As folhas de silicone podem parecer duráveis, mas as forças de compressão podem reduzir silenciosamente seu desempenho a longo prazo.
O teste de compressão mede o quanto uma folha de silicone falha em retornar à sua espessura original após ser comprimida por um período de tempo sob condições específicas.
Já vi produtos que parecem perfeitos após a moldagem, mas falham após algumas semanas de uso real. Na maioria dos casos, isso se deve à baixa recuperação da compressão. É por isso que o teste de deformação permanente é uma parte fundamental do nosso processo de garantia de qualidade.
O que é compressão definida em placas de silicone?
É o que acontece quando o silicone é comprimido e não retorna.
A deformação permanente de uma folha de silicone após um estresse compressivo prolongado é chamada de deformação por compressão. Ela nos indica o quanto o silicone perde de sua forma.
Ao comprimir uma junta, manta ou almofada de silicone e depois soltá-la, o material deve retornar à sua espessura original. Caso contrário, significa que a manta sofreu uma deformação por compressão. Isso é especialmente crítico em aplicações de vedação ou amortecimento.
Em um projeto, usamos uma chapa de baixa qualidade para o anel de vedação de uma mamadeira. Após duas semanas sob pressão na tampa, o anel achatou e vazou. A causa? Alta deformação por compressão.
Por que a compressão é importante em produtos de silicone?
Uma alta compressão significa que o silicone não funcionará corretamente ao longo do tempo.
A deformação por compressão afeta a vedação, a durabilidade e a segurança do produto, especialmente em juntas, almofadas de amortecimento e produtos para bebês sob pressão.
Se uma peça de silicone permanecer comprimida, ela não consegue manter a pressão, vedar a umidade ou absorver impactos de forma eficaz. É por isso que o conjunto de compressão é testado em setores como:
- Automotivo – Juntas e retentores
- Cuidados com o bebê – Selos de garrafa, mordedores
- Médico – Dispositivos de pressão de contato com a pele
- Eletrônicos – Almofadas de silicone com absorção de choque
Na minha experiência, até mesmo uma mudança de 5% no conjunto de compressão pode fazer ou quebrar um produto que precisa durar seis meses ou mais sob carga.
Como é testado o conjunto de compressão da folha de silicone?
Este teste segue etapas claras definidas pelos padrões ASTM.
A deformação por compressão é testada comprimindo uma folha de silicone a uma temperatura definida por um tempo definido e, em seguida, medindo a recuperação da espessura após o repouso.
Nós seguimos ASTM D395 – o método de teste padrão para propriedades da borracha — compressão deformada. Veja como funciona:
| Etapa | Descrição |
|---|---|
| Preparação de amostra | Amostra cortada (por exemplo, 12,5 mm de espessura × 29 mm de diâmetro) |
| Medição Inicial | Meça a espessura original (T₀) |
| Compressão | Comprimir até 75% de espessura por 22–70 horas |
| Controle de temperatura | Coloque no forno a 70°C, 100°C ou 125°C |
| Período de descanso | Retire e deixe esfriar por 30 minutos |
| Medição Final | Medir a espessura recuperada (T₁) |
| Cálculo | Use a fórmula abaixo |
Conjunto de compressão (%) = [(T₀ – T₁) / (T₀ – Tn)] × 100
Onde Tn é a espessura comprimida (75% de T₀).
Por exemplo:
- T₀ = 10 mm
- Comprimido para 7,5 mm
- Após a recuperação, T₁ = 8,5 mm
- Conjunto de compressão = [(10 – 8,5) / (10 – 7,5)] × 100 = 60%
Isso significa que 60% da compressão foi não recuperado. Isso é alto. Nossa meta é abaixo de 25% na maioria das aplicações.
Quais fatores influenciam a compressão do silicone?
Nem todos os silicones se comportam da mesma forma.
A compressão depende do grau do silicone, da estrutura de reticulação, dos enchimentos, da temperatura e da espessura.
Várias variáveis afetam a capacidade de recuperação de uma folha de silicone:
1. Grau de silicone
- A borracha de alta consistência (HCR) tende a se recuperar melhor do que a borracha de silicone líquido (LSR).
- O silicone de grau alimentício pode ter mais flexibilidade, mas uma configuração um pouco mais alta.
2. Tipo de reticulação
- Os silicones curados com peróxido geralmente resistem melhor à cura do que os curados com platina.
3. Enchimentos e Aditivos
- Alto teor de enchimento pode reduzir a elasticidade.
- Agentes de reforço podem melhorar o desempenho a curto prazo, mas piorar a recuperação.
4. Exposição à temperatura
- Temperaturas de teste mais altas causam deformação mais permanente.
- Sempre combine as condições de teste com o uso real do produto.
5. Espessura da folha
- Folhas finas se recuperam mais rápido.
- Chapas grossas armazenam mais energia e são mais propensas a endurecer.
Sempre testamos sob diversas condições, especialmente para produtos para bebês que precisam suportar fervura, esterilização e estresse mecânico ao longo de meses.
Como melhorar a resistência à compressão em chapas de silicone?
A solução começa antes da produção.
Escolha a formulação de silicone, o método de cura e o design da folha corretos para melhorar a resistência à compressão.
Aqui estão as principais estratégias que usamos:
- Seleção de Materiais – Use silicone de alto desempenho ou fluorosilicone para aplicações sensíveis ao calor.
- Otimizar a cura – A vulcanização adequada reduz o estresse interno e melhora a elasticidade.
- Espessura do projeto – Evite compressão excessiva no uso real.
- Evite superaquecimento – O silicone exposto ao calor excessivo durante o processamento pode envelhecer.
- Pós-cura – O tratamento térmico após a moldagem pode melhorar a recuperação.
Certa vez, desenvolvemos um tapete de vedação para um aquecedor de comida para bebês. Ao trocar o silicone padrão por um composto de grau médico curado com peróxido, reduzimos a deformação de compressão de 35% para apenas 15% — e o cliente viu menos devoluções de produtos.
Quais valores de compressão são considerados aceitáveis?
Depende do produto e do setor.
A compressão definida abaixo de 20–25% é normalmente aceitável para a maioria das aplicações de folhas de silicone; aplicações críticas podem exigir menos de 10%.
Aqui está uma orientação geral:
| Aplicativo | Conjunto de compressão ideal (%) |
|---|---|
| Produtos de bebê | ≤ 15% |
| Juntas Industriais | ≤ 25% |
| Dispositivos médicos | ≤ 10% |
| Almofadas eletrônicas | ≤ 20% |
| Folhas de contato com alimentos | ≤ 20% |
Peça sempre relatórios de teste ao seu fornecedor. Na RuiYang, testamos o conjunto de compressão como parte da validação de cada novo produto. Não se trata apenas de certificação — nos ajuda a prever a durabilidade do silicone em uso real.
Quando você deve solicitar testes de compressão de conjunto ao seu fornecedor?
Logo antes de se tornar um problema.
Sempre solicite testes de compressão ao desenvolver produtos de silicone que ficarão sob pressão, calor ou uso mecânico de longo prazo.
Se você estiver desenvolvendo qualquer um dos seguintes, o teste de compressão é essencial:
- Vedações de silicone para garrafas
- Tapetes de alimentação para bebês reutilizáveis
- Juntas industriais de alta pressão
- Folhas de espuma de silicone para amortecimento
- Adesivos de pele de grau médico
Um dos nossos clientes nos EUA solicitou almofadas de dentição personalizadas. Realizamos testes de compressão em diferentes níveis de dureza para ajudá-los a escolher o melhor equilíbrio entre maciez e durabilidade a longo prazo. Esse é o poder dos dados.
Conclusão
Os testes de compressão mostram o quão bem as folhas de silicone mantêm sua forma sob pressão, o que os torna essenciais para produtos confiáveis e duradouros.
