Silikon Malzeme ve Kalıplama İşlemi
Giriş: Silikon kauçuk, seyahat şişelerinde, yeniden doldurulabilir kaplarda, promosyon ürünlerinde, masaj cihazlarında ve daha fazlasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Çevre-dostu bir malzeme olarak artık kadın ve çocuklara yönelik ürünlerde, kozmetikte, makyajda, tıbbi cihazlarda, dış mekan/eğlence amaçlı ürünlerde ve mobilyalarda yaygın olarak kullanılıyor. Kozmetik endüstrisinin bitki bazlı formülasyonları giderek daha fazla benimsemesiyle birlikte-silikon kauçuğun gelecekte bu sektörde önemli bir büyüme görmesi bekleniyor. Bu nedenle, malzeme olarak silikon kauçuğu ve ürünlerini daha derinlemesine inceleyelim:
Malzeme Tanımı
Silikon (Silikon Kauçuk): Silikon kauçuk, mSiO₂·nH₂O kimyasal formülüne sahip amorf bir madde olan oldukça aktif bir adsorban malzemedir. Suda ve herhangi bir çözücüde çözünmez,-toksik değildir, kokusuzdur ve kimyasal olarak stabildir. Güçlü alkaliler ve hidroflorik asit dışında hiçbir maddeyle reaksiyona girmez. Farklı silikon kauçuk türleri, üretim yöntemlerine bağlı olarak farklı mikro gözenekli yapılar geliştirir. Silikon kauçuğun kimyasal bileşimi ve fiziksel yapısı, ona diğer benzer malzemelerle değiştirilmesi zor olan birçok benzersiz özellik kazandırır: yüksek adsorpsiyon kapasitesi, mükemmel termal stabilite, stabil kimyasal özellikler ve yüksek mekanik mukavemet.
Hammadde Kaynağına Göre
Yerli malzemeler ve ithal malzemeler olarak ikiye ayrılabilir.
Yerli malzemeler çoğunlukla şunları içerir: Dongjue, Ruiying, Hongda, Tianyu, New Oriental, Juhe ve diğer büyük üreticiler.
İthal edilen malzemeler çoğunlukla şunları içerir: Japonya'nın Shin-Etsu, Toshiba; Amerika'nın Dow Corning'i; Fransa'nın Rhodia'sı; Almanya'nın Wacker'ı vb.
Performansa Göre
Sıradan silikon kauçuğa ve füme silikon kauçuğa ayrılabilir.
Sıradan Silikon Kauçuk (Çökeltilmiş Silikon Kauçuk olarak da bilinir)
Renk: Yarı saydam, sütlü beyaz, açık sarı, gri vb.
Sertlik: 30 derece, 40 derece, 50 derece, 60 derece, 70 derece, 80 derece vb. Yaygın olarak kullanılan sertlik 40 derece ile 70 derece arasındadır.
Yoğunluk: 1,1-1,12 g/cm³
Uzama: %400
Kullanım Alanları: Cep telefonu düğmeleri, çeşitli parçalar ve iletken kauçuk gibi orta-ile-düşük-uçtaki silikon ürünlerde yaygın olarak kullanılır.
Füme Silikon Kauçuk (Saf Silikon Kauçuk olarak da bilinir)
Renk: Şeffaf.
Sertlik: 30 derece, 40 derece, 50 derece, 60 derece, 70 derece, 80 derece vb. Yaygın olarak kullanılan sertlik 40 derece ile 60 derece arasındadır.
Yoğunluk: 1,1-1,12 g/cm³
Uzama: %600-%700
Özellikler: Yüksek şeffaflık ve güçlü çekme mukavemeti. Daha yüksek maliyet.
Kullanım Alanları: Silikon tüpler ve koruyucu kılıflar gibi{0}}yüksek esneklik gerektiren ileri teknoloji ürünler.
Fiziksel Özelliklere Göre
Katı silikon kauçuğa ve sıvı silikon kauçuğa ayrılabilir.
Katı silikon kauçuk esas olarak silikon kılıflar, silikon sofra takımları ve silikon düğmeler gibi sıkıştırma kalıplama ürünleri için kullanılır.
Sıvı silikon kauçuk esas olarak silikon nipeller ve silikon tüpler gibi ekstrüzyon kalıplama ürünlerinde kullanılır.
Ürün Özellikleri
Ana Performans
Isı Direnci
Silikon kauçuğun ısı direnci sıradan kauçuğa göre çok daha iyidir. Önemli performans değişiklikleri olmaksızın 150 derecede neredeyse süresiz olarak kullanılabilir; 200 derecede 10.000 saat sürekli olarak kullanılabilir; Ayrıca 350 derecelik sıcaklıklara da belli bir süre dayanabiliyor. Isıya dayanıklılık gerektiren uygulamalarda yaygın olarak kullanılır: termos şişe sızdırmazlık halkaları, düdüklü tencere halkaları, ısıya-dayanıklı kulplar.
Soğuk Direnci
Sıradan kauçuk -20 derece ila -30 derece arasındaki sıcaklıklara dayanabilirken silikon kauçuk -60 derece ila -70 derece arasında elastik kalır. Bazı özel olarak formüle edilmiş silikon kauçuklar aşırı düşük sıcaklıklara bile dayanabilir. Düşük sıcaklık sızdırmazlık halkaları için kullanılır.
Hava Şartlarına Direnç
Sıradan kauçuk, korona deşarjının ürettiği ozon altında hızla bozunurken, silikon kauçuk ozondan etkilenmez. UV'ye ve diğer iklim koşullarına uzun süre maruz kalsa bile fiziksel özellikleri yalnızca minimum düzeyde değişir. Dış mekan sızdırmazlık malzemeleri için kullanılır.
Elektriksel Özellikler
Silikon kauçuğun direnci çok yüksektir ve direnci geniş bir sıcaklık ve frekans aralığında sabit kalır. Ayrıca yüksek-voltajlı korona deşarjına ve ark deşarjına karşı mükemmel dirence sahiptir. Yüksek-voltaj izolatörleri, TV yüksek-voltaj kapakları ve elektrik bileşenleri için kullanılır.
İletkenlik
İletken dolgu maddeleri (karbon siyahı gibi) eklendiğinde silikon kauçuk iletken hale gelir. Klavye iletken temas noktaları, ısıtma elemanı parçaları, anti-statik bileşenler, yüksek-voltaj kablo koruyucuları ve tıbbi tedavi amaçlı iletken filmler için kullanılır.
Isı İletkenliği
Bazı termal iletken dolgu maddeleri eklendiğinde silikon kauçuk termal olarak iletken hale gelir. Isı emiciler, termal iletken sızdırmazlık contaları, fotokopi makineleri ve faks makinesi termal silindirleri için kullanılır.
Radyasyon Direnci
Fenil grupları içeren silikon kauçuk, önemli ölçüde geliştirilmiş radyasyon direnci gösterir. Nükleer santrallerde elektrik izolasyon kabloları ve konnektörlerinde kullanılır.
Alev Geciktirme
Silikon kauçuğun kendisi yanıcıdır, ancak az miktarda alev geciktirici eklendiğinde alevi-geciktirir ve kendi kendini-söndürür hale gelir. Ayrıca silikon kauçuk organik halojenürler içermediğinden yandığında duman veya zehirli gaz çıkarmaz. Katı yangın güvenliği gereksinimleri olan çeşitli uygulamalarda kullanılır.
Geçirgenlik
Silikon kauçuk filmler sıradan kauçuk ve plastik mum filmlerden daha iyi geçirgenliğe sahiptir. Diğer bir özellik ise farklı geçirgenlik oranları için güçlü seçicilikleridir. Gaz değişim membranları, tıbbi ürünler ve yapay organlar için kullanılır.
Yüksek Sertlik: Uzun karıştırma süresi, yüksek sıcaklık, güçlü statik elektrik, karıştırılması zor, uzun karıştırma süresi.
Düşük Sertlik: Kısa karıştırma süresi, düşük sıcaklık, zayıf statik elektrik, karıştırılması kolay, kısa karıştırma süresi.
Yüksek Sertlik: Yüksek yoğunluk, düşük büzülme, zayıf akışkanlık, malzeme eksikliğine yatkın, yüksek özgül ağırlık, iyi his, yüksek yük kapasitesi.
Düşük Sertlik: Düşük yoğunluk, yüksek büzülme, iyi akışkanlık, hava sıkışmasına yatkın, düşük özgül ağırlık, zayıf his, düşük yük kapasitesi.
Silikon Ürün Kalıplama Prosesi
Kalıplama Süreci
Silikon ürünler kalıplama işlemine bağlı olarak üç ana kategoriye ayrılabilir:
Sıkıştırma-Kalıplanmış Silikon Ürünler
Sıkıştırılarak-kalıplanmış silikon ürünler, tipik olarak, katı silikon ham maddesinin bir vulkanizasyon maddesiyle birlikte yüksek sıcaklıktaki bir kalıba yerleştirilmesi ve katı bir şekil halinde kürlenmesi için bir vulkanizasyon makinesiyle basınç uygulanmasıyla oluşturulur. Sıkıştırılarak-kalıplanmış silikonun sertliği genellikle 30 dereceden 70 dereceye kadar değişir. Hammadde Pantone renk kodlarına göre renk macunu ile karıştırılarak istenilen renk elde edilir. Kalıbın şekli, sıkıştırılarak-kalıplanmış silikon ürünün şeklini belirler. Sıkıştırılarak-kalıplanmış silikon ürünler, silikon endüstrisinde en yaygın kullanılan ürünlerdir. Esas olarak silikon endüstriyel parçalar, düğmeler, silikon hediyeler, silikon bilezikler, silikon saatler, anahtarlıklar, telefon kılıfları, silikon mutfak eşyaları, silikon pedler, buz tepsileri, kek kalıpları vb. yapımında kullanılırlar.
Ekstrüde Silikon Ürünler
Ekstrüde silikon ürünleri tipik olarak silikonun bir ekstrüzyon makinesi aracılığıyla ekstrüde edilmesiyle oluşturulur. Genellikle keyfi olarak kesilebilen uzun şeritler veya tüplerdir. Ancak ekstrüzyonla üretilen silikon ürünlerin şekilleri sınırlıdır. Tıbbi cihazlarda ve gıda makinelerinde yaygın olarak kullanılırlar.
Sıvı Silikon Ürünleri
Sıvı silikon ürünleri, silikonun enjeksiyonla kalıplanmasıyla oluşturulur. Ürünler yumuşak olup sertliği 10 dereceden 40 dereceye kadar değişmektedir. Yumuşak özelliklerinden dolayı insan organlarının simüle edilmesinde, tıbbi silikon göğüs pedlerinde vb. yaygın olarak kullanılırlar.
Kalıplama Akış Şeması
Kalıplama Prensibi
Kalıplama prensibi, üründe fiziksel değişiklikler meydana getirmek için belirli bir süre boyunca yüksek sıcaklık ve yüksek basıncın (kalıp sıcaklığı 165 derece civarında) kullanılmasını içerir. Çapraz bağlama maddelerinin köprüleme etkisi yoluyla, başlangıçta serbest olan moleküller bir ağ yapısı oluşturmak üzere birleşerek istenen ürünü oluşturur. Kalıplama vulkanizasyonu yüksek-sıcaklık, yüksek-basınç türündedir.
Termal vulkanizasyon genellikle iki aşamada gerçekleştirilir: 150-160 derece basınç altında ön-vulkanizasyon ve uçucu bileşenleri peroksitlerden ve katkı maddesi ayrışmasından çıkarmak için-son vulkanizasyon. Post-vulkanizasyon, atmosferik basınçta (yaklaşık 200 derece) sıcak havada 1-4 saat süreyle (ikincil vulkanizasyon) gerçekleştirilir. Daha kararlı vulkanizasyon ve daha iyi fiziksel özellikler elde etmek için,{10}sonrası vulkanizasyon 12 saate kadar veya daha uzun sürebilir.
Ana Kalıplama Ekipmanları
Kalıplamanın ana ekipmanı açık değirmenleri, kesme makinelerini, hidrolik kalıplama makinelerini, kumlama makinelerini, delme makinelerini, fırınları vb. içerir.