Việc chọn sai độ cứng của tấm silicon có thể dẫn đến sản phẩm hỏng, hiệu suất kém hoặc khách hàng phàn nàn.
Chỉ số độ cứng của tấm silicon đo độ cứng và độ linh hoạt của vật liệu, giúp nhà sản xuất lựa chọn loại silicon phù hợp cho các ứng dụng cụ thể.
Độ cứng của tấm silicon ảnh hưởng đến độ linh hoạt, hiệu suất và độ an toàn. Tôi đã học được bài học đắt giá rằng việc chọn sai độ cứng Shore có thể tốn thời gian và tiền bạc. Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về ý nghĩa thực sự của những con số này.
Độ cứng của tấm silicon là gì?
Bạn đã bao giờ mua một tấm silicon và cảm thấy bối rối bởi số Shore A trên bảng thông số kỹ thuật chưa?
Durometer là thước đo độ cứng hoặc mềm của silicon, sử dụng thang độ cứng Shore—thường là Shore A đối với vật liệu mềm.
Thuật ngữ máy đo độ cứng đề cập đến cả công cụ được sử dụng và kết quả đo lường. Hầu hết các tấm silicon được đánh giá trên Thang đo Shore A, dao động từ 10 (rất mềm) đến 90 (rất cứng). Độ cứng thấp hơn có nghĩa là độ dẻo dai và mềm mại cao hơn, trong khi độ cứng cao hơn mang lại độ cứng cao hơn và độ nén thấp hơn.
Dưới đây là bảng cơ bản cho thấy xếp hạng Shore A được thể hiện như thế nào qua cảm nhận và chức năng:
| Xếp hạng Shore A | Cảm giác kết cấu | Các trường hợp sử dụng phổ biến |
|---|---|---|
| 10–30 | Giống như gel, rất mềm | Sản phẩm cho bé, đệm y tế |
| 40–50 | Mềm mại, linh hoạt | Gioăng, phớt, nén vừa phải |
| 60–70 | Vững chắc nhưng linh hoạt | Tấm công nghiệp, vật liệu cách nhiệt |
| 80–90 | Cứng, cứng nhắc | Sử dụng kết cấu, bịt kín chịu lực nặng |
Mỗi ứng dụng đòi hỏi các đặc tính cơ học khác nhau. Hiểu rõ về độ cứng giúp tôi chọn được tấm silicon hoạt động tốt và bền lâu hơn theo mục đích sử dụng.
Độ cứng bờ được đo như thế nào?
Tôi từng nghĩ rằng xếp hạng độ cứng chỉ là ước tính, nhưng thực ra có cơ sở khoa học đằng sau chúng.
Độ cứng bờ được đo bằng cách ấn một đầu đo chuẩn vào bề mặt silicon và ghi lại lực cản.
Trong quá trình thử nghiệm, dụng cụ đo độ cứng tác dụng lực thông qua một đầu đo lò xo. Đối với silicone Shore A, dụng cụ này sử dụng một kim tù, tròn. Kết quả là một con số từ 0 đến 100, phản ánh mức độ chống thấm của vật liệu.
Việc thử nghiệm phải tuân thủ tiêu chuẩn ASTM D2240. Thử nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ phòng được kiểm soát với các mẫu có độ dày cụ thể - thường là khoảng 6 mm để có độ chính xác. Ngay cả những thay đổi nhỏ về độ dày, kết cấu bề mặt hoặc nhiệt độ cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả đo.
Theo kinh nghiệm của tôi, các nhà cung cấp thường xuyên hiệu chuẩn thiết bị đo lường thường có xu hướng cung cấp sản phẩm silicon đồng đều hơn. Khi độ chính xác là yếu tố quan trọng, hãy luôn hỏi về phương pháp thử nghiệm và chi tiết chứng nhận.
Tại sao độ cứng lại quan trọng đối với hiệu suất của silicone?
Có lần tôi đã chọn sai độ cứng Shore cho một dự án thực phẩm. Vật liệu bị rách quá dễ dàng dưới áp lực. Tôi đã rút ra bài học.
Độ cứng ảnh hưởng đến độ mềm dẻo, khả năng chịu nén và độ bền lâu dài của silicone khi chịu áp lực.
Silicone dùng trong sản phẩm dành cho trẻ em phải mềm mại và an toàn cho nướu. Tuy nhiên, gioăng công nghiệp cần đủ độ cứng để bịt kín trước áp lực. Độ cứng của gioăng quyết định khả năng chống biến dạng, rách và mài mòn của silicone.
Sau đây là cách hoạt động khác nhau của các xếp hạng Shore A:
- Silicone mềm (20–40): Có khả năng nén cao, hấp thụ lực va chạm tốt, thích hợp cho tiếp xúc nhẹ nhàng.
- Silicone trung bình (50–60): Cân bằng giữa độ linh hoạt và sức mạnh, thường được sử dụng trong ô tô và ứng dụng nhà bếp.
- Silicone cứng (70–90): Tốt nhất cho độ ổn định cơ học, môi trường khắc nghiệt và khả năng chống hóa chất.
Tôi luôn so sánh xếp hạng Shore A với mức độ chịu lực và phạm vi nhiệt độ của ứng dụng. Độ cứng không phù hợp có thể gây rò rỉ, vỡ hoặc biến dạng theo thời gian.
Độ cứng Shore nào là tốt nhất cho ứng dụng của tôi?
Khách hàng thường hỏi: "Tôi nên chọn độ cứng nào?" Câu trả lời của tôi: tùy thuộc vào sản phẩm bạn đang làm.
Độ cứng Shore tốt nhất phụ thuộc vào chức năng của sản phẩm—mềm để tạo sự thoải mái, cứng để bịt kín và cứng để hỗ trợ.
Chúng ta hãy phân tích nó nhé:
| Ứng dụng | Bờ biển lý tưởng A | Tại sao nó hiệu quả |
|---|---|---|
| Đồ gặm nướu cho bé, Núm vú giả | 20–30 | Mềm mại, dịu nhẹ với nướu |
| Vòng đệm, Hải cẩu | 50–70 | Linh hoạt nhưng chịu được áp lực |
| Miếng lót công nghiệp | 60–80 | Khả năng chống va đập và chịu nhiệt |
| Tấm nướng, Đồ nấu nướng | 40–60 | Linh hoạt khi xử lý, chịu được nhiệt |
| Miếng đệm rung máy | 70–90 | Cứng để hấp thụ sốc lặp đi lặp lại |
Tôi đã từng làm việc với một thương hiệu chăm sóc trẻ em, nơi chúng tôi đã thử nghiệm cả silicone 20A và 40A cho vòng ngậm nướu. Phản hồi từ người dùng cho thấy silicone 20A tốt hơn. Nó mềm mại và êm ái hơn với trẻ sơ sinh. Luôn thử nghiệm nếu không chắc chắn.
Độ cứng của máy đo có thể thay đổi theo thời gian không?
Một sai lầm tôi đã mắc phải ngay từ đầu là không xem xét đến việc silicone sẽ lão hóa như thế nào khi chịu áp lực.
Có, độ cứng của silicone có thể tăng nhẹ theo thời gian do quá trình nén, tiếp xúc với nhiệt hoặc lão hóa.
Silicone ổn định, nhưng không miễn nhiễm với tác động của môi trường. Áp suất liên tục, tiếp xúc với tia UV và nhiệt độ cao có thể làm cứng vật liệu theo thời gian. Điều này được gọi là độ trôi của máy đo độ cứng hoặc sự cứng lại.
Silicone chất lượng cao có khả năng chống chịu tốt hơn, đặc biệt là những loại có phụ gia chịu nhiệt hoặc chống tia UV. Đối với sản phẩm dành cho trẻ em, silicone cấp thực phẩm và silicone đóng rắn bằng bạch kim có khả năng chịu lực tốt. Đối với các ứng dụng công nghiệp, tôi luôn hỏi về dữ liệu thử nghiệm dài hạn trước khi chọn nhà cung cấp.
Sau đây là những yếu tố ảnh hưởng đến Bờ A theo thời gian:
- Bộ nén: Biến dạng vĩnh viễn làm giảm độ đàn hồi.
- Chu trình nhiệt:Sự giãn nở và co lại có thể làm cứng silicone.
- Tiếp xúc với hóa chất: Dầu và dung môi có thể làm thay đổi kết cấu bề mặt hoặc độ cứng.
Hiểu biết về quá trình lão hóa giúp tôi lập kế hoạch cho tuổi thọ sản phẩm và khoảng thời gian thay thế.
Làm thế nào để chọn đúng nhà cung cấp tấm silicone?
Không phải tất cả các tấm silicon đều được tạo ra như nhau, ngay cả khi thông số kỹ thuật ghi là "60 Shore A".
Một nhà cung cấp tốt sẽ cung cấp loại silicone đã được chứng nhận, kiểm nghiệm với độ cứng Shore đồng nhất và hỗ trợ ứng dụng.
Việc lựa chọn đúng nhà cung cấp ảnh hưởng đến mọi thứ, từ an toàn đến sự hài lòng của khách hàng. Tôi luôn tìm kiếm:
- Chứng nhận vật liệu: Tuân thủ FDA, LFGB, RoHS
- Báo cáo thử nghiệm Shore A: Đã được xác minh bởi phòng thí nghiệm của bên thứ ba
- Tùy chọn cắt tùy chỉnh: Về độ dày, màu sắc và kết cấu
- Tính nhất quán của lô: Đặc biệt dùng cho trẻ sơ sinh và dùng trong y tế
- Dịch vụ khách hàng: Họ có thể giới thiệu loại máy đo độ cứng phù hợp không?
Làm việc với RuiYang Silicone đã giúp tôi giải quyết được nhiều vấn đề này. Họ cung cấp các lựa chọn độ cứng đáng tin cậy, cung cấp dịch vụ tùy chỉnh và am hiểu thị trường sản phẩm dành cho trẻ em. Silicone của họ luôn đồng nhất từ lô này sang lô khác, giúp tôi tiết kiệm rất nhiều công sức sửa chữa.
Phần kết luận
Hiểu biết về độ cứng và độ cứng Shore giúp tôi chọn được tấm silicon bền hơn và hoạt động tốt hơn.
