Λόγοι για το σκάσιμο των προϊόντων σιλικόνης;

Γιατί σπάνε τα προϊόντα σιλικόνης; Τα προϊόντα σιλικόνης χρησιμοποιούνται ευρέως σε ιατρικούς, ηλεκτρονικούς, μαγειρικούς, μητρικούς και παιδικούς τομείς λόγω της εξαιρετικής ελαστικότητας, της αντοχής στη θερμοκρασία και της χημικής τους σταθερότητας. Ωστόσο, στην πραγματική χρήση ή στις διαδικασίες παραγωγής, η ρωγμή των προϊόντων σιλικόνης συμβαίνει κατά καιρούς, γεγονός που όχι μόνο επηρεάζει την απόδοση του προϊόντος, αλλά μπορεί επίσης να θέσει κινδύνους για την ασφάλεια. Θα αναλύσουμε σε βάθος τις βασικές αιτίες ρωγμών στα προϊόντα σιλικόνης από τέσσερις διαστάσεις: την ποιότητα της πρώτης ύλης, τη διαδικασία παραγωγής, το περιβάλλον χρήσης και τη δομή του σχεδιασμού, παρέχοντας επιστημονικές αναφορές για τους επαγγελματίες του κλάδου και τους καταναλωτές.

1. Ποιότητα πρώτης ύλης: «συγγενείς ελαττώματα» κατώτερων ελαστικών υλικών
Η απόδοση των προϊόντων σιλικόνης εξαρτάται άμεσα από την ποιότητα των πρώτων υλών. Εάν χρησιμοποιηθούν ανακυκλωμένα υλικά, σκόνη σιλικόνης με προσμίξεις ή γέλη πυριτίου χαμηλής καθαρότητας, θα προκύψει ανεπαρκής αντοχή στο σχίσιμο του προϊόντος και θα εμφανιστούν ρωγμές υπό ελαφρά εξωτερική δύναμη. Για παράδειγμα, ορισμένοι κατασκευαστές προσθέτουν μεγάλη ποσότητα σκόνης σιλικόνης στην κόλλα για να μειώσουν το κόστος, καθιστώντας τα υλικά που αρχικά δεν πληρούσαν τα πρότυπα αντοχής στο σχίσιμο πιο επιρρεπή σε ευθραυστότητα. Επιπλέον, εάν οι φυσαλίδες ή οι ακαθαρσίες δεν εξαλειφθούν πλήρως κατά τη διαδικασία ανάμειξης του ελαστικού υλικού, θα σχηματιστούν επίσης σημεία συγκέντρωσης τάσης στο εσωτερικό του προϊόντος, γίνοντας η «ασφάλεια» για το σπάσιμο.
Βασικοί δείκτες: Η αντοχή στο σχίσιμο της υψηλής ποιότητας σιλικόνης πρέπει να είναι ≥ 30kN/m, η αντοχή σε εφελκυσμό πρέπει να είναι ≥ 8MPa και πρέπει να περάσει πιστοποιήσεις ποιότητας τροφίμων όπως FDA και LFGB. Εάν το ελαστικό υλικό αποθηκευτεί για πολύ καιρό ή δεν είναι σφραγισμένο, μπορεί επίσης να προκαλέσει υποβάθμιση της απόδοσης λόγω οξείδωσης, αυξάνοντας περαιτέρω τον κίνδυνο ρωγμών.
2. Διαδικασία παραγωγής: Η λεπτή ισορροπία μεταξύ θερμοκρασίας και χρόνου
Η παραγωγή προϊόντων σιλικόνης περιλαμβάνει πολλαπλές διαδικασίες όπως ανάμειξη, βουλκανισμό και απομάκρυνση από το καλούπι, και οποιαδήποτε απόκλιση σε οποιονδήποτε σύνδεσμο μπορεί να προκαλέσει ρωγμές:
Μη ελεγχόμενη διαδικασία βουλκανισμού: Η υπερβολική θερμοκρασία ή ο χρόνος βουλκανισμού μπορεί να προκαλέσει υπερβολική διασύνδεση των μοριακών αλυσίδων σιλικόνης, με αποτέλεσμα εύθραυστα προϊόντα. Αντίθετα, ανεπαρκής βουλκανισμός θα οδηγήσει σε ατελή σκλήρυνση του ελαστικού υλικού και εύκολο σχίσιμο κατά την απομάκρυνση από το καλούπι. Για παράδειγμα, ένα πείραμα έδειξε ότι όταν η θερμοκρασία βουλκανισμού αυξήθηκε από 180 ℃ σε 200 ℃, το ποσοστό ρωγμών του προϊόντος αυξήθηκε κατά 40%.
Ελαττώματα σχεδιασμού καλουπιού: Η μη εύλογη δομή καλουπιού (όπως στρογγυλεμένες γωνίες και ανομοιόμορφο πάχος τοιχώματος) μπορεί να προκαλέσει απόφραξη της ροής σιλικόνης, με αποτέλεσμα τη συγκέντρωση τάσης σε λεπτά τοιχώματα. Επιπλέον, οι τραχιές ή βρώμικες επιφάνειες καλουπιού μπορούν να εμποδίσουν την απομάκρυνση από το καλούπι και η βίαιη αποκόλληση μπορεί εύκολα να καταπονήσει το προϊόν.
Ακατάλληλη λειτουργία απομάκρυνσης από το καλούπι: Η υπερβολική χρήση παράγοντα απομάκρυνσης από το καλούπι ή οι τραχιές τεχνικές χειρισμού (όπως η μόχλευση με αιχμηρά εργαλεία) μπορεί να γρατσουνίσουν άμεσα την επιφάνεια της σιλικόνης, σχηματίζοντας μικρορωγμές που σταδιακά επεκτείνονται με παρατεταμένη χρήση.
Κατεύθυνση βελτιστοποίησης: Υιοθετήστε τμηματική διαδικασία βουλκανισμού, πρώτα προ-βουλκανισμό χαμηλής θερμοκρασίας και στη συνέχεια διαμόρφωση υψηλής θερμοκρασίας. Επιμετάλλωση σκληρού χρωμίου ή ψεκασμός επίστρωσης PTFE στην επιφάνεια του καλουπιού για μείωση του συντελεστή τριβής. Χρησιμοποιήστε βοήθεια πεπιεσμένου αέρα ή ειδικά εργαλεία απομάκρυνσης από το καλούπι σιλικόνης κατά την απομάκρυνση από το καλούπι.

3. Δομή σχεδιασμού: ο «αόρατος δολοφόνος» της κατανομής τάσης
Η δομική βελτιστοποίηση κατά τη φάση σχεδιασμού του προϊόντος είναι το κλειδί για την αποφυγή ρωγμών:
Ανώμαλο πάχος τοιχώματος: Η συγκέντρωση τάσης είναι επιρρεπής να συμβεί στη μετάβαση μεταξύ πάχους και λεπτότητας και είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί σχεδιασμός R-γωνίας (ακτίνα γωνίας ≥ 0,5 mm) ή σταδιακό πάχος τοιχώματος για ομαλή μετάβαση. Για παράδειγμα, μια συγκεκριμένη μάρκα μαγειρικών σκευών σιλικόνης αύξησε σταδιακά το πάχος του τοιχώματος στη σύνδεση μεταξύ της λαβής της κατσαρόλας και του σώματος της κατσαρόλας από 2 mm σε 5 mm, με αποτέλεσμα μείωση 75% στο ποσοστό παραπόνων για ρωγμές.
Λειτουργικό κενό: Οι αυλακώσεις και οι οπές που έχουν σχεδιαστεί για την εγκατάσταση βιδών ή αγκράφων θα αποδυναμώσουν τη δομική αντοχή και πρέπει να αντισταθμιστούν με την προσθήκη ενισχυτικών νευρώσεων ή τοπικής πάχυνσης. Ένας συγκεκριμένος καθετήρας σιλικόνης ιατρικής ποιότητας υιοθετεί μια κυματοειδή δομή ενίσχυσης στην άρθρωση, διασκορπίζοντας αποτελεσματικά την τάση κατά την εισαγωγή και την αφαίρεση.
Δυναμικός σχεδιασμός παραμόρφωσης: Για προϊόντα που απαιτούν επανειλημμένη κάμψη (όπως καλώδια δεδομένων σιλικόνης), η διαδικασία παραμόρφωσης πρέπει να προσομοιώνεται μέσω ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων για τη βελτιστοποίηση της κατανομής υλικού και του σχήματος διατομής. Ένα συγκεκριμένο πείραμα έδειξε ότι η αλλαγή της διατομής της γραμμής δεδομένων από κυκλική σε σχήμα D αύξησε τη διάρκεια ζωής της κάμψης από 10000 φορές σε 50000 φορές.

Με την εξέλιξη των υλικών σιλικόνης προς υψηλή αντοχή και σκληρότητα (όπως η εφαρμογή φθοριοσιλικόνης και φαινυλοσιλικόνης), τα προβλήματα ρωγμών θα μειωθούν περαιτέρω στο μέλλον. Αλλά ανεξάρτητα από το πόσο προηγμένη είναι η τεχνολογία, η τήρηση των επιστημονικών αρχών και των προδιαγραφών της διαδικασίας είναι πάντα ο βασικός κανόνας για τη διασφάλιση της ποιότητας των προϊόντων σιλικόνης.