Полное руководство по силиконовым материалам

Силиконы включают жидкости, гели, смолы и эластомеры. Данное руководство посвящено отвержденным силиконовым эластомерам, используемым в формованных, экструдированных и герметичных компонентах, а не всем классам силиконовых полимеров.

В рамках этой области маркировки VMQ, PVMQ и FVMQ определяют химический состав полимера; LSR, HCR и RTV описывают форму поставки или способ отверждения; заявления о контакте с пищевыми продуктами и медицинских изделиях зависят от доказательств, связанных с конкретным соединением и готовым изделием. В разделах ниже эти обозначения соотносятся с рабочей температурой, контактирующей средой, геометрией, допусками, объемом производства и требованиями соответствия, чтобы инженеры и покупатели могли исключить неподходящие варианты до запроса коммерческого предложения.

Что такое силиконовый материал?

Силиконы — это семейство синтетических полимеров, построенных на основе кремний-кислородной (Si-O) цепи с органическими боковыми группами. В данном руководстве рассматриваются их сшитые эластомерные формы: прокачиваемый LSR, твердая смола HCR/HTV и одно- или двухкомпонентные системы RTV, которые отверждаются, образуя резиноподобные материалы. Универсальные компаунды VMQ часто указываются в диапазоне температур от -55°C до 200°C, но диапазон применения зависит от выбранного компаунда и условий эксплуатации.

Силиконовую резину легко спутать с элементарным кремнием — см. Чем кремний отличается от силикона?. Кремний-кислородная основа обеспечивает термическую стабильность и долговременную гибкость, в то время как состав, наполнитель и способ отверждения во многом определяют конечные характеристики.

Благодаря этим характеристикам силикон широко используется в средах с высокими температурами, при воздействии внешних факторов, контакте с пищевыми продуктами, в медицине и в сложных промышленных условиях.

Покупатели, оценивающие безопасность материалов, могут начать с что на самом деле показывают данные о токсичности и химической безопасности.

Виды силиконовых материалов

Силикон классифицируется по нескольким независимым направлениям, которые не следует рассматривать как конкурирующие типы материалов. VMQ, PVMQ и FVMQ описывают химический состав полимера; LSR, HCR/HTV и RTV описывают форму поставки или способ отверждения; марки, предназначенные для контакта с пищевыми продуктами, медицинские, проводящие и губчатые, описывают предполагаемое применение или физическую форму. Например, деталь, контактирующая с пищевыми продуктами, может быть изготовлена как из LSR, так и из HCR. Для сравнения см. Чем отличаются основные марки силикона.

ASTM D1418-22 Обозначения идентифицируют семейство полимеров и дают первоначальное представление о термостойкости и устойчивости к жидкостям. Сами по себе они не определяют конечный диапазон рабочих параметров; диапазон применения по-прежнему определяется составом компаунда, системой отверждения, условиями окружающей среды и содержанием твердых веществ, указанных поставщиком.

Указанные температуры являются ориентировочными диапазонами для выбора состава, а не пределами, установленными стандартом ASTM D1418. Они основаны на рекомендациях производителей силиконовой резины, в том числе на... Руководство по характерным свойствам Син-Эцу; при этом условия технического обслуживания, предоставленные выбранным поставщиком, и результаты прикладных испытаний по-прежнему определяют выпуск продукта.

Если поставщик указывает в предложении только “пищевой силикон”, не уточняя состав, систему отверждения, применимые требования к контакту с пищевыми продуктами и результаты испытаний, то это предложение технически не сопоставимо с предложениями другого поставщика.

Жидкая силиконовая резина (LSR)

Жидкий силиконовый каучук — это отверждаемый платиной силиконовый материал, используемый в основном в процессах литья под давлением. Его часто выбирают для изделий, требующих высокой точности, чистоты и однородности.

Типичные области применения включают:

• Медицинские компоненты
• Детские товары
• Носимые устройства
• Детали пищевого качества

Технология LSR широко используется для изготовления тонких, высокоточных деталей детских товаров, таких как соски и пустышки, в то время как для более крупных изделий для кормления может по-прежнему применяться прессовое формование HCR. Поэтому выбор процесса следует основывать на геометрии, объеме и требованиях к соответствию стандартам, а не только на категории продукта.

Узнать больше о как обрабатывается жидкий силиконовый каучук и Какие различия между платиновым и пероксидным отверждением?. Прямое сравнение HCR представлено в таблице решений ниже.

Резина высокой консистенции (HCR)

Силикон HCR имеет твердую, похожую на смолу консистенцию и широко используется в компрессионном формовании и экструзии.

К распространенным товарам относятся:

• Промышленные уплотнения
• Прокладки
• Силиконовые трубки
• Автомобильные компоненты

HCR — это базовый компаунд, используемый во многих формованных уплотнениях, трубах и непрерывных профилях.

Узнать больше о Как производится и отверждается камедь HCR.

LSR и HCR — это две формы сырья, которые чаще всего сравнивают в проектах по изготовлению литых деталей. Объем и допуски часто определяют экономически оптимальный технологический диапазон, но геометрия, твердость, чистота, система отверждения, требования к литью под давлением и допустимый облой могут перевесить этот выбор:

Это общие тенденции технологического процесса, а не пороговые значения стоимости или объема. Размер детали, толщина стенки, образование кавитации, автоматизация, припуск на облой и вторичная обработка могут изменить экономический результат.

Полный разбор процесса принятия решений, представленный в этой таблице, см. здесь. выбор между HCR и LSR для данной детали.

Силикон RTV

Силикон RTV затвердевает при комнатной температуре и часто используется для герметизации, склеивания и инкапсуляции.

Чаще всего встречается в:

• Электронная герметизация
• Строительные приложения
• Клеи и покрытия

Связанный: Как силиконовый герметик RTV затвердевает без нагрева

Пищевой силикон

“Пищевой силикон” — это не отдельное семейство полимеров и не универсальная сертификация. Обычно это относится к конкретному соединению и готовому изделию, разработанному, обработанному и протестированному в соответствии с применимыми требованиями к контакту с пищевыми продуктами, например, 21 CFR 177.2600 в Соединенных Штатах или Рекомендации Британского федеративного общества по материалам, контактирующим с пищевыми продуктами. в рамках соответствующих немецких и европейских соглашений.

Типичные продукты включают в себя:

• Формы для выпечки
• Кухонная утварь
• Уплотнения для пищевой промышленности
• компоненты напитков

См. наше подробное руководство по Что на самом деле делает состав пищевым?.

Медицинский силикон

“Медицинский силикон” — это не единый, общепринятый класс материалов. Он обозначает контролируемое соединение, подтвержденное прослеживаемостью и данными биологической оценки, соответствующими типу и продолжительности контакта устройства с кожей; готовое устройство все равно требует собственной оценки рисков.

К распространенным областям применения относятся:

• дыхательные аппараты
• Медицинские трубки
• Носимое медицинское оборудование
• Хирургические компоненты

Видеть как получают квалификацию медицинские препараты Что касается доказательств биосовместимости и методов стерилизации, покупатели должны будут задокументировать эти данные.

Другие специальные марки силикона

Помимо основных категорий, для удовлетворения конкретных требований к эксплуатационным характеристикам выбраны несколько специализированных марок:

• Фторсиликон для воздействия топлива, масла и растворителей
• Губчатые и пенополиуретановые материалы с закрытыми порами для амортизации, теплоизоляции и герметизации с низким усилием закрытия.
• Проводящий силикон для экранирования от электромагнитных помех и контактных клавиатур

Основные свойства силикона

Одна из причин широкого использования силикона — это сбалансированное сочетание его термических, механических и химических свойств. Для получения более подробной технической информации см. как измеряются и определяются свойства силикона.

Вместо того чтобы сосредотачиваться только на одной характеристике, инженеры часто выбирают силикон, потому что он стабильно работает в сложных условиях.

Приведенные ниже данные представляют собой ориентировочные диапазоны выбора для VMQ общего назначения, а не предельные значения, указанные в спецификации. Они были сопоставлены с данными по коммерческим соединениям, такими как... Руководство по выбору твердого и жидкого силиконового каучука WACKER и Руководство по формовочной смеси Shin-Etsu. Содержание наполнителя, твердость, система отверждения, условия испытаний и постполимеризация перемещаются в каждом ряду, поэтому выбранный состав TDS определяет высвобождение.

Термостойкость

Силикон сохраняет стабильность в широком диапазоне температур, что делает его пригодным как для высокотемпературных, так и для низкотемпературных сред.

Во многих составах силикон выдерживает температуру от приблизительно -50°C до 250°C.

При выборе компаунда решающее значение имеет показатель непрерывности эксплуатации. Многие универсальные компаунды VMQ рассчитаны на температуру около 200°C в сухом воздухе, тогда как 250°C обычно рассматривается как кратковременное воздействие; сжатие, герметичность, жидкости и требуемый срок службы могут снизить эти пределы. Поскольку стандартный VMQ затвердевает при температурах ниже примерно -55°C, отправной точкой может стать PVMQ или другой сертифицированный низкотемпературный компаунд.

Дополнительная термообработка может снизить содержание остаточных летучих веществ, запах и остаточную деформацию при сжатии, если этого требует выбранный компаунд. Четыре часа при 200°C в печи с принудительной циркуляцией воздуха — это распространенный метод испытаний или производственных условий, применяемый поставщиками, но не универсальное правило. Фактическое время и температура должны соответствовать общему содержанию растворенных твердых веществ в компаунде, толщине детали и подтвержденным целевым показателям по экстрагируемым веществам, запаху или механическим свойствам. Если дополнительная термообработка является частью подтвержденной спецификации, она должна быть указана на чертеже или в требованиях к закупке, а не оставлена на усмотрение поставщика.

Это делает его полезным для:

• Компоненты автомобильных двигателей
• Промышленная изоляция
• Высокотемпературные уплотнения
• Кухонные принадлежности и товары для приготовления пищи

Для более подробного объяснения см. Какие сорта выдерживают длительное воздействие высоких температур?.

Гибкость и эластичность

Силикон сохраняет свою гибкость даже после длительного воздействия тепла, ультрафиолетового излучения и внешних условий.

По сравнению со многими видами пластика, силикон менее склонен к хрупкости с течением времени.

Это свойство особенно важно для:

• Силиконовые клавиатуры
• Носимые изделия
• Медицинские принадлежности
• Гибкие уплотнительные компоненты

Узнать больше о как силикон ведет себя под нагрузкой и при многократной деформации. Выбор твердости рассматривается в разделе выбор значения по шкале Шора А, которая является единственной спецификацией, чаще всего остающейся неопределенной на этапе запроса предложений.

Химическая устойчивость

Силикон, как правило, хорошо противостоит влаге, озону и окислению, но химическая стойкость резко варьируется в зависимости от конкретной жидкости, ее концентрации, температуры и времени воздействия.

Поэтому его часто используют в:

• Оборудование для пищевой промышленности
• Наружные электрические системы
• Применение в промышленной герметизации

Более подробную информацию можно найти в как силикон реагирует на растворители и промышленные химикаты, в том числе, какие среды вызывают обратимое набухание, а не необратимое химическое воздействие.

Устойчивость к УФ-излучению и атмосферным воздействиям

В отличие от многих видов пластика, силикон сохраняет свои эксплуатационные характеристики при длительном воздействии окружающей среды.

Оно сопротивляется:

• УФ-излучение
• Озон
• Дождь и влажность
• Циклирование температуры

Благодаря этому силикон подходит для:

• Электроника для активного отдыха
• Внешние автомобильные детали
• Применение солнечной энергии и освещения

Видеть Как силикон стареет под воздействием УФ-излучения и атмосферных воздействий Для реалистичных ожиданий срока службы. Прозрачные марки заслуживают особого внимания, поскольку видимое изменение цвета появляется задолго до ухудшения механических свойств.

Электрическая изоляция

Силиконовые материалы широко используются в электрических и электронных системах благодаря своим диэлектрическим свойствам и термостойкости.

Типичные области применения включают:

• Изоляция кабеля
• Электронные разъемы
• энергетические системы
• Защита сенсора

Видеть как силикон проявляет себя в качестве диэлектрика Это касается данных по теплоизоляции. Композиты, содержащие углерод или серебро, полностью меняют это поведение и вместо этого указываются как проводящие материалы.

Безопасность пищевых продуктов и биосовместимость

Специальные марки силикона предназначены для контакта с пищевыми продуктами и применения в медицине.

Пригодность зависит от доказательств, связанных с самим соединением и готовым изделием:

• Состав должен соответствовать предполагаемым условиям контакта.
• Миграция, экстракция или тестирование на биосовместимость должны соответствовать применимым требованиям.
• Условия отверждения и последующей обработки должны соответствовать утвержденному процессу.
• Система прослеживаемости должна связывать готовую деталь с проверяемым компаундом и предоставлять соответствующий отчет.

Видеть где требования к пищевым и медицинским товарам расходятся. прежде чем считать, что одна сертификация заменяет другую.

Где силикон — неправильный выбор

Силикон — не лучший выбор, когда конструкция определяется абразивным износом при скольжении, нарастанием порезов, высокими растягивающими нагрузками или динамическим износом:

• Износостойкость и сопротивление разрыву могут быть ниже, чем у полиуретана и нитрила, поэтому для испытаний на скольжение и износ, а также на воздействие острых кромок необходимы прямые сравнительные испытания.
• Универсальный VMQ обладает умеренной прочностью на растяжение, а тонкие участки, подверженные высоким нагрузкам, могут вызывать разрывы в местах соединения, линиях разъема или поврежденных кромках.
• Стандартный VMQ может набухать в углеводородном топливе, минеральных маслах и некоторых неполярных растворителях; FVMQ часто улучшает совместимость, но для определения совместимости с конкретной жидкостью, температуры и времени погружения все равно необходимы дополнительные испытания.
• Силикон обычно дороже, чем обычная резина, а отвержденные отходы нельзя повторно расплавить и вернуть в технологический процесс, как термопласты.

Именно эти ограничения, а не основные характеристики, указанные в технических паспортах, обычно определяют качество материала.

Технологические процессы производства силикона

В зависимости от конструкции изделия, марки материала и объема производства используются различные методы изготовления. Наши Пошаговое описание всего производственного процесса охватывает каждый этап, от компаунда до готовой детали, в то время как Что такое вулканизация силикона? объясняет химию сшивания, общую для всех них.

Компрессионное формование

Метод компрессионного формования широко используется для производства силиконовых деталей среднего объема и изделий относительно простой конструкции. Время цикла определяется толщиной сечения при температуре прессования около 170–180 °C, поэтому процесс остается экономичным, когда стоимость оснастки важнее, чем стоимость рабочей силы.

Его часто выбирают по следующим причинам:

• Прокладки
• Промышленные уплотнения
• Детали из высокотвердого силикона

Подробнее о Как на практике происходит компрессионное формование, в том числе в тех случаях, когда затраты на удаление облоя начинают перевешивать экономию на инструментах.

Литье жидкого силикона под давлением

Литье под давлением с использованием LSR подходит для многих высокоточных силиконовых изделий и автоматизированных производственных сред. Холоднолитая оснастка с хорошо контролируемой вентиляцией и вакуумом позволяет создавать плотные детали и работать с очень низким уровнем облоя, поэтому этот процесс распространен — хотя и не автоматизирован — для деталей медицинского назначения и товаров для детей.

К преимуществам относятся:

• Жесткие допуски
• Высокая воспроизводимость
• Быстрые производственные циклы
• Чистый производственный процесс

К распространенным областям применения относятся:

• Медицинские детали
• Бытовая электроника
• Товары для ухода за детьми

Компромисс заключается в стоимости оснастки. Системы холодного литья и вакуумно-герметичные полости увеличивают бюджет на изготовление пресс-формы, и окупаемость достигается за счет сокращения времени цикла и процента брака, а не только за счет цены за единицу продукции. См. Как происходит весь процесс литья силикона под давлением от начала до конца. Подробности процесса см. здесь.

Силиконовая экструзия

Непрерывная экструзия силикона Используется для производства непрерывных силиконовых профилей, таких как трубки, полосы и изоляционные материалы.

Типичные продукты включают в себя:

• Силиконовые трубки
• Силиконовые шнуры
• Изоляция проводов

Экструдированные профили вулканизируются непрерывно в линии горячего воздуха или соляной ванны, поэтому размеры определяются скоростью линии и температурой печи, а не закрытой полостью. Поэтому допуски на стенки и диаметр менее строгие, чем у формованных деталей, и наиболее распространенной причиной, по которой в коммерческом предложении на экструзионное изготовление возвращается предложение на изготовление методом литья, является требование чертежа с допуском, соответствующим качеству формованных деталей.

Типичная продукция включает трубки, шнуры и непрерывные полосы с заданным поперечным сечением. Стандартный плоский силиконовый лист обычно каландрируют, а не экструдируют. Эти два процесса имеют разные пределы допуска.

Изготовление оснастки, постобработка и прототипирование

Формование — это лишь часть картины затрат и качества:

• Руководство по проектированию силиконовых форм — углы тяги, толщина стенок, вентиляция, усадка
• стоимость силиконовых форм — Что определяет бюджеты на оснастку
• силиконовый полимер после полимеризации — используется, когда этого требует спецификация соединения или подтвержденный процесс соответствия.
• От прототипирования до массового производства — Что меняется при переходе от мягких пресс-форм к производственной стали для изготовления оснастки?

Силикон против других материалов

Выбор материала зависит от преобладающего сценария нагрузки, а не от того, какой материал обладает наибольшим списком преимуществ. Используйте таблицу, чтобы определить первый компромисс, а затем откройте подробное сравнение для реальных условий эксплуатации.

Силикон против резины

Силикон обычно предпочтительнее, когда важны тепло, озон, ультрафиолетовое излучение или гибкость при низких температурах; обычные каучуки могут быть лучше, когда важны износостойкость, сопротивление разрыву или более низкая стоимость материала. См. Чем отличаются силиконовая и обычная резина при нагревании?.

Силикон против пластика

Силикон следует выбирать для обеспечения упругого восстановления, герметизации и многократного изгиба; жесткий пластик следует выбирать, если определяющими факторами являются структурная жесткость, более низкая себестоимость единицы продукции или очень высокая скорость формования. См. где силикон превосходит жесткие пластмассы..

Силикон против ТПУ

Силикон обладает лучшими исходными свойствами с точки зрения термостойкости, устойчивости к атмосферным воздействиям и долговременного восстановления эластичности, в то время как ТПУ часто лучше подходит для повышения износостойкости и прочности. См. компромисс между силиконом и ТПУ.

Силикон против ПВХ

Силикон часто выбирают из-за его гибкости при высоких температурах, длительного воздействия окружающей среды или проверенной рецептуры без пластификаторов; ПВХ остается экономичным, если его температурные, гибкие и эксплуатационные характеристики соответствуют требованиям применения. Полное сравнение читайте в ПВХ против силикона.

Силикон против нейлона

Силикон подходит для герметизации, изоляции и восстановления упругости, а нейлон — для структурных нагрузок и износа; при работе с нейлоном также необходимо учитывать изменение размеров, вызванное влагой. См. полный текст. выбор между нейлоном и силиконом сравнение.

Силикон против полиуретана

Силикон обычно предпочтительнее при воздействии высоких температур, ультрафиолетового излучения и озона, в то время как полиуретан часто обладает большей износостойкостью, сопротивлением разрыву и несущей способностью; соответствие выбранному классу материала должно быть подтверждено. См. полиуретан в качестве альтернативного эластомера для полного сравнения.

Распространенные области применения силикона

Одного лишь названия компании недостаточно для оправдания использования силикона. Этот материал заслуживает своего места только тогда, когда условия эксплуатации — температура, атмосферные воздействия, электрические свойства, податливость при контакте или упругое восстановление — исключают использование более дешевых эластомеров или жестких пластиков.

Промышленные силиконовые компоненты

К распространенным промышленным товарам относятся:

• Тюлени
• Прокладки
• Изоляторы
• Заслонки

Силикон хорошо подходит для статических уплотнений, подверженных воздействию тепла, озона или многократного сжатия. Он менее эффективен при износе при скольжении, сборке с острыми краями или динамическом контакте, если не были подтверждены его износостойкость и устойчивость к истиранию. Что касается проектирования, начните с конструкция прокладки из силикона Для определения степени сжатия, геометрии канавки и допустимого перемещения. Для производственной стороны используйте производство промышленных силиконовых деталей когда чертеж готов к проверке технологического процесса и оснастки.

Медицинские силиконовые изделия

В медицинской практике силикон используется, когда он подходит для случаев, когда он обладает гибкостью и способностью к восстановлению, прозрачностью, совместимостью со стерилизацией или обеспечивает контролируемый контакт с кожей; само по себе название полимера не гарантирует биосовместимость.

Типичные области применения включают:

• Медицинские трубки
• дыхательные аппараты
• Носимые медицинские изделия

Выбор начинается с типа и продолжительности контакта, затем следует способ стерилизации. Пар, излучение и химические стерилизаторы могут по-разному влиять на твердость, цвет и механическую фиксацию, поэтому доказательства должны соответствовать как составу, так и готовому изделию.

Применение пищевого силикона

Силикон, контактирующий с пищевыми продуктами, обычно используется для:

• Кухонная утварь
• Формы для выпечки
• Оборудование для пищевой промышленности
• системы для напитков

Выбор состава должен соответствовать условиям многократного или однократного контакта, типу пищевых продуктов, температуре и времени контакта. Постполимеризация требуется только в том случае, если это предусмотрено спецификацией соединения или утвержденным технологическим процессом; миграционные, экстракционные или органолептические характеристики должны соответствовать предполагаемому продукту, а не общей маркировке “пищевой пригодности”.

Для проектов, в которых уже определены условия контакта и требования к тестированию, производство силиконовой кухонной посуды предоставляет соответствующий производственный маршрут.

Силиконовые изделия для ухода за младенцами и детьми

В сфере товаров для ухода за детьми используются наборы для кормления, слюнявчики, прорезыватели, соски-пустышки и другие изделия, сочетающие в себе мягкую на ощупь геометрию с требованиями к контакту с пищевыми продуктами или кожей. Для тонких, сложных деталей может быть предпочтительнее использовать LSR, в то время как более крупные изделия для кормления могут оставаться экономичными при использовании HCR, полученного методом компрессионного формования. Покупатели, планирующие скоординированную линейку продукции, могут ознакомиться с доступными вариантами. производство силиконовых детских изделий.

Изготовление силиконовых форм на заказ

Многоразовые формы для выпечки, льда, кондитерских изделий и литья должны обладать достаточной гибкостью для извлечения изделий из формы без потери формы полости. При выборе формы учитываются толщина стенок, опорные ребра, качество поверхности, сопротивление разрыву и требуемый контакт. См. изготовление силиконовых форм на заказ когда проект представляет собой готовое изделие, изготовленное методом литья под давлением, а не производственную оснастку для другой силиконовой детали.

Рекламная и брендированная силиконовая продукция

Браслеты, брелоки, подставки под стаканы и другие фирменные аксессуары выбираются не столько по экстремальным характеристикам материала, сколько по однородности цвета, воспроизведению логотипа, качеству поверхности и объему заказов. Для программ, построенных вокруг нескольких фирменных товаров, используйте изготовление рекламной продукции из силикона на заказ в качестве точки входа в категорию.

Автомобильные силиконовые компоненты

В автомобильной промышленности часто применяются следующие технологии:

• Высокие температуры
• Воздействие нефти
• Внешняя среда

Силикон обычно используется в:

• Сальники двигателя
• Защита кабеля
• Виброгасители

Причины отказов различаются в зависимости от компонента: статическое уплотнение определяется остаточной деформацией при сжатии и расширением под воздействием жидкости, шланг — давлением и усилением, а наружный патрубок — озоном и циклическими нагрузками. Характеристики деталей под капотом определяются с учетом постоянной температуры и фактического контакта с рабочей жидкостью. Воздействие топлива или агрессивного масла может оправдать использование FVMQ, поскольку он, как правило, лучше противостоит углеводородам, чем VMQ, однако совместимость с охлаждающей жидкостью и смазочным материалом все равно должна проверяться с учетом состава жидкости, температуры, времени погружения и допустимого изменения объема.

В шлангах системы охлаждения и наддувочного воздуха обычно используются компаунды HCR с армированием, подобранным с учетом давления, температуры и типа рабочей жидкости.

Силикон для бытовой электроники

В электронике силикон используется не просто для создания мягкой на ощупь поверхности, а для эластичного отклика клавиш, герметизации от воздействия окружающей среды и электрической изоляции.

Типичные продукты включают в себя:

• силиконовые кнопки
• Защитные чехлы
• Носимые аксессуары

Ненаполненный силикон обычно является изолятором. Проводящие компаунды основаны на системах, наполненных углеродом, никелем или серебром, и повышение проводимости может изменить твердость, характеристики разрыва и стоимость. См. Что входит в разработку пользовательской клавиатуры? с учетом усилия срабатывания, хода клавиши и ограничений печати.

Как выбрать подходящий силиконовый материал

Начните с условия отказа и необходимых доказательств, затем выберите семейство полимеров, твердость и технологию производства. Выбор “силикона” в первую очередь и определение условий эксплуатации позже обычно приводит к получению коммерческого предложения, которое невозможно подтвердить.

Требования к температуре

Укажите отдельно максимальную непрерывную температуру, пиковую температуру и продолжительность. Учитывайте термические циклы и окружающую среду; 200 °C в сухом воздухе — это не то же самое, что 200 °C под давлением или в масле.

Химическое воздействие

Укажите фактическую жидкость, ее концентрацию, температуру и время воздействия. “Маслостойкость” или “устойчивость к растворителям” не являются условиями испытания, и данные о совместимости, полученные при погружении при комнатной температуре, могут не предсказывать герметичность при сжатии в горячем состоянии.

Твердость и гибкость

Твердость по Шору А не совпадает с жесткостью готовой детали. Толщина стенки, незакрепленный участок и геометрия могут привести к тому, что деталь с твердостью 40 по Шору А будет казаться жестче, чем деталь с более тонкой твердостью 60 по Шору А. Для уплотнений твердость следует сопоставлять с требованиями к сжатию, контактному давлению и остаточной деформации при сжатии.

Видеть Как донести до поставщиков требования к твердости и толщине по Шору во избежание недоразумений, связанных со спецификацией.

Требования к соблюдению норм

Для применения в пищевых продуктах и медицине могут потребоваться такие доказательства, как:

• 21 CFR 177.2600 Испытание на экстракцию резиновых изделий многократного использования
• Доказательства в рамках Рекомендации XV Федерального банка развития в соответствии с применимым немецким и европейским законодательством.
• Испытания класса VI USP <88>, если это требуется по контракту.
• Оценка биологического состава готового медицинского изделия на основе стандарта ISO 10993 с учетом рисков.

Эти требования распространяются на различные опасности и изделия и не являются взаимозаменяемыми:

Соответствие требованиям зависит от применимого правила, состава, готового изделия и способа его обработки, а не от самого слова «силикон». FDA 21 CFR 177.2600 — это регламент для резиновых изделий, предназначенных для многократного контакта с пищевыми продуктами, а не сертификат соответствия материала, выданный FDA. Аналогично, результаты USP Class VI не заменяют оценку медицинского изделия на основе оценки рисков по стандарту ISO 10993. Запросите отчет, условия испытаний, название лаборатории и точный образец или состав, подвергнутый испытаниям; общего заявления о соответствии недостаточно.

Для более широкого анализа химических свойств см. содержит ли силикон ПФАС. Для получения доказательств на уровне отдельных статей, просмотрите обзор. Как следует проверять безопасность и соответствие нормативным требованиям при использовании силиконовых форм прежде чем принять типовое заявление о соответствии.

Метод изготовления

Геометрия, допуски и годовой объем производства связывают выбор материала с выбором технологического процесса:

• Литье под давлением с использованием LSR-пластика предпочтительно для тонких или сложных деталей, автоматизации и больших объемов повторяемости, но требует больших инвестиций в оснастку.
• Технология компрессионного формования HCR позволяет часто перенастраивать оборудование и производить меньшие объемы продукции, но увеличивает время прессования, количество облоя и ручную обработку.
• Экструзия подходит для непрерывных профилей, но открытая матрица не может воспроизвести все допуски или особенности, указанные на чертеже формованной детали.

Не следует выбирать технологию обработки, основываясь только на годовом объеме. Подрезы, вставки, переходы между стенками, ограничения, допустимые линии разъема и требуемая чистота могут исключить экономически выгодный вариант.

Что нужно исправить перед отправкой запроса на коммерческое предложение

Шесть факторов определяют, насколько вообще сопоставимы предложения от разных поставщиков:

• Твердость с допуском, например, 50 ±5 по Шору А; для мягких или средних пород указание не производится.
• Класс допуска размеров на ISO 3302-1, Классификация M1–M4 применяется к литым деталям; более строгие классы влияют на стоимость оснастки, контроля качества и управления технологическим процессом.
• В качестве эталонного цвета указан номер Pantone или утвержденный физический образец, а также указано, оценивалось ли соответствие цвета при одном или двух источниках света.
• Требования к постлечебному эффекту определяются целевым показателем соответствия, а не личными предпочтениями.
• Допустимая линия разъема и положение литникового канала отмечены на чертеже.
• Годовой объем и структура заказов определяют наличие кавитации и окупаемость инструмента из LSR.

Предложенная цена, составленная без учета этих параметров, является условной, и разрыв обычно снова появляется в виде корректировки цены после первого пробного расчета.

Часто задаваемые вопросы

Запросите индивидуальные силиконовые решения.

Используйте приведенные выше таблицы выбора, чтобы определить рабочую температуру, контактирующую среду, геометрию, твердость, класс допуска, годовой объем и подтверждение соответствия требованиям, прежде чем обращаться к производителю.

Если вы все еще проводите проверку заводов, используйте Вопросы, которые следует задать перед размещением OEM-заказа на силиконовый герметик. Когда проект будет готов к технической экспертизе, запросите индивидуальные решения по силиконовым материалам, используя последнюю редакцию чертежей и указанные семь параметров. В полезном коммерческом предложении следует указать предполагаемые параметры материала, процесса, оснастки и испытаний, а не скрывать их за единой ценой за единицу продукции.