Silikon czy TPU: który materiał będzie lepszy dla Twojego kolejnego produktu?

Masz problem z wyborem między silikonem a TPU do swojego produktu? Wybór niewłaściwego materiału prowadzi do problemów z bezpieczeństwem i niskiej trwałości. Pomogę Ci dokonać właściwego wyboru już dziś.

Silikon i TPU różnią się przede wszystkim elastycznością i odpornością na ciepło. Silikon oferuje doskonałą stabilność termiczną i obojętność chemiczną, dzięki czemu idealnie nadaje się do produktów spożywczych. TPU zapewnia wyższą odporność na ścieranie i wytrzymałość mechaniczną. Twój wybór zależy od tego, czy priorytetem jest odporność na ciepło, czy wytrzymałość.

Wybór odpowiedniego materiału to ważna decyzja dla każdego menedżera produktu. W RuiYang spędziłem lata testując oba materiały, aby sprawdzić, jak sprawdzają się w rzeczywistych zastosowaniach. Oto moja dogłębna analiza zalet i wad każdego z nich.

Czy silikon jest lepszy od TPU pod względem bezpieczeństwa i ochrony zdrowia?

Czy Twój produkt ma kontakt ze skórą lub żywnością? Wielu producentów obawia się przedostawania się toksyn do ich produktów. To uzasadnione obawy, jeśli budujesz markę, która stawia na bezpieczeństwo i zaufanie.

Silikon jest generalnie bezpieczniejszy niż TPU w produktach medycznych i dla niemowląt. Jest nieorganiczny, nietoksyczny i hipoalergiczny. Nie zawiera BPA, ftalanów ani lateksu. Chociaż TPU jest często bezpieczny, jest to elastomer na bazie tworzywa sztucznego, który może zawierać dodatki chemiczne w zależności od gatunku.

Pamiętam, jak w 2012 roku zakładałem RuiYang. Mieliśmy klienta, który martwił się o bezpieczeństwo gryzaków dla niemowląt. Wybraliśmy silikon, ponieważ zachowuje stabilność nawet wtedy, gdy dziecko żuje go godzinami. Silikon nie sprzyja rozwojowi pleśni ani bakterii. Jest też bardzo łatwy do sterylizacji we wrzącej wodzie. TPU wytrzymuje pewną temperaturę, ale nie jest tak stabilny chemicznie jak silikon w długim okresie.

W poniższej tabeli porównuję profile bezpieczeństwa obu materiałów:

Pracując z klientami, zawsze polecam silikon do takich produktów jak smoczki. To daje rodzicom spokój ducha. Jeśli Twoim celem jest stworzenie produktu dla branży opieki nad dziećmi, bezpieczeństwo jest priorytetem. Silikon wygrywa w tej rundzie, ponieważ jest obojętny i nie reaguje z żywnością ani tkankami biologicznymi.

Czy temperatura ma wpływ na właściwości materiału?

Martwisz się, że Twój produkt się stopi lub stanie się kruchy? Zmiany temperatury mogą zniszczyć funkcjonalność źle dobranego materiału. Potrzebujesz materiału, który zachowa elastyczność w zimnie i stabilność w upale.

Silikon oferuje znacznie lepszą odporność na temperaturę niż TPU. Wytrzymuje temperatury od -60°C do ponad 230°C bez utraty kształtu. TPU jest tworzywem termoplastycznym, co oznacza, że topi się pod wpływem zbyt wysokiej temperatury. Większość rodzajów TPU zaczyna mięknąć w temperaturze 80°C i traci swoją integralność strukturalną.

W mojej fabryce przeprowadzamy testy, aby sprawdzić, jak te materiały radzą sobie w ekstremalnych warunkach. Kiedyś włożyłem silikonową szpatułkę kuchenną i etui z TPU do pieca nagrzanego do 150°C. Silikonowa szpatułka pozostała bez zmian. Obudowa z TPU odkształciła się i w ciągu kilku minut zamieniła w lepką masę. Dzieje się tak, ponieważ silikon jest materiałem termoutwardzalnym. Po utwardzeniu pozostaje w tej formie na zawsze. TPU jest jak wosk; można go topić i zmieniać jego kształt, dlatego świetnie nadaje się do formowania wtryskowego, ale nie nadaje się do wysokich temperatur.

Jeśli projektujesz uszczelki do naczyń kuchennych lub przemysłowych, musisz użyć silikonu. Jeśli jednak Twój produkt jest używany w temperaturze pokojowej, np. etui ochronne, TPU może być odpowiedni. Należy jednak pamiętać, że TPU może z czasem żółknąć pod wpływem promieniowania UV lub ciepła. Silikon pozostaje przezroczysty lub zachowuje swój kolor przez wiele lat.

Który materiał jest trwalszy i wytrzymalszy?

Potrzebujesz materiału, który wytrzyma upadek lub silne tarcie? Wytrzymałość i trwałość to nie to samo. Jeden materiał może być trudny do rozerwania, a drugi może być trudny do stopienia.

TPU charakteryzuje się wyższą wytrzymałością mechaniczną i odpornością na ścieranie niż silikon. Znacznie trudniej jest zarysować lub rozerwać element TPU. Silikon jest miękki i elastyczny, ale może ulec uszkodzeniu pod wpływem ostrego przedmiotu. TPU łączy w sobie najlepsze właściwości plastiku i gumy.

Często widzę ten kompromis w branży technologii noszonych. W przypadku paska do zegarka silikon jest przyjemniejszy dla skóry, ponieważ jest jedwabisty i miękki. Ale w przypadku wytrzymałego uchwytu narzędzia do użytku na zewnątrz, TPU jest lepszym wyborem. TPU radzi sobie z tarciem i szorstkimi powierzchniami bez zużycia. Silikon świetnie nadaje się do “miękkich” zastosowań, ale ze względu na swoją energię powierzchniową jest “magnesem na kurz”.

W RuiYang często nakładamy specjalną powłokę olejową na nasze produkty silikonowe, aby zmniejszyć problem z kurzem. Dzięki temu silikon jest jeszcze gładszy w dotyku. Jeśli jednak Twój produkt będzie ciągnięty po podłodze lub używany w fabryce o dużym obciążeniu, polecam TPU. To wytrzymały materiał, który jest odporny na uderzenia lepiej niż prawie każdy inny materiał w swojej klasie.

Jak proces produkcyjny wpływa na koszty?

Czy starasz się utrzymać w ramach ściśle określonego budżetu na produkcję? Sposób przetwarzania materiału wpływa na koszty robocizny i maszyn. Musisz zrozumieć te koszty, zanim zaczniesz.

TPU jest zazwyczaj szybszy i tańszy w produkcji w dużych ilościach, ponieważ wykorzystuje formowanie wtryskowe. Silikon zazwyczaj wymaga formowania tłocznego lub formowania wtryskowego ciekłego kauczuku silikonowego (LSR). Procesy te często charakteryzują się dłuższymi cyklami, ponieważ materiał musi się “utwardzić” lub “wypiec” w formie.

Pomogłem wielu firmom zwiększyć skalę produkcji. Jeśli chcesz wyprodukować milion etui na telefon, TPU jest zdecydowanym liderem pod względem kosztów. Czas cyklu dla TPU może wynosić zaledwie 30 sekund. Silikon może potrzebować 2-3 minut na ten sam element. Czas to pieniądz w produkcji. Jednak narzędzia do produkcji LSR (płynnego kauczuku silikonowego) są bardzo drogie. Wymagają one precyzyjnych form, aby zapobiec przeciekom.

Zawsze mówię moim partnerom, żeby zwracali uwagę na “całkowity koszt posiadania”. Silikon może kosztować więcej za sztukę, ale dodaje marce premium więcej wartości. Jeśli sprzedajesz wysokiej jakości butelkę dla niemowląt, klient oczekuje silikonu. Zapłaci za niego więcej. Jeśli sprzedajesz tani artykuł promocyjny, TPU będzie najlepszym wyborem. Musisz zrównoważyć cele marki z budżetem produkcyjnym.

Czy jeden materiał jest bardziej przyjazny dla środowiska niż inny?

Czy Twojej firmie zależy na zrównoważonym rozwoju i środowisku? Współcześni klienci, tacy jak John Doe, szukają marek, które chronią planetę. Musisz wiedzieć, czy wybrany przez Ciebie materiał trafi na wysypisko śmieci na zawsze.

Oba materiały mają swoje zalety i wady, jeśli chodzi o środowisko. TPU to tworzywo termoplastyczne nadające się do recyklingu. Można je stopić i ponownie wykorzystać do produkcji nowych produktów. Silikon nie nadaje się powszechnie do recyklingu w ramach programów „krawężnikowych”, ale jest znacznie trwalszy. Produkt silikonowy może służyć przez dziesięciolecia, co zmniejsza potrzebę częstej wymiany.

Moim zdaniem silikon jest “najbardziej ekologicznym” wyborem do długotrwałego użytkowania. Jest wytwarzany z krzemionki, która pochodzi z piasku. Nie rozkłada się na mikroplastik, jak wiele tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej. Kiedy silikon się pali, zamienia się z powrotem w krzemionkę, dwutlenek węgla i parę wodną. Nie wydziela toksycznych oparów. TPU to tworzywo sztuczne. Chociaż nadaje się do recyklingu, większość z niego nie. Jego rozkład w oceanie może trwać setki lat.

Jeśli misją Twojej marki jest “Innowacja w silikonie, jakość w życiu”, tak jak w RuiYang, dostrzegasz wartość w długowieczności. Koncentrujemy się na tworzeniu produktów, których ludzie nie muszą wyrzucać. Wierzymy, że produkt, który służy 10 lat, jest lepszy dla środowiska niż plastikowy, który po roku nadaje się do recyklingu.

Jak są odbierane przez użytkownika końcowego?

Czy chcesz, aby Twój produkt był luksusowy czy funkcjonalny? “Dotyk” produktu może zadecydować o tym, czy klient go polubi, czy znienawidzi. To subiektywny, ale bardzo ważny aspekt projektowania.

Silikon jest miękki, ciepły i gumowaty w dotyku, co sprawia, że użytkownicy czują się z nim bardzo komfortowo. Nie ślizga się, gdy jest mokry. TPU w dotyku przypomina raczej połączenie gumy i twardego plastiku. Jest gładszy i chłodniejszy w dotyku, ale może sprawiać wrażenie “taniego”, jeśli wykończenie nie zostanie wykonane prawidłowo.

Kiedyś pracowałem nad projektem uchwytu do urządzeń medycznych. Klient początkowo wybrał TPU, ponieważ był tańszy. Lekarze jednak narzekali, że jest zbyt twardy i śliski podczas długich zabiegów. Zmieniliśmy projekt na podwójnie formowaną część z silikonową warstwą zewnętrzną. Lekarze byli zachwyceni nowym uchwytem. Był “organiczny” i pewnie leżał w dłoniach.

Oto szybki przegląd różnic estetycznych:

• Silikon: Matowe wykończenie, miękki w dotyku, bardzo elastyczny, dobrze utrzymuje głębokie kolory.
• TPU: Może być błyszczący lub matowy, bardziej sztywny, może być krystalicznie czysty, ale z czasem żółknie.

W przypadku produktów dla niemowląt miękkość silikonu jest niezbędna. Przypomina rodzicom kontakt skóra do skóry. W przypadku sprzętu sportowego lepsza może być przyczepność i wytrzymałość TPU. Zawsze sugeruję pobranie próbek obu materiałów przed podjęciem decyzji o pełnej produkcji.

Wniosek

Wybór między silikonem a TPU zależy od konkretnych potrzeb produktowych i wartości marki. Silikon zapewnia bezpieczeństwo i odporność na ciepło, natomiast TPU zapewnia wytrzymałość i niższe koszty.

Czy chciałbyś, abym pomógł Ci stworzyć szczegółową specyfikację materiałów na potrzeby Twojego kolejnego projektu dotyczącego produktu dla dzieci?