Silikon vulkanizasyonu, silikon polimerlerini elastik ve kararlı bir ağ oluşturacak şekilde çapraz bağlayan kürleme işlemidir.
Mühendislik uygulamalarında vulkanizasyon tek bir an değil, sıcaklık dağılımı, formülasyon hassasiyeti, kürleme sonrası koşullar ve parça geometrisinden etkilenen zamana bağlı bir süreçtir.
Mühendislerin çoğu silikon vulkanizasyonunu teori eksikliğinden dolayı yanlış anlamıyor.
Onlar bunu bir maddi özellik yerine bir varlık olarak ele aldıkları için yanlış anlıyorlar. süreç davranışı.
Kağıt üzerinde vulkanizasyon şu faktörlerle sınırlı gibi görünüyor: sıcaklık, süre, katalizör, çapraz bağ yoğunluğu.
Üretim sırasında esner, yer değiştirir ve laboratuvar örneklerinde görünmeyen izler bırakır.
Sorunlar işte bu boşlukta saklıdır.
Hata 1: Kalıptan Çıkarma Aşamasında Vulkanizasyonun "Tamamlandığını" Düşünmek
Kalıptan çıkarma, vulkanizasyonun sonu değildir.
Parçanın elle tutulabilecek kadar sağlam hale geldiği nokta tam olarak burası.
Sıkıştırma ve enjeksiyon kalıplamada, kürleme işlemini şu şekilde gerçekleştiririz: şekil stabilitesi, Kimyasal tamamlanma değil, kalıp açıldıktan sonra ağ yapısı gelişmeye devam eder; özellikle peroksit ile kürlenen sistemlerde ve kalın kesitlerde.
Üretim ortamında bu şöyle görünür:
- Kıyı sertliği günler geçtikçe yavaş yavaş artıyor.
- Sıkıştırma seti iyileştirir veya Tedavi sonrası duruma bağlı olarak kötüleşir.
- Boyutsal hafıza, muayeneden önce değil, sevkiyattan sonra sıkılaşır.
Mühendisler genellikle parçaları çok erken test ederler.
24 saat sonra ölçüm yapıyorlar, teknik özellikleri kilitliyorlar ve devam ediyorlar.
Altı ay sonra, saha davranışı verilerle uyuşmuyor ve kimse bunun nedenini açıklayamıyor.
Bu durum hafife alınıyor çünkü küf döngüsü kesin bir süreç gibi görünüyor.
Gerçekte bu sadece ilk sınır.
Hata 2: Presin sabit olması nedeniyle sıcaklığın homojen olduğunu varsaymak
Bir pres sabit olabilir ancak yine de düzensiz vulkanizasyon üretebilir.
Takım çeliğinin kütlesi, boşluk derinliği, parça geometrisi ve hatta yolluk dengesi, ısının silikon içinden nasıl hareket ettiğini değiştirir. Silikon ısıyı iyi iletmez. Gecikme yapar, ısıyı hapseder ve gradyanlar sessizce oluşur.
Çoklu boşluklu aletlerde bu şu şekilde görünür:
- Kaviteler arası sertlik değişimi
- Aynı malzemede tutarsız yırtılma dayanımı.
- Bir boşluk sıkıştırma setinden geçerken diğeri geçemez.
Mühendisler, baskı tablası sıcaklığına genellikle güvenirler çünkü bu sıcaklık kontrol edilir ve kaydedilir.
Görmedikleri şey şu ki... Silikonun kendi içindeki termal gecikme.
Bu durum gözden kaçıyor çünkü erken örnekleme genellikle kenar boşluklarını tercih ediyor.
Merkezdeki boşluklar, hacimler arttığında sorunu daha sonra ortaya çıkarır.
Hata 3: İyileşme Süresinin Doğrusal Olarak Ölçeklendiğine İnanmak
Kürleme süresini iki katına çıkarmak, kürleme kalitesini iki katına çıkarmaz.
Bir noktada, ilave ısı çapraz bağ yoğunluğunu artırmayı bırakır ve yan etkiler ortaya çıkarmaya başlar:
- Kalın kesitlerde hapsolmuş uçucu yan ürünler
- Yüzey oksidasyonu
- İlk sertlik ölçümleriyle gizlenen kırılganlık
Mühendislerin "her ihtimale karşı" kürleme süresini uzatmasında bunu görüyoruz.“
Parçalar kısa vadeli testlerden geçer ancak eskime veya yorulma testlerinde başarısız olur.
Doğrusal olmama durumu rahatsız edici.
Bu, bir şeyin olduğu anlamına gelir. pencere, Bir rampa değil.
Çoğu ekip bunu hafife alıyor çünkü elektronik tablolar doğrusallığı tercih ediyor.
Silikon kimyası böyle değildir.
Hata 4: Tedavi Sonrası Süreci Bir Onay Kutusu Olarak Değil, Göz Ardı Etmek
Tedavi sonrası işlem genellikle temizlik gibi ele alınır.
Gerçekte, nihai malzeme davranışına burada karar verilir.
Hava akışı, parça aralığı, yük yoğunluğu ve ısıtma hızı gibi faktörlerin hepsi önemlidir. Kalabalık bir fırın, aynı ayar noktasında bile seyrek bir fırından farklı şekilde kürleme yapar.
Zamanla şunları görüyoruz:
- Partiden partiye koku farklılıkları
- Tutarsız çıkarılabilir maddeler
- "Rastgele" görünen düzenleyici test başarısızlıkları“
Mühendisler, sonradan oluşan iyileşme sürecini hafife alırlar çünkü bu süreç gerçekleşir. sonrasında Şekillendirme, çoğu zaman doğrudan kontrollerinin dışında gerçekleşir.
Ancak silikonun esnek hale gelip gelmediği, kürleme sonrası aşamada belirlenir.
Eğer kürleme sonrası süreç kontrol altına alınmazsa, vulkanizasyon işlemi tamamlanmış sayılmaz, sadece ertelenmiş olur.
Hata 5: Tek Bir Formülasyonun Tek Bir Vulkanizasyon Davranışı Anlamına Geldiğini Varsaymak
Aynı veri sayfası sertliğine sahip iki malzeme aynı şekilde vulkanize olmaz.
Dolgu maddesi türü, polimer zincir uzunluğu, inhibitör içeriği ve katalizör hassasiyeti, kürlenme aralığının ne kadar esnek veya kırılgan olduğunu değiştirir.
Üretimde bu durum şu hallerde ortaya çıkar:
- "Tam uyumlu" bir parçanın daha uzun sürede kürlenmesi gerekir.
- Görünür kusurlar olmaksızın hurda miktarı artar.
- Aynı araçlar kullanıldığında bile flaşın davranışı değişir.
Mühendisler, karşılaştırılabilir göründüğü için teknik özellikler sayfasına güvenirler.
Üretim süreci artık aynı şekilde işlemediği için bu farkı görür.
Bu durum hafife alınıyor çünkü niteliklendirme çıktılara odaklanıyor, niteliklere değil. süreç hassasiyeti.
Silikon Vulkanizasyonu: Sıkça Sorulan Mühendislik Soruları
Parça kalıptan çıkarıldığında silikon vulkanizasyonu tamamlanmış olur mu?
Hayır. Kalıptan çıkarma işlemi yalnızca şekil stabilitesini gösterir. Kimyasal çapraz bağlama, özellikle peroksit kürlemeli sistemlerde ve kalın kesitlerde günlerce veya haftalarca devam edebilir.
Silikonun sertliği üretimden sonra neden değişir?
Çünkü vulkanizasyon kalıplama işleminden sonra da devam eder. Süregelen çapraz bağlama, kürleme sonrası koşullar ve termal geçmiş, Shore sertliği ve sıkıştırma kalıcı deformasyonunun zaman içinde değişmesine neden olabilir.
Özdeş silikon parçalar neden farklı boşluklarda farklı davranır?
Silikonun ısı iletkenliği düşüktür. Kalıp boşluğunun konumu, kalıp kütlesi ve ısı transferindeki farklılıklar, pres sıcaklıkları sabit olsa bile, düzensiz kürleme durumlarına yol açar.
Daha uzun kürlenme süresi silikon performansını her zaman iyileştirir mi?
Hayır. Vulkanizasyon doğrusal değildir. Aşırı kürlenme süresi uçucu maddelerin hapsolmasına, kırılganlığın artmasına veya uzun vadeli yorulma performansının azalmasına neden olabilir.
Vulkanizasyonun Gerçekte Yaşadığı Yer
Vulkanizasyon anlık bir şey değildir.
Bu bir yörünge—baskı makinesine yüklemeden başlayarak, son kürleme, eskime ve gerçek kullanıma kadar.
Mühendisler genellikle bir noktada bununla ilgilenirler.
Üretim süreci bunu zaman içinde ele alıyor.
Bu farklılık, anlaşmazlıkların çoğunu açıklıyor.
Vulkanizasyon sabit bir adım olarak ele alınırsa, sorunlar gizemli hale gelir.
Eğer bu, hareketli bir süreç olarak ele alınırsa, kalıplar tekrarlanmaya başlar ve yönetilebilir hale gelir.
Bu, çoğu takımın aylar sonra sessizce bir sorun ortaya çıkana kadar fark etmediği sınırdır.
Mühendislikten Çıkarımlar
Silikon vulkanizasyonu, bir malzeme sabiti olarak değil, bir süreç davranışı olarak ele alınmalıdır.
Kürleme ilerlemesi, termal gecikme ve kürleme sonrası değişkenlik göz ardı edildiğinde, belirgin kök nedenler olmaksızın uzun vadeli başarısızlıklar ortaya çıkar.
Hakkında daha fazla bilgi edinmek için tıklayın Silikon vulkanizasyonu nedir?.
