A maioria dos compradores pede um "relatório de teste" sem especificar uma norma. O que se recebe é um PDF com números que não podem ser comparados a nada. Os métodos de teste de silicone só têm significado quando a norma, o molde da amostra e as condições de teste estão todos descritos na especificação — um valor Shore A sem a norma ASTM D2240, ou um valor de deformação permanente por compressão sem o tempo e a temperatura do Método B da norma ASTM D395, não são dados válidos. Esta página lista os métodos que efetivamente utilizamos e citamos, o que cada um mede e a partir de onde os resultados deixam de ser válidos.
O que os métodos de teste de silicone realmente medem?
Eles medem o composto curado, não a peça finalizada. Essa distinção causa mais controvérsias do que qualquer outro ponto neste artigo.
Os corpos de prova são placas ou halteres moldados e curados posteriormente sob condições controladas. Sua peça apresenta linhas de fluxo, linhas de junção, transições de parede e um histórico de cura diferente em seções espessas. Um composto que atinge 9,0 MPa de resistência à tração em uma placa de 2 mm pode falhar em um ponto de injeção em um ressalto de 6 mm. Os testes de materiais qualificam o composto; Os testes ao nível da peça qualificam as ferramentas e o processo..
Três categorias abrangem praticamente tudo o que é solicitado em uma solicitação de cotação (RFQ) de silicone:
- Físico/mecânicodureza, resistência à tração, alongamento, resistência ao rasgo, deformação permanente à compressão, densidade específica
- Meio ambiente / envelhecimentoEnvelhecimento térmico, fragilidade a baixas temperaturas, imersão em fluidos, ozônio, UV
- Conformidade / segurança de contato: FDA 21 CFR 177.2600, LFGB, ISO 10993, USP Classe VI, RoHS/REACH
Quais normas ASTM e ISO abrangem as propriedades físicas?
Esses são os seis que aparecem em praticamente todas as fichas técnicas de silicone.
| Propriedade | Método ASTM | Equivalente ISO | O que relata | Condição comum |
|---|---|---|---|---|
| Dureza | ASTM D2240 | ISO 48-4 | Durômetro Shore A, leitura de 1 s ou 15 s | Placa empilhada de 6 mm, 23°C |
| Resistência à tração e alongamento | ASTM D412 (Matriz C) | ISO 37 (Tipo 1/2) | MPa na ruptura, alongamento % | travessa de 500 mm/min |
| resistência ao rasgo | ASTM D624 (Matriz B / Matriz C) | ISO 34-1 | kN/m | A geometria da matriz deve ser especificada. |
| Conjunto de compressão | Método B da norma ASTM D395 | ISO 815-1 | % deformação permanente | 22 h a 175 °C, deflexão 25% |
| Gravidade específica | ASTM D792 | ISO 2781 | g/cm³ | Deslocamento de água |
| Recuperação/resiliência | ASTM D2632 | ISO 4662 | % | Rebote vertical |
Aqui temos duas armadilhas.
Primeiro, ASTM D412 e ISO 37 não são números intercambiáveis. Diferentes geometrias de amostra e comprimentos de referência produzem resultados de alongamento diferentes no mesmo composto. Se a sua inspeção de recebimento utiliza a norma ISO 37 e a ficha técnica do fornecedor utiliza a norma D412, vocês irão discutir sobre um material que está em perfeitas condições.
Segundo, A resistência ao rasgo sem uma especificação de matriz não tem significado.. Os moldes B (angulado, com entalhe) e C (sem entalhe) fornecem valores diferentes no mesmo silicone, frequentemente por uma grande margem. Indique o molde no desenho.
O conjunto de compressão é o número que mais importa para vedações e juntas, E é o mais frequentemente citado em condições incorretas. 22 horas a 175 °C é o clássico. Método B da norma ASTM D395 condição; um composto testado a 70 °C terá uma aparência dramaticamente melhor e não lhe dirá nada sobre uma aplicação a 200 °C. O estado pós-cura também o altera — veja pós-cura de silicone e nossa página de detalhes sobre teste de conjunto de compressão.
Para obter informações sobre o significado desses valores no contexto de serviço, consulte propriedades mecânicas do silicone e Seleção de dureza Shore.
Como testar corretamente a dureza do silicone?
Com um durômetro Tipo A por ASTM D2240, em uma amostra com pelo menos 6 mm de espessura, a 23 ± 2°C.
O erro mais comum em campo é medir a dureza na própria peça. Uma tela de teclado de 2 mm ou a parede curva de um tubo podem apresentar uma leitura de dureza baixa porque a base do durômetro deforma a geometria, e não apenas o material. Empilhe placas ou teste uma placa moldada. Informe também se a leitura é instantânea ou após 15 segundos de repouso — o silicone relaxa e o valor após 15 segundos pode ser 2 a 3 pontos menor.
Disciplina de tolerância: ±5 Shore A é o padrão para silicone. Qualquer pessoa que prometa ±2 em toda a produção de uma peça texturizada ou de paredes finas está citando um laboratório, não uma fábrica.
Que testes de envelhecimento e ambientais você deve especificar?
Especifique os testes de envelhecimento quando a peça for exposta a calor, óleo, vapor ou às intempéries por anos — não quando estiver guardada em uma gaveta.
| Teste | Padrão | Propósito | Condição típica do silicone |
|---|---|---|---|
| Envelhecimento térmico | ASTM D573 / ISO 188 | Preservação da propriedade após exposição ao forno | 70 h a 200 °C ou 225 °C |
| Fragilidade em baixas temperaturas | ASTM D2137 / ISO 812 | Ponto frágil | -55°C a -70°C para VMQ |
| Resistência a fluidos | ASTM D471 / ISO 1817 | Aumento de volume, alteração de dureza | Óleo/solvente, 70 h |
| Resistência ao ozono | ASTM D1149 / ISO 1431-1 | Fissuras superficiais | 50 ppm, 40 °C, 72 h |
| Intemperismo / UV | ASTM G154 / ISO 4892-2 | Mudança de cor e superfície | Dependente do ciclo |
| Inflamabilidade | UL 94 / FMVSS 302 | Taxa de queima, autoextinguível | Dependente da série |
O envelhecimento térmico é onde o silicone demonstra sua superioridade em relação às borrachas orgânicas e onde um composto com pós-cura inadequada fica exposto. Subprodutos residuais de peróxido e siloxanos de baixo peso molecular causam perda de peso, endurecimento e odor. Um composto que passa por 70 horas a 200 °C após uma pós-cura adequada de 4 horas a 200 °C pode falhar no mesmo teste se a pós-cura for reduzida para economizar tempo no forno. Leitura relacionada: resistência do silicone ao envelhecimento, aos raios UV e às intempéries.
Como o silicone de grau alimentício e o silicone médico são testados para conformidade?
Por meio de testes de extração e migração em relação a uma regulamentação específica — e não pela palavra do fornecedor.
FDA 21 CFR 177.2600
Este é o Norma americana para artigos de borracha em contato repetido com alimentos.. O teste é baseado na extração: o artigo curado é submetido a refluxo em água e em n-hexano, e os extrativos são pesados. Os limites se aplicam tanto à extração inicial quanto à subsequente, sendo a segunda considerada a mais rigorosa das duas. Um composto só é considerado em conformidade como um artigo curado e pós-curado — a goma bruta sozinha não possui a alegação.
LFGB / BfR XV
A rota alemã, e a mais solicitada pelos compradores da UE. Ela combina testes sensoriais (transferência de odor e sabor) com uma requisito de conteúdo volátil Medido após exposição ao forno a 200 °C. Peças com cura incompleta falham primeiro no teste de voláteis e, em seguida, falham no odor antes de falharem na análise química. Se você já recebeu um lote de utensílios de silicone para assar com um odor forte, esse é o mesmo defeito que o teste LFGB foi projetado para detectar.
ISO 10993 e USP Classe VI
Para produtos que entram em contato com a pele e o corpo. ISO 10993-5 A norma -10 abrange a citotoxicidade in vitro, a -10 abrange irritação e sensibilização, e a -18 abrange a caracterização química de substâncias extraíveis. A Classe VI da USP é um teste in vivo de aprovação/reprovação ainda amplamente solicitado em compras para a área médica. Ambas as normas estão vinculadas à formulação exata, ao sistema de cura e à via de esterilização — uma mudança de cor ou um novo pigmento invalida o certificado.
| Exigência | Padrão | Base de testes | O que a invalida |
|---|---|---|---|
| contato alimentar dos EUA | FDA 21 CFR 177.2600 | Extrativos de água e n-hexano | Alteração na formulação ou no processo de cura |
| Contato alimentar UE/Alemanha | LFGB, BfR XV | Conteúdo sensorial + volátil | Pós-cura insuficiente |
| Contato com a pele/corpo | ISO 10993-5 / -10 | Citotoxicidade, irritação | Novo pigmento, nova esterilização |
| Legado médico | USP Classe VI | In vivo, aprovado/reprovado | Qualquer substituição de material |
| Restrição de substâncias | RoHS, REACH SVHC | Análise elementar/química | Alterações de pigmento e carga |
Para a distinção relacionada ao material por trás desses testes, veja silicone de grau alimentício versus silicone de grau médico e silicone de grau alimentício. Para obter informações sobre o comportamento de migração em formato de folha, consulte testes de migração e lixiviação de materiais.
Quais testes devem ser realizados na produção em vez de no laboratório?
Testes de cura e dimensionais. Eles captam a deriva; os testes de materiais, não.
- Reômetro / MDR (ASTM D5289): ts2 e t90 por lote de composto recebido. Este é o teste de entrada mais útil que realizamos — ele detecta uma alteração no composto antes que ela se torne um problema de moldagem.
- Viscosidade Mooney (ASTM D1646) para Goma HCR consistência lote a lote.
- Gravidade específica (ASTM D792) como uma verificação rápida de carregamento do enchimento. Uma densidade específica (SG) variável geralmente significa que o composto não é o mesmo do último lote.
- Verificação dimensional contra encolhimentoA contração da silicone geralmente varia de 2 a 4% e se altera com a dureza, a carga de enchimento e a pós-cura. As dimensões da primeira peça devem ser medidas após a pós-cura, nunca antes.
- Amostragem de dureza por turno em uma placa moldada, não na peça.
A importância da reometria em nível de lote: um fornecedor de compostos pode alterar um lote de carga sem alterar a ficha técnica. Nada na ficha técnica muda, mas o t90 se altera, o moldador mantém o tempo de cura antigo e as peças saem com cura insuficiente nas seções mais espessas. Isso se manifesta três semanas depois como falhas de deformação permanente por compressão ou reclamações de odor — nunca como um defeito de moldagem no primeiro dia. lista de verificação de inspeção de remessa Mostra como isso se parece a jusante.
Testes elétricos para isolamento e aplicações de teclado.
| Propriedade | Padrão | Relatado como |
|---|---|---|
| Rigidez dielétrica | ASTM D149 / IEC 60243 | kV/mm |
| Resistividade volumétrica | ASTM D257 | Ω·cm |
| Constante dielétrica / dissipação | ASTM D150 | Adimensional / tan δ |
| Resistência ao arco | ASTM D495 | Segundos |
| Rastreamento (CTI) | IEC 60112 | Volts |
A rigidez dielétrica depende da espessura e diminui drasticamente na presença de vazios ou ar aprisionado. Teste no espessura real que você enviará, não em uma placa de referência de 1 mm. Mais contexto em propriedades elétricas do silício.
Os compostos com carga de carbono e prata seguem o mesmo método ASTM D257 na direção oposta, onde o objetivo é baixa resistência em vez de alta — veja Como é testada a resistividade do silicone condutor para especificar as condições de resistividade volumétrica e superficial.
Como incluir requisitos de teste em uma especificação de compra
Uma especificação útil possui quatro partes: propriedade, padrão, condição e limite.
- Fraco: “A taxa de compressão deve ser baixa.”
- Utilizável: “Deformação permanente por compressão ≤ 25%, ASTM D395 Método B, 22 h a 175 °C, deflexão de 25%.”
- Fraco: “Seguro para alimentos.”
- Utilizável: “Relatório de extração FDA 21 CFR 177.2600 sobre o artigo curado e pós-curado; relatório LFGB incluindo análise sensorial.”
As especificações da norma ASTM D2000 cumprem a mesma função em uma única linha para borracha industrial, e a maioria dos tipos de silicone pode ser descrita dessa forma. Se sua equipe de engenharia já trabalha com a D2000, utilize-a — ela elimina a ambiguidade criada pelas especificações em texto livre.
Perguntas frequentes
A norma ASTM D412 é equivalente à ISO 37?
Não. Ambos medem a resistência à tração e o alongamento, mas a geometria do corpo de prova e o comprimento de referência diferem, portanto os resultados não são diretamente comparáveis. Escolha um padrão e use-o em ambos os lados da transação.
Preciso fazer os testes da FDA e da LFGB?
Apenas para os mercados para os quais você exporta. A norma FDA 21 CFR 177.2600 abrange o contato com alimentos nos EUA; a norma LFGB é a norma alemã/UE e adiciona testes sensoriais. Produtos vendidos em ambos os mercados precisam de ambos os relatórios.
É possível testar a peça finalizada em vez de uma placa?
Sim, alguns testes são realizados — dureza em seções espessas, verificações dimensionais e testes funcionais. Os testes de tração, rasgo e deformação permanente por compressão exigem corpos de prova padronizados, portanto, esses testes são sempre realizados em placas moldadas do mesmo lote.
Quanto tempo leva para concluir um pacote completo de testes?
As propriedades físicas geralmente levam alguns dias para serem avaliadas. O envelhecimento térmico por 70 horas e os testes de biocompatibilidade demoram consideravelmente mais, e os processos de acordo com a norma ISO 10993 são medidos em semanas. Inclua isso no cronograma antes de definir uma data de lançamento.
O que precisamos de você para lhe enviar um orçamento para os testes
O custo dos testes é determinado pela lista de normas, não pela peça em si. Antes de elaborarmos um orçamento, precisamos das seguintes informações: o mercado-alvo e sua regulamentação, a faixa de temperatura de serviço, o tipo de contato (alimentos, pele, implante, nenhum) e se os relatórios devem ser emitidos por um laboratório terceirizado ou pelo nosso departamento interno de controle de qualidade.
Onde geralmente ocorre o impasse: os compradores solicitam "testes completos" e depois rejeitam um pacote ISO 10993 de terceiros ao verem o custo e o prazo de entrega. Defina desde o início quais relatórios são contratuais e quais são internos — essa escolha fixa o preço e o cronograma, e é difícil reverter a decisão depois que as ferramentas forem fabricadas.
Referências
- ISO 815-1:2019 — Determinação da deformação permanente por compressão, ISO
- ASTM D412-16(2021) — Borracha Vulcanizada e Elastômeros Termoplásticos: Tração, ASTM Internacional
- ISO 48-4:2018 — Dureza por indentação pelo método do durômetro (Shore), ISO
- ASTM D2000-18(2024)e1 — Sistema de classificação para produtos de borracha em aplicações automotivas, ASTM Internacional
- IEC 60112:2020 — Índices de rastreamento de prova e comparação, IEC
- UL 94 — Inflamabilidade de materiais plásticos (testes e certificação de plásticos), Soluções UL
