słabym wyborem, gdy konstrukcja jest narażona na ścieranie, przecięcia, duże obciążenia rozciągające lub dynamiczne zużycie:

• Odporność na ścieranie i rozdarcie może być niższa niż w przypadku poliuretanu i nitrylu, dlatego w zastosowaniach wymagających ślizgania się i ostrych krawędzi konieczne są bezpośrednie testy porównawcze
• Uniwersalne VMQ charakteryzują się umiarkowaną wytrzymałością na rozciąganie, a cienkie sekcje o dużym obciążeniu mogą powodować pęknięcia w miejscach wlotów, linii podziału lub uszkodzonych krawędziach
• Standardowy VMQ może pęcznieć w paliwach węglowodorowych, olejach mineralnych i niektórych rozpuszczalnikach niepolarnych; FVMQ często poprawia kompatybilność, ale rzeczywisty płyn, temperatura i czas zanurzenia nadal wymagają przetestowania
• Silikon jest zazwyczaj droższy niż guma dostępna w handlu, a utwardzonego złomu nie można przetopić i ponownie wykorzystać w procesie produkcyjnym, jak ma to miejsce w przypadku tworzyw termoplastycznych

To właśnie te ograniczenia, a nie informacje zawarte w arkuszach danych, decydują zazwyczaj o wyborze materiału.

Procesy produkcji silikonu

W zależności od projektu produktu, gatunku materiału i wielkości produkcji stosujemy różne metody produkcji. przegląd pełnego przepływu pracy produkcyjnej obejmuje każdy etap od złożonej do gotowej części, podczas gdy Czym jest wulkanizacja silikonu? wyjaśnia chemię sieciowania wspólną dla wszystkich z nich.

Formowanie tłoczne

Formowanie tłoczne jest powszechnie stosowane do produkcji elementów silikonowych o średniej objętości i stosunkowo prostych konstrukcji. Czas cyklu zależy od grubości przekroju przy temperaturach prasy około 170–180°C, dzięki czemu proces pozostaje ekonomiczny, gdy koszt oprzyrządowania ma większe znaczenie niż robocizna jednostkowa.

Jest często wybierany ze względu na:

• Uszczelki
• Uszczelnienia przemysłowe
• Części silikonowe o wysokiej twardości

Przeczytaj więcej o jak działa formowanie kompresyjne w praktyce, w tym tam, gdzie koszty pracy związanej z usuwaniem wypływek zaczynają przewyższać oszczędności na narzędziach.

Formowanie wtryskowe ciekłego silikonu

Formowanie wtryskowe LSR nadaje się do produkcji wielu precyzyjnych produktów silikonowych i zautomatyzowanych środowisk produkcyjnych. Formowanie metodą zimnokanałową z dobrze kontrolowanym odpowietrzaniem i podciśnieniem pozwala na utrzymanie ciasnych detali i pracę z bardzo niskimi wypływkami, dlatego proces ten jest powszechny – choć nie automatyczny – w przypadku części medycznych i artykułów dziecięcych.

Zalety obejmują:

• Ścisłe tolerancje
• Wysoka powtarzalność
• Szybkie cykle produkcyjne
• Czysty proces produkcyjny

Typowe zastosowania obejmują:

• Części medyczne
• Elektroniki użytkowej
• Produkty do pielęgnacji niemowląt

Kompromisem jest oprzyrządowanie. Systemy kanałów zimnych i gniazda próżniowe zwiększają budżet na formę, a zwrot z inwestycji wynika z czasu cyklu i ilości braków, a nie wyłącznie z ceny jednostkowej. Zobacz Jak przebiega formowanie wtryskowe silikonu od początku do końca aby poznać szczegóły procesu.

Wytłaczanie silikonu

Ciągłe wytłaczanie silikonu stosowany jest do produkcji ciągłych profili silikonowych, takich jak rurki, paski i materiały izolacyjne.

Typowe produkty obejmują:

• Rurka silikonowa
• Sznurki silikonowe
• Izolacja przewodu

Profile wytłaczane są wulkanizowane w sposób ciągły na linii produkcyjnej z gorącym powietrzem lub kąpielą solną, dzięki czemu wymiary są utrzymywane przez prędkość linii i temperaturę pieca, a nie przez zamkniętą komorę. Tolerancje ścianek i średnicy są zatem mniejsze niż w przypadku elementów formowanych, a rysunek wymagający tolerancji na poziomie formy dla profilu wytłaczanego jest najczęstszym powodem, dla którego wycena wytłaczania jest zwracana jako wycena formowania.

Typowy produkt końcowy obejmuje rurki, sznury i ciągłe paski o określonym przekroju poprzecznym. Standardowe płaskie arkusze silikonowe są zazwyczaj kalandrowane, a nie wytłaczane. Te dwa procesy mają różne granice tolerancji.

Narzędzia, postprodukcja i prototypowanie

Formowanie to tylko część obrazu kosztów i jakości:

• Przewodnik po projektowaniu form silikonowych — kąty pochylenia, grubość ścianki, odpowietrzanie, skurcz
• Koszty form silikonowych — co wpływa na budżety na narzędzia
• Silikon po utwardzeniu — stosowane, gdy wymaga tego specyfikacja związku lub proces weryfikacji zgodności
• Od prototypowania do produkcji masowej — co się zmienia, gdy narzędzia przechodzą z form miękkich na stal produkcyjną

Silikon kontra inne materiały

Wybór materiału zależy od dominującego obciążenia, a nie od tego, który materiał ma najdłuższą listę zalet. Użyj tabeli, aby zidentyfikować pierwszy kompromis, a następnie otwórz szczegółowe porównanie dla rzeczywistych warunków pracy.

Silikon kontra guma

Silikon jest zazwyczaj preferowany, gdy decydujące znaczenie ma ciepło, ozon, ekspozycja na promieniowanie UV lub elastyczność w niskich temperaturach; konwencjonalne gumy mogą być lepsze, gdy decydujące znaczenie ma odporność na ścieranie, rozdarcie lub niższy koszt materiału. Zobacz Czym silikon i konwencjonalna guma różnią się pod wpływem ciepła?.

Silikon kontra plastik

Wybierz silikon, aby uzyskać sprężysty powrót, uszczelnienie i możliwość wielokrotnego zginania; wybierz sztywne tworzywo sztuczne, gdy liczy się sztywność strukturalna, niższy koszt jednostkowy lub bardzo szybkie formowanie. Zobacz gdzie silikon przewyższa sztywne tworzywa sztuczne.

Silikon kontra TPU

Silikon jest mocniejszym materiałem wyjściowym, odpornym na ciepło, warunki atmosferyczne i długotrwałą regenerację sprężystą, natomiast TPU często wykazuje lepszą odporność na ścieranie i wytrzymałość. Zobacz kompromis między silikonem a TPU.

Silikon kontra PVC

Silikon jest często wybierany ze względu na elastyczność w wyższych temperaturach, długą ekspozycję na warunki zewnętrzne lub sprawdzoną formułę bez plastyfikatorów; PVC pozostaje ekonomiczny, gdy jego temperatura, elastyczność i limity zgodności odpowiadają wymaganiom danego zastosowania. Przeczytaj pełne porównanie w PVC kontra silikon.

Silikon kontra nylon

Silikon nadaje się do uszczelniania, izolacji i powrotu do pierwotnej sprężystości, natomiast nylon jest odporny na obciążenia i zużycie konstrukcyjne; w przypadku nylonu należy również uwzględnić zmianę wymiarów spowodowaną wilgocią. Zobacz pełną wersję wybór nylonu czy silikonu porównanie.

Silikon kontra poliuretan

Silikon jest zazwyczaj preferowany w przypadku narażenia na ciepło, promieniowanie UV i ozon, natomiast poliuretan jest często bardziej odporny na ścieranie, rozdarcie i obciążenia; zgodność z wymaganiami musi zostać zweryfikowana dla wybranego gatunku w przypadku obu materiałów. Zobacz poliuretan jako alternatywny elastomer Aby zobaczyć pełne porównanie.

Typowe zastosowania silikonu

Sama nazwa branży nie uzasadnia zastosowania silikonu. Materiał ten zyskuje na popularności tylko wtedy, gdy warunki użytkowania – temperatura, warunki atmosferyczne, właściwości elektryczne, podatność styków lub powrót sprężysty – wykluczają tańszy elastomer lub sztywne tworzywo sztuczne.

Komponenty silikonowe przemysłowe

Do typowych produktów przemysłowych zaliczają się:

• Foki
• Uszczelki
• Izolatory
• Amortyzatory

Silikon doskonale nadaje się do uszczelnień statycznych narażonych na działanie ciepła, ozonu lub powtarzające się ściskanie. Jest jednak słabszym wyborem w przypadku zużycia ślizgowego, montażu z ostrymi krawędziami lub dynamicznego kontaktu, chyba że odporność na rozdarcia i ścieranie została potwierdzona. W kwestii projektowania, należy zacząć od… konstrukcja uszczelki z silikonu Aby zdefiniować kompresję, geometrię rowka i dopuszczalny ruch. W przypadku produkcji użyj produkcja przemysłowych części silikonowych gdy rysunek jest gotowy do przeglądu procesu i narzędzi.

Produkty z silikonu medycznego

W zastosowaniach medycznych silikon jest używany, gdy jego odpowiednie właściwości to elastyczność, przezroczystość, możliwość sterylizacji lub kontrolowany kontakt ze skórą; sama nazwa polimeru nie stanowi o jego biozgodności.

Typowe zastosowania obejmują:

• Rurki medyczne
• Urządzenia oddechowe
• Noszone produkty opieki zdrowotnej

Wybór rozpoczyna się od rodzaju i czasu trwania kontaktu, a następnie od metody sterylizacji. Para wodna, promieniowanie i środki chemiczne mogą w różny sposób wpływać na twardość, kolor i retencję mechaniczną, dlatego dowody muszą być zgodne zarówno z materiałem, jak i gotowym urządzeniem.

Zastosowania silikonu spożywczego

Silikon przeznaczony do kontaktu z żywnością jest powszechnie stosowany do:

• Sprzęt kuchenny
• Formy do pieczenia
• Sprzęt do przetwarzania żywności
• Systemy napojów

Wybór musi być dostosowany do wielokrotnego lub jednorazowego kontaktu, rodzaju żywności, temperatury i czasu kontaktu. Utwardzanie wtórne jest wymagane tylko wtedy, gdy wymaga tego specyfikacja związku lub zatwierdzony proces; migracja, ekstrakcja lub dowody sensoryczne muszą odpowiadać docelowemu wyrobowi, a nie ogólnej etykiecie “do kontaktu z żywnością”.

W przypadku projektów, w których zdefiniowano już warunki kontaktu i wymagania dotyczące testów, produkcja naczyń kuchennych z silikonu podaje odpowiednią trasę produkcji.

Produkty silikonowe dla niemowląt i dzieci

Zastosowania w pielęgnacji niemowląt obejmują zestawy do karmienia, śliniaki, gryzaki, smoczki i inne produkty łączące w sobie miękką w dotyku geometrię z wymogami kontaktu z żywnością lub skórą. Cienkie, skomplikowane części mogą być preferowane w przypadku LSR, podczas gdy większe produkty do karmienia mogą pozostać ekonomiczne w przypadku formowania ciśnieniowego HCR. Kupujący planujący skoordynowaną linię produktów mogą przeanalizować dostępne rozwiązania. produkcja silikonowych produktów dla dzieci.

Niestandardowe formy silikonowe

Formy wielokrotnego użytku do pieczenia, lodu, wyrobów cukierniczych i odlewów wymagają odpowiedniej elastyczności, aby można je było wyjmować z formy bez utraty kształtu gniazda. Decyzja ta bierze pod uwagę grubość ścianek, żebra podporowe, wykończenie powierzchni, odporność na rozdarcie oraz przewidywane wymagania dotyczące kontaktu. Zobacz produkcja niestandardowych form silikonowych gdy projekt dotyczy gotowego produktu formy, a nie oprzyrządowania produkcyjnego do produkcji innego elementu silikonowego.

Produkty silikonowe promocyjne i markowe

Opaski na rękę, breloki, podstawki i inne markowe akcesoria są wybierane nie ze względu na ekstremalną jakość materiału, a raczej na spójność kolorów, reprodukcję logo, wykończenie powierzchni i wielkość zamówienia. W przypadku programów opartych na wielu markowych produktach, należy… produkcja niestandardowych produktów promocyjnych z silikonu jako punkt wejścia do kategorii.

Komponenty silikonowe do samochodów

Zastosowania motoryzacyjne często obejmują:

• Wysokie temperatury
• Ekspozycja na olej
• Środowiska zewnętrzne

Silikon jest powszechnie stosowany w:

• Uszczelki silnika
• Ochrona kabla
• Tłumiki drgań

Tryb awarii różni się w zależności od podzespołu: uszczelnienie statyczne jest regulowane przez odkształcenie trwałe i pęcznienie płynu, wąż przez ciśnienie i wzmocnienie, a osłona zewnętrzna przez ozon i cykliczne zginanie. Elementy pod maską są specyfikowane w odniesieniu do temperatury ciągłej i rzeczywistego kontaktu z płynem. Ekspozycja na paliwo lub agresywny olej może uzasadniać zastosowanie FVMQ, ponieważ generalnie jest on bardziej odporny na węglowodory niż VMQ, ale nadal należy sprawdzić zgodność płynu chłodzącego i smaru pod kątem składu płynu, temperatury, czasu zanurzenia i dopuszczalnej zmiany objętości.

Węże płynu chłodzącego i powietrza doładowującego zwykle wykonane są z mieszanek HCR ze wzmocnieniem dobranym odpowiednio do ciśnienia, temperatury i samego płynu.

Silikon do elektroniki użytkowej

W elektronice silikon jest stosowany ze względu na elastyczną reakcję klawiszy, uszczelnienie przed czynnikami środowiskowymi i izolację elektryczną — nie tylko po to, by uzyskać miękką w dotyku powierzchnię.

Typowe produkty obejmują:

• Guziki silikonowe
• Pokrowce ochronne
• Akcesoria do noszenia

Niewypełniony silikon jest zazwyczaj izolujący. Związki przewodzące opierają się na układach wypełnionych węglem, niklem lub srebrem, a wzrost przewodności może zmienić twardość, odporność na rozdarcie i koszt. Zobacz co wchodzi w skład projektowania niestandardowej klawiatury pod kątem siły nacisku, skoku klawisza i ograniczeń drukowania.

Jak wybrać odpowiedni materiał silikonowy

Zacznij od warunku awarii i wymaganych dowodów, a następnie wybierz rodzinę polimerów, twardość i proces. Wybór “silikonu” na początku i późniejsze zdefiniowanie środowiska pracy zazwyczaj skutkuje wyceną, której nie da się zweryfikować.

Wymagania temperaturowe

Określ maksymalną temperaturę ciągłą, temperaturę szczytową i czas trwania osobno. Dodaj cykle termiczne i otaczające medium; 200°C w suchym powietrzu to nie to samo, co 200°C pod ciśnieniem lub w oleju.

Narażenie chemiczne

Podaj nazwę rzeczywistego płynu, jego stężenie, temperaturę i czas ekspozycji. “Odporność na olej” lub “odporność na rozpuszczalniki” nie jest warunkiem testowym, a dane dotyczące zgodności uzyskane w wyniku zanurzenia w temperaturze pokojowej mogą nie przewidywać szczelności uszczelnienia poddanego działaniu wysokiej temperatury.

Twardość i elastyczność

Twardość Shore'a A nie jest tym samym, co sztywność gotowego elementu. Grubość ścianek, niepodparta rozpiętość i geometria mogą sprawić, że element o twardości 40 Shore'a A będzie wydawał się sztywniejszy niż cieńszy element o twardości 60 Shore'a A. W przypadku uszczelnień, twardość należy łączyć z wymaganiami dotyczącymi ściskania, nacisku kontaktowego i odkształcenia trwałego po ściskaniu.

Widzieć jak przekazać dostawcom wymagania dotyczące twardości i grubości według Shore’a aby uniknąć nieporozumień dotyczących specyfikacji.

Wymagania dotyczące zgodności

W przypadku kontaktu z żywnością i zastosowań medycznych konieczne mogą być następujące dowody:

• 21 CFR 177.2600 badanie ekstrakcyjne wyrobów gumowych wielokrotnego użytku
• Dowody w ramach rekomendacji BfR XV w obowiązujących przepisach prawa niemieckiego i UE
• Badania USP <88> klasy VI, jeśli wymaga tego umowa
• Ocena biologiczna gotowego wyrobu medycznego oparta na ryzyku zgodnie z normą ISO 10993

Wymagania te dotyczą różnych zagrożeń i artykułów i nie można ich stosować zamiennie:

Zgodność zależy od obowiązujących przepisów, rodzaju mieszanki, gotowego wyrobu i sposobu jego przetworzenia – a nie od słowa „silikon”. FDA 21 CFR 177.2600 to rozporządzenie dotyczące wyrobów gumowych przeznaczonych do wielokrotnego kontaktu z żywnością, a nie certyfikat materiałowy wydany przez FDA. Podobnie, wyniki USP klasy VI nie zastępują oceny wyrobu medycznego opartej na ryzyku zgodnie z normą ISO 10993. Poproś o raport, warunki badań, laboratorium i dokładny testowany wyrób lub związek; ogólne oświadczenie o zgodności nie wystarczy.

Aby uzyskać szerszy zakres badań przesiewowych w kierunku chemii, zobacz czy silikon zawiera PFAS. Aby uzyskać dowody na poziomie artykułu, przejrzyj jak należy sprawdzać bezpieczeństwo form silikonowych i dowody regulacyjne przed zaakceptowaniem ogólnego oświadczenia o zgodności.

Metoda produkcji

Geometria, tolerancja i roczna objętość łączą wybór materiału z wyborem procesu:

• Formowanie wtryskowe LSR sprzyja cienkim lub skomplikowanym częściom, automatyzacji i dużej powtarzalności, ale wymaga większych inwestycji w oprzyrządowanie
• Formowanie kompresyjne HCR pozwala na częste zmiany i mniejszą objętość, ale wydłuża czas prasowania, wydłuża czas obróbki i wydłuża czas ręcznej obsługi
• Ekstruzja nadaje się do profili ciągłych, ale otwarta matryca nie jest w stanie odtworzyć wszystkich tolerancji ani cech pokazanych na rysunku części formowanej

Nie wybieraj procesu wyłącznie na podstawie rocznej wielkości produkcji. Podcięcia, wkładki, przejścia w ścianach, ograniczenia wlewowe, dopuszczalne linie podziału i wymagana czystość mogą wyeliminować ekonomiczną opcję.

Co należy naprawić przed wysłaniem zapytania ofertowego

O tym, czy oferty różnych dostawców są w ogóle porównywalne, decyduje sześć czynników:

• Twardość z tolerancją, np. 50 ±5 Shore A; nie można podać określenia miękka lub średnia
• Klasa tolerancji wymiarowej wg ISO 3302-1, M1 do M4 dla części formowanych; węższe klasy wpływają na koszty narzędzi, kontroli i kontroli procesu
• Odniesienie do koloru w postaci numeru Pantone lub zatwierdzonej próbki fizycznej, a także informacja, czy dopasowanie oceniane jest przy jednym, czy dwóch źródłach światła
• Wymagania po leczeniu, wynikające z celu zgodności, a nie preferencji
• Dopuszczalna linia podziału i położenie wrót zaznaczone na rysunku
• Roczna wielkość i wzór zamówień, które decydują o kawitacji i opłacalności narzędzi LSR

Notowania utworzone bez nich są jedynie symbolami zastępczymi, a luka zwykle pojawia się ponownie jako rewizja ceny po pierwszej rundzie próbek.

Często Zadawane Pytania

Zamów niestandardowe rozwiązania silikonowe

Przed skontaktowaniem się z producentem należy posłużyć się tabelami wyboru powyżej, aby określić temperaturę pracy, medium kontaktowe, geometrię, twardość, klasę tolerancji, roczną objętość i dowody zgodności.

Jeśli nadal przeszukujesz fabryki, użyj pytania, które należy zadać przed złożeniem zamówienia OEM na silikon. Gdy projekt będzie gotowy do przeglądu technicznego, należy zamówić niestandardowe rozwiązania silikonowe z najnowszą wersją rysunku i tymi siedmioma danymi wejściowymi. Przydatna wycena powinna określać założenia dotyczące materiałów, procesów, narzędzi i testów, a nie ukrywać ich za jedną ceną jednostkową.