Silikon genellikle hafif, su geçirmez ve hidrofobik olarak tanımlanır. Bu terimler birbirine karıştırılmakla kolayca ilişkilendirilebilir. Tipik katı silikon yoğunluğu yaklaşık 1,05–1,60 g/cm³'tür, bu nedenle köpürtülmemiş silikon parçaların çoğu suda batar. Hidrofobiklik, suyun yüzeyde damlacıklar halinde kalmasına yardımcı olur, ancak her silikon tasarımı sızdırmaz veya geçirimsiz hale getirmez.
Ürün tasarımı için üç ayrı soru önemlidir: bileşik yoğunluğu, parçanın genel ortalama yoğunluğu ve suyun yüzey ve sızdırmazlık geometrisiyle etkileşim biçimi.
Tipik Silikon Yoğunluğu Nedir?
Sertleşmiş silikon kauçuk bileşiğinin yoğunluğu, kütlesinin hacmine bölünmesiyle bulunur. Genellikle g/cm³, kg/m³ veya özgül ağırlık olarak ifade edilir.
Birçok katı için HCR bileşikleri Ve LSR bileşikleri, Pratik bir başlangıç aralığı şöyledir: 1,05–1,60 g/cm³. WACKER, silikon kauçuk için bu aralığı rapor ediyor ve kuvars gibi ilave inaktif dolgu maddelerinin yoğunluğu yaklaşık olarak artırabileceğini belirtiyor. 1,75 g/cm³. Bazı özel bileşikler bu aralığın dışında kalabilir, bu nedenle onaylı malzeme veri sayfası belirleyici değer olmaya devam eder.
| Silikon malzeme veya yapı | Pratik yoğunluk aralığı | Tatlı suda kaldırma kuvveti eğilimi | Varyasyonun ana nedeni |
|---|---|---|---|
| Genel amaçlı katı silikon kauçuk | 1,05–1,30 g/cm³ | Genellikle batar | Polimer, takviye edici silika, pigment ve katkı maddeleri |
| Yüksek oranda dolgulu silikon bileşiği | 1,30–1,75+ g/cm³ | Lavabolar | Kuvars, metal oksit veya diğer yüksek yoğunluklu dolgu maddesi |
| Florosilikon veya özel bileşik | Sınıfa özel | Genellikle batar | Farklı polimer ve dolgu maddesi paketleri |
| Silikon köpük veya sünger | Genellikle 1,0 g/cm³'ün altındadır. | Mayıs ayında yüzebilir | Kapalı veya açık hücresel yapı |
| İçi boş kalıplanmış silikon parça | Toplam kütleye ve yer değiştiren hacme bağlıdır. | Mayıs ayında yüzebilir | Sıkışan hava, parçanın ortalama yoğunluğunu düşürür. |
Bunlar tasarım aralıklarıdır, giriş muayenesi limitleri değildir. Satın alma ve kalite kontrolü için, onaylı TDS'de gösterilen yoğunluğu belirtin ve test yöntemini tanımlayın.
Yoğunluk ve Özgül Ağırlık Aynı Şey Midir?
Birbirleriyle yakından ilişkili olsalar da özdeş değillerdir.
Yoğunluk Birim hacim başına kütledir. Özgül ağırlık Yoğunluk, bir malzemenin yoğunluğunun, belirli bir sıcaklıkta suyun yoğunluğuna oranıdır. Suyun yoğunluğu 1,00 g/cm³'e yakın olduğundan, yoğunluk g/cm³ cinsinden ifade edildiğinde sayısal değerler genellikle benzerdir.
Dolayısıyla, yoğunluğu 1,20 g/cm³ olan bir silikon bileşiği, normal test koşulları altında 1,20'ye yakın bir özgül ağırlığa sahiptir.
Katı silikon parçalar için yaygın ölçüm yöntemleri şunlardır:
- ASTM D792 Yer değiştirme yöntemiyle yoğunluk ve özgül ağırlık için
- ISO 1183-1 Yöntem A daldırma ölçümü için
- ASTM D297 Kauçuk ürünleri ve bileşikleri için kullanılan yöntemler
Yöntem, numune durumu, sıcaklık ve hapsolmuş kabarcıkların varlığı sonucu etkiler. Yöntemi kontrol etmeden tedarikçi verilerini karşılaştırmak yanlış bir fark yaratabilir.
Silikon suda yüzer mi?
Katı, köpürtülmemiş silikon kauçukların çoğu, yoğunluğu tatlı suyun yoğunluğundan daha yüksek olduğu için batar.
Temel koşul şudur:
- Ortalama parça yoğunluğu ise 1,00 g/cm³'ün altında, Bu parça tatlı suda yüzebilir.
- Ortalama parça yoğunluğu ise 1,00 g/cm³'ün üzerinde, Eğer geometrisi yeterli miktarda hava hapsetmiyorsa, parça batar.
- Tuzlu suda sıvının yoğunluğu daha yüksek olduğundan, aynı kısım biraz daha fazla kaldırma kuvvetine maruz kalır.
SIMTEC, tipik bir LSR yoğunluğunu şu şekilde rapor ediyor: 1,10–1,50 g/cm³ ve katı LSR'nin bu nedenle battığını belirtiyor. Önemli kelime şudur: sağlam. İçi boş banyo oyuncakları, kapalı şamandıralar veya kalıplanmış yapılar, silikon dış yüzeyi sudan daha yoğun olsa bile yüzebilir.
Katı silikon örneği
Katı silikon bileşenin özellikleri şunlardır:
- Hacim: 100 cm³
- Bileşik yoğunluğu: 1,20 g/cm³
- Kütle: 100 × 1,20 = 120 g
Tamamen suya batırıldığında yaklaşık 100 gram tatlı suyu yer değiştirir. Parça, yer değiştirdiği sudan daha ağır olduğu için batar.
İçi boş silikon örneği
Kapalı bir parçanın ağırlığının 70 g olduğunu ve dış hacmine göre 150 cm³ suyu yer değiştirdiğini varsayalım.
Ortalama parça yoğunluğu = 70 ÷ 150 = 0,47 g/cm³
Kapalı hava boşluğu, tüm düzeneğin yoğunluğunu suyun yoğunluğunun altına düşürdüğü için parça yüzebilir. Eğer boşluk sızdırır ve suyla dolarsa, bu avantaj ortadan kalkar.
Silikon bir parça ne kadar ağırlığındadır?
Genel bir silikon değeri yerine, nihai bileşiğin yoğunluğunu kullanın.
Kütle = hacim × yoğunluk
Ölçüler milimetre cinsindendir:
Kütle (g) = hacim (mm³) ÷ 1.000 × yoğunluk (g/cm³)
100 × 50 × 5 mm ölçülerinde dikdörtgen şeklinde bir silikon pedin hacmi 25.000 mm³ veya 25 cm³'tür. 1,20 g/cm³ yoğunlukta, tahmini kütlesi şöyledir:
25 × 1,20 = 30 g
| Giriş | Örnek değer | Satın alma riski, üstlenilmesi halinde |
|---|---|---|
| Net kalıplanmış hacim | 25 cm³ | CAD hacmi, kaburgaları, geçitleri veya ek parçaları içermeyebilir. |
| Bileşik yoğunluğu | 1,20 g/cm³ | Yerine ikame edilmiş bir formülasyon, parça ağırlığını değiştirir. |
| Tahmini parça kütlesi | 30 g | Büyük siparişlerde ambalaj ve nakliye maliyetleri tahminleri değişkenlik gösterebilir. |
| Sipariş miktarı | 100.000 adet | 2 gramlık bir hata, sevkiyat genelinde 200 kg'lık bir farka dönüşür. |
Bu hesaplama, fiyat teklifi ve ambalaj tahminleri için faydalıdır. Nihai parça ağırlığı sınırları, doğrulanmış örneklerden elde edilmelidir çünkü çapak, ek parça ağırlığı, pigment, dolgu maddesi yüklemesi ve kalıplama varyasyonu bitmiş parçada kalır.
Silikon Yoğunluğunu Ne Değiştirir?
Silikon yoğunluğu formülasyona bağlıdır. Sadece polimerin adıyla kontrol edilemez.
Takviye edici ve inaktif dolgu maddeleri
Dumanlanmış veya çöktürülmüş silika, polimeri güçlendirir. Kuvars ve diğer mineral dolgu maddeleri yoğunluğu daha da artırabilir. Bir bileşik üreticisi, sertliği, yırtılma mukavemetini, reolojiyi, elektriksel davranışı, şişme direncini veya maliyeti ayarlamak için dolgu maddeleri kullanabilir. Aynı şekilde Shore A sertliği Bu nedenle farklı formülasyon paketleri ve farklı yoğunluklarla elde edilebilir.
Pigmentler ve fonksiyonel katkı maddeleri
Renk masterbatch'i genellikle yüksek dolgu maddesi yüklemesine göre daha az bir değişikliğe neden olur, ancak parça ağırlığı toleransları dar olduğunda etkisi ölçülebilir. Alev geciktirici, ısı iletken, elektrik iletken veya radyopak katkı maddeleri yoğunluğu önemli ölçüde değiştirebilir.
Hava, boşluklar ve hücresel yapı
Köpük silikon gaz hücreleri içerir ve yoğunluğu 1,00 g/cm³'ün altında olabilir. İstenmeyen boşluklar da numunenin ölçülen yoğunluğunu azaltabilir, ancak bu hafifletme için geçerli bir yöntemden ziyade bir kusur işaretidir.
Kürleme ve proses kontrolü
Kürleme koşulları normalde formülasyona göre yoğunluğu daha az etkiler, ancak karıştırma hataları, LSR için yanlış A:B oranı, kirlenme veya hapsolmuş hava ölçülen değerleri değiştirebilir. Bu nedenle yoğunluk, her mekanik veya uyumluluk özelliğinin doğru olduğunun kanıtı olarak değil, hızlı bir tarama kontrolü olarak kullanışlıdır.
Silikon hidrofobik midir?
İşlem görmemiş PDMS bazlı silikon, metil gruplarının düşük enerjili yüzeyinde yönlenmesi nedeniyle doğal olarak hidrofobiktir. Su, yüzeye yayılmak yerine damlacıklar halinde kalma eğilimindedir. silikon levha.
İşlenmemiş PDMS için yaygın olarak bildirilen su temas açısı yaklaşık olarak şöyledir: 100–120°. Yayınlanan ölçümler, formülasyona, yüzey pürüzlülüğüne, temizliğe, damla yöntemine ve şartlandırmaya göre değişiklik gösterir. 90°'nin üzerindeki temas açısı genellikle hidrofobik ıslatma davranışını gösterir.
Hidrofobiklik, yüzeyin su damlasıyla etkileşimini tanımlar. Kalıplanmış bir ürünün tüm davranışını açıklamaz.
| Mülk | Neyi ölçer? | Neyi kanıtlamaz? |
|---|---|---|
| Su temas açısı | Yüzey ıslatılabilirliği | Bir montajın sızıntı direnci |
| Su emilimi | Belirli bir maruz kalma süresinden sonra kazanılan kütle | Yüzeyde boncuklanma davranışı |
| Su buharı geçirgenliği | Malzeme içinden nem taşınımı | Bağlantı yerinde sıvı su sızıntısına karşı direnç |
| IP derecelendirmesi | Belirli bir test kapsamında muhafaza koruması | Her basınç ve süre koşulunda evrensel performans |
Yüzey işlemi de sonucu değiştirir. Oksijen plazma veya korona işlemi, yapıştırma, kaplama veya mikroakışkan ıslatmayı iyileştirmek için PDMS'yi geçici olarak daha hidrofilik hale getirebilir. Silikon yüzeyler daha sonra zamanla hidrofobik özelliklerini geri kazanabilir. Bu nedenle, yapıştırma denemelerinde işlem ile yapıştırıcı uygulaması arasındaki izin verilen süre belirlenmelidir.
Silikon su geçirmez mi?
Sürekli silikon bileşen genellikle sıvı suya karşı dayanıklıdır, ancak "su geçirmezlik" bir hammadde özelliği değil, sistem iddiasıdır.
Kalıplanmış bir conta şu durumlarda yine de sızdırabilir:
- Sıkıştırma çok düşük veya düzensiz;
- Ayırma çizgisi, sızdırmazlık yüzeyini keser;
- Çatlaklar, örgü çizgileri, toz veya yüzey hasarı bir sızıntı yolu oluşturur;
- Sıkıştırma deformasyonu, tekrarlanan ısı döngülerinde sızdırmazlık kuvvetini azaltır;
- Basınç altında gövde deforme olur;
- Bu bağlantı tasarımı, işlenmemiş silikonu ıslatmayan bir yapıştırıcıya dayanmaktadır;
- Muhafaza, tasarım sınırlarının dışında bir basınç veya süre altında test edilir.
Ekipler genellikle su iticiliğini abartırlar çünkü görünür su damlacıkları sızdırmazlık performansının kanıtı gibi görünür. Üretimde, sızıntı yolu genellikle sağlam bir silikon bölümünün merkezinden değil, arayüzde olur.
Bir muhafaza için, gerçek gereksinimi tanımlayın: sıçramaya maruz kalma, sürekli suya daldırma, hidrostatik basınç, buhar, tuzlu su, temizlik kimyasalları veya IP testi. Bu koşullar birbirinin yerine kullanılamaz.
Silikon ne kadar su emer?
Silikon kauçuk genellikle düşük su emme özelliğine sahiptir, ancak "0,5%'nin altında" gibi evrensel bir değer her bileşik için geçerli olmamalıdır.
Yayınlanmış veri tabanları, yoğun kauçuk, köpük, özel formülasyonlar, farklı numune kalınlıkları ve farklı maruz kalma koşullarını bir araya getirdikleri için geniş bir yelpazeyi kapsar. Bu nedenle su emme oranı, bir kalite sınıfına ve aşağıdaki gibi bir yönteme bağlı olmalıdır. ASTM D570 veya ISO 62, Belirtilen süre ve sıcaklıkla birlikte.
Gerçek bir teknik özellik için lütfen talepte bulunun:
- Test edilen kalite ve kürleme koşulu;
- numune kalınlığı;
- Daldırma süresi ve su sıcaklığı;
- Yüzde kütle değişimi;
- Sıkı toleransların önemli olduğu durumlarda boyutsal değişim;
- Şartlandırma işleminden sonra elektriksel veya mekanik özelliklerin korunması.
Düşük su emme özelliği, sıfır su buharı geçirgenliği anlamına da gelmez. Silikon nispeten yüksek bir özelliğe sahiptir. gaz ve buhar geçirgenliği Birçok yoğun organik elastomerle karşılaştırıldığında, bu özellik nefes alabilen membranlar için faydalıdır ancak nem bariyerli ambalajlarda veya sensör muhafazalarında bir sınırlama olabilir.
Alıcılar Silikon Yoğunluğunu Nasıl Belirtmelidir?
Malzeme özelliklerinin tamamında kontrol edilebilen özelliklerden biri olarak yoğunluğu kullanın.
| Teknik özellik öğesi | Pratik gereksinim |
|---|---|
| Malzeme kalitesi | Tedarikçi ve tam bileşik kodu |
| Tedavi sistemi | Platin, peroksit veya kaliteye özgü sistem |
| Yoğunluk veya özgül ağırlık | Onaylı TDS'den alınan nominal değer ve tolerans. |
| Test yöntemi | ASTM D792, ASTM D297 veya ISO 1183-1 |
| Test koşulu | Sıcaklık, numune durumu ve kürlenme evresi |
| Parça ağırlığı toleransı | Malzeme yoğunluğundan ayrı olarak tanımlanır. |
| Su ihtiyacı | Emilim, daldırma, basınç, buhar geçirgenliği veya IP testi |
| Değişiklik kontrolü | Onay alınmadan formülasyon veya dolgu maddesi ikamesi yapılamaz. |
Bir silikon bileşiğini kabul etmek için yalnızca yoğunluğu dikkate almayın. İki malzeme aynı yoğunluğa sahip olabilirken, çekme dayanımı, yırtılma direnci, sıkıştırma kalıcı deformasyonu, kürleme sonrası gereksinimi, ekstrakte edilebilir maddeler ve düzenleyici statü açısından farklılık gösterebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Gıda sınıfı silikon suda yüzer mi?
Gıda ile temas özelliği, yüzme özelliğini belirlemez. Katı gıda ile temas eden silikon parçaların çoğu, yoğunlukları 1,00 g/cm³'ün üzerinde olduğu için batar. İçi boş veya köpüklü tasarımlar yüzebilir.
Silikon sudan daha ağır mıdır?
Katı silikon kauçukların çoğu, birim hacim başına tatlı sudan daha ağırdır. Tipik bileşik yoğunluğu yaklaşık 1,05–1,60 g/cm³ iken, tatlı suyun yoğunluğu 1,00 g/cm³'e yakındır.
Shore sertliği daha yüksekse yoğunluk da daha mı yüksektir?
Mutlaka değil. Sertlik ve yoğunluk formülasyona bağlıdır, ancak aralarında evrensel bir dönüşüm yoktur. Her değer için bileşiğin teknik veri setini (TDS) kullanın.
Tasarım Sınırı
Ağırlık hesaplamaları için, tamamlanmış CAD hacmini, ek ağırlığı, onaylanmış bileşik yoğunluğunu ve parça ağırlığı toleransını belirtin. Flotasyon için, komple montaj kütlesini, dış yer değiştiren hacmi, boşluk kapatma yöntemini ve servis sıvısını belirtin. Su direnci için, basıncı, süreyi, sıcaklığı, bağlantı geometrisini ve uygulanabilir testi tanımlayın.
Bu girdiler olmadan, "silikon yüzer" ve "silikon su geçirmezdir" ifadeleri üretim spesifikasyonları değil, malzeme genellemeleridir.
