Изготовление изделий из силикона на заказ может показаться простой задачей, но на самом деле это требует чёткого понимания множества технических деталей. Среди них твёрдость и толщина — два наиболее важных параметра. Если эти требования не будут чётко объяснены, образцы могут не оправдать ожиданий. Это может повлиять на эксплуатационные характеристики изделия, его тактильные ощущения и даже стоимость.
В этой статье мы расскажем вам, как четко и точно выразить эти ключевые характеристики, с разных точек зрения и с практическими рекомендациями.
Почему твердость по Шору и толщина так важны?
Силикон используется во многих областях, таких как медицина, электроника, автомобилестроение и производство товаров повседневного спроса. Он выдерживает высокие и низкие температуры, сохраняет гибкость и устойчив к химическим веществам. Но для создания качественного силиконового изделия важны два фактора: твёрдость по Шору и толщина.
Твердость по Шору: показывает, насколько мягким или твердым является силикон
Твёрдость по Шору показывает, насколько мягким или жёстким на ощупь силикон. Она влияет на работу изделия и на то, как оно ощущается в руке.
- Шор А 30: Мягкий и гибкий. Подходит для детских товаров, таких как пустышки или прорезыватели для зубов.
- Шор А 70: Прочный и надёжный. Отлично подходит для промышленных уплотнений, которые должны выдерживать давление и износ.
Толщина: влияет на прочность, вес и стоимость
Толщина силикона влияет на его прочность и стоимость.
- 0,5 мм: Тонкий и лёгкий. Часто используется в небольших электронных деталях.
- 2,5 мм: Плотный и прочный. Используется в автомобилях для изготовления прочных уплотнителей, но его изготовление обходится дороже.
Если вы четко не сообщите поставщику, какая твердость и толщина вам нужна, могут возникнуть проблемы:
- Изделие может не пройти проверку качества. Возможно, вам придётся его переделать или выбросить.
- Задержки в доставке могут нарушить ваш производственный график и вызвать недовольство клиентов.
- Если размер неверен, это может привести к потере материала или вызвать проблемы в производстве, что приведет к увеличению затрат и снижению прибыли.
Что следует подготовить перед разговором с поставщиком?
Прежде чем обсуждать твёрдость и толщину с вашим поставщиком силикона, важно хорошо подготовиться. Чёткие, конкретные и хорошо документированные требования облегчат взаимодействие и снизят риски. Вот пять шагов, которые помогут вам создать надёжную техническую основу.
Определите функцию продукта и вариант его использования
Для начала подумайте о том, как будет использоваться силиконовый продукт и какие функции он должен выполнять. Если он должен быть мягким и гибким, например, для медицинских трубок, подойдет твердость по Шору А от 30 до 50. Для более прочных деталей, таких как автомобильные уплотнители, лучше подойдет твердость по Шору А от 60 до 80, поскольку она устойчива к воздействию масла и износу.
Затем проверьте толщину. Чехлы для телефонов обычно имеют толщину около 1,5 мм ± 0,1 мм — достаточно толстые для защиты, но при этом лёгкие. Для электронных компонентов силиконовые плёнки могут быть очень тонкими, например, 0,5 мм ± 0,05 мм, чтобы оставаться гибкими и точными.
Подумайте о том, в каких условиях будет эксплуатироваться изделие. Необходимо ли ему будет выдерживать воздействие тепла, давления или химикатов? Эти факторы влияют как на выбор материала, так и на конструкцию.
И не забывайте о правилах безопасности. Изделия, контактирующие с пищевыми продуктами, должны соответствовать стандартам FDA или LFGB. Медицинские изделия должны пройти испытания по стандарту ISO 10993, чтобы убедиться в их безопасности для организма.
Например, компания, производящая дыхательные маски, может запросить твердость по Шору А 40 ±5 для мягкости и толщину 1,2 мм ±0,1 мм для плотного и герметичного прилегания.
Понять шкалу твердости по Шору
Для описания твёрдости большинства силиконовых изделий используется шкала Шора А. Эта шкала применима к мягким резиноподобным материалам.
| Твёрдость по Шору А | Чувствовать | Типичные применения |
| 20А | Очень мягкий | Медицинские трубки, гелевые подушечки |
| 50А | Средней мягкости | Пуговицы, подушки, уплотнители |
| 70А | Твердый | Промышленные прокладки, маты |
Некоторые поставщики могут использовать шкалу IRHD. Во избежание путаницы запросите таблицу перевода.
Укажите толщину четко
Номинальная толщина: Это целевое значение, например 2,0 мм.
Диапазон допуска: Указывайте чётко — например, ±0,1 мм. Избегайте расплывчатых формулировок.
Точка измерения: Укажите, измеряется ли толщина в центре, на краю или в ключевых областях.
Ограничения процесса:
- Жидкая силиконовая резина (LSR): может иметь толщину до 0,3 мм для изготовления детализированных деталей.
- Компрессионное формование (HTV): лучше всего подходит для деталей толщиной ≥1,0 мм.
Проверьте технические возможности поставщика
Убедитесь, что ваш поставщик может доставить продукцию в соответствии с требованиями:
- Материальный опыт: Знают ли они, как работать с силиконом типа LSR, HTV или RTV?
- Инструменты тестирования: Имеются ли у них калиброванные твердомеры и толщиномеры?
- Система качества: Отдавайте предпочтение производителям, сертифицированным по стандарту ISO 9001.
Подготовьте понятную техническую документацию
Хорошо организованные документы помогают избежать ошибок и сэкономить время.
- TDS (технический паспорт): Должны включать такие ключевые свойства, как твердость, прочность на разрыв и сопротивление разрыву.
- Инженерные чертежи: Укажите точные размеры, допуски и толщину стенок.
- Стандарты и методы испытаний: Например, ASTM D2240 для твердости или DIN ISO 2286 для толщины.
Как четко и эффективно донести требования к силикону?
При кастомизации силиконовых изделий недостаточно расплывчатых описаний или устного общения. Чёткая, структурированная и стандартизированная коммуникация — ключ к своевременной доставке вашего продукта и его соответствию всем ожиданиям.
Используйте точные термины, чтобы избежать путаницы
Вместо того, чтобы говорить «чуть мягче» или «чуть твёрже», укажите точные значения, например, Шор А 60 ±5. Цифры говорят поставщику наиболее понятно. Они также помогают объяснить, почему необходима определённая твёрдость, исходя из сферы применения изделия. Например: Шор А 30 для носимых устройств, чтобы обеспечить приятную для кожи мягкость. Шор А 70 для промышленных уплотнителей, чтобы повысить износостойкость.
Включите подробные характеристики с методами тестирования
Не говорите просто: «Мне нужно толще» или «Мне нужно жёстче». Объясните, как измеряются эти значения — где, как часто и какими инструментами. Вот стандартный способ представления технических характеристик:
| Элемент | Пример параметра | Описание и требования |
| Твердость | Шор А 60 ±5 | Стандарт испытаний: ASTM D2240. Условия: 23°C, влажность 50%. |
| Толщина | 2,0 мм ±0,1 мм | Измерьте 5 точек, как показано на рисунке. Инструмент: цифровой штангенциркуль или лазерный нивелир. |
Совместное использование понятных инструментов, методов и мест проведения испытаний помогает обеспечить единообразие данных между различными заводами.
Используйте рисунки и модели для облегчения понимания
Технические чертежи — один из лучших способов наглядно донести свою идею. Как минимум, подумайте о том, чтобы поделиться:
- Инженерные чертежи: Включите вид спереди, поперечные сечения, примечания по допускам и точки измерений.
- Образцы или справочные фотографии: Реальный образец или фотография аналогичного продукта помогут поставщику понять ваши потребности.
- Файлы 3D-моделей: Используйте такие форматы, как STEP или IGES, чтобы инженеры-проектировщики пресс-форм могли четко видеть внутренние детали.
Объединение этих материалов помогает уменьшить недопонимание и ускорить производство.
Установите четкие требования к тестированию и приемке
Помимо спецификаций продукта, объясните, как его тестировать, как часто это делать и что считается приемлемым. Например:
Поставщик должен предоставить отчет о проверке первого изделия со значениями твердости по Шору А для 5 образцов (согласно ASTM D2240) и отметить 3 точки толщины на каждом образце, измеренные с помощью калиброванного цифрового штангенциркуля.
Вам также следует четко описать частоту и стандарты проверок:
| Фаза тестирования | Протестированные предметы | Требование |
| Первая статья | Твердость, толщина | Полная проверка, 100% в пределах допуска |
| Контроль качества в процессе производства | 5–10 случайных единиц | Должны соответствовать всем проектным допускам |
| Окончательная проверка | Повторное тестирование ключевых спецификаций | Отчет об испытаниях должен быть включен в комплект поставки. |
Обсудите производственные ограничения с вашим поставщиком
Никогда не игнорируйте отзывы поставщиков. Сложная конструкция, очень тонкие стенки или жёсткие допуски — всё это может усложнить проектирование пресс-формы и процесс отверждения.
Вместо того чтобы требовать 0,3 мм ±0,05, спросите что-то вроде:
Мы планируем разработать силиконовую плёнку толщиной 0,3 мм. Потребуются ли для этого специальные формы или вакуумное формование? Повлияет ли это на стоимость?
Задавая такие вопросы, вы получаете профессиональную поддержку и укрепляете рабочие отношения.
Если необходимо обеспечить баланс между стоимостью и производительностью, обсудите с поставщиком варианты, например, снизив допуск до ±7 или увеличив толщину стенок в нефункциональных зонах. Эти небольшие изменения могут привести к взаимовыгодным решениям.
Как убедиться, что поставщики соблюдают и проверяют технические требования?
Чтобы гарантировать, что силиконовые изделия производятся в соответствии со спецификациями, одной коммуникации недостаточно. Необходима чёткая и практичная система контроля.
Для начала попросите поставщика письменно подтвердить ключевые характеристики. Это включает в себя твердость, толщину и диапазоны допусков. Поставщик также должен предоставить план выполнения, включая стандарты испытаний (например, ASTM D2240), используемые инструменты и периодичность испытаний. Это поможет избежать недопонимания.
Перед массовым производством всегда проверяйте результаты на образцах. Запросите прототипы или пробные партии, а затем проверьте твёрдость и толщину самостоятельно. Сравните свои результаты с их результатами. Например, если заявленная твёрдость силиконового браслета составляет 40 единиц по Шору А и толщина 1,0 мм, но фактические значения отличаются, поднимите этот вопрос как можно раньше.
Незамедлительно сообщите результаты испытаний поставщику. Если есть расхождения, совместно скорректируйте формулу или процесс отверждения, чтобы улучшить стабильность твёрдости.
Также целесообразно подписать Соглашение о качестве поставщика (SQA). Этот документ чётко определяет технические стандарты, методы испытаний, порядок обращения с несоответствующей продукцией и кто за что отвечает. Он предоставляет обеим сторонам общий ориентир.
Не менее важно постоянное взаимодействие. Регулярно проверяйте качество, анализируйте данные испытаний и сообщайте поставщику о любых изменениях в конструкции. Это способствует стабильности и согласованности производства в долгосрочной перспективе.
Распространенные проблемы и практические решения
При работе с поставщиками силикона часто возникают проблемы, связанные со стандартами, измерениями, коммуникацией и производством. Вот некоторые типичные проблемы и способы их решения:
Непоследовательные стандарты
Проблема:
Некоторые поставщики используют шкалу IRHD (международная шкала твердости резины) вместо шкалы по Шору А. Это может вызвать путаницу при обсуждении твердости.
Решение:
Предоставьте сравнительную таблицу и чётко укажите, какой стандарт вы ожидаете, например, ASTM D2240. Попросите поставщика использовать тот же метод испытаний, чтобы избежать несоответствия результатов.
Различия в измерениях
Проблема:
Результаты измерения твёрдости или толщины нестабильны. Это часто происходит из-за использования некалиброванных инструментов или разных методов испытаний.
Решение:
Запросите сертификаты калибровки на измерительные приборы. По возможности, предложите использовать высокоточное оборудование, например, лазерные толщиномеры, для обеспечения единообразия результатов.
Непонятые термины или языковые барьеры
Проблема:
Расплывчатые термины, такие как «мягкий» или «средней твердости», часто понимаются неправильно, особенно при переводе.
Решение:
Используйте двуязычные документы и подкрепляйте их образцами или справочными материалами. Визуальные и тактильные примеры помогут поставщикам точно понять, что вы имеете в виду.
Баланс стоимости и толерантности
Проблема:
Чтобы снизить стоимость или упростить производство, поставщик может предложить более широкие допуски по твердости или толщине.
Решение:
Соглашайтесь на это только в том случае, если продукт по-прежнему работает хорошо. Попросите поставщика прислать образцы с более мягкими допусками, а затем протестируйте их, чтобы убедиться, что они соответствуют вашим требованиям.
Ограничения процесса
Проблема:
Некоторые конструкции, например, сверхтонкие детали толщиной 0,3 мм, могут выходить за пределы стандартного компрессионного формования.
Решение:
Рассмотрите возможность перехода на жидкую силиконовую резину (LSR) для повышения точности. Или немного увеличьте толщину, чтобы сбалансировать производительность и технологичность.
Заключение
Информирование о твёрдости и толщине силикона требует чёткого планирования, простых терминов и постоянного контроля. Начните с определения назначения вашего продукта и подготовки ключевых характеристик. Используйте стандартные термины, например, твёрдость по Шору А 60 ±5, и подкрепите чертежами или образцами, чтобы избежать путаницы. Проводите испытания как можно раньше. Проверяйте, соответствуют ли образцы вашим целям, и предоставляйте обратную связь для своевременной корректировки. Продолжайте общаться с поставщиком. Чёткое и постоянное взаимодействие укрепляет доверие и позволяет избежать дорогостоящих ошибок.
Если вам нужна помощь с индивидуальным продуктом, обращайтесь. Я готов предоставить вам более подробную консультацию.
