Для решения практических задач применения силиконы группируют по нескольким признакам: физическому состоянию, способу отверждения и целевому назначению. Знание основ этой систематизации помогает инженерам и конструкторам правильно выбрать материал изделия для работы в заданных условиях.
Группировка по состоянию и способу обработки
Наиболее распространено деление силиконов на три категории, определяемые консистенцией и технологией переработки сырья.
- Жидкие силиконовые каучуки LSR (Liquid Silicone Rubber) — это двухкомпонентные составы (основа + катализатор) с небольшим количеством специальных добавок, которые улучшают специфические свойства материала (адгезию, гидрофобность, прозрачность, термостойкость и другие). Хорошая текучесть основы определяет способы переработки таких силиконов — литьё под давлением, экструзия и заливка.
Фото: smola20.ru Фото: russian.alibaba.com
В массовом производстве из них изготавливают детали, готовые к использованию без дополнительной обработки с точными и повторяемыми размерами, минимальным количеством отходов, чистой поверхностью. Изделия используются в медицине (клапаны, манжеты, трубки), пищевой промышленности (формы для выпечки, поверхности оборудования), в оптике и электронике (детали приборов, оболочки оптических волокон).
При мелкосерийном и ручном изготовлении LSR-материалы используют для создания сложных тонкостенных или крупногабаритных изделий, прототипов и форм художественных произведений, как ремонтные герметики.
В специальных целях на основе модифицированных силиконовых жидкостей изготавливают масла, смазки, краски и лаки, работающие при экстремальных температурах, в агрессивных средах и в вакууме.
- Высококонсистентные каучуки HCR (High Consistency Rubber) это плотные как пластилин силиконовые эластомеры, которые при контролируемом нагреве преобразуются с помощью органических пероксидов или платинового катализатора в изделия с высокой прочностью, стабильностью размеров и характеристик в диапазоне температур -60+250°C , стойких к воздействию воды и агрессивных сред. Для переработки материала используются технологии формования и литье. HCR-каучуки — основа для изготовления уплотнительных профилей, шлангов, диафрагм, термостойких прокладок и многих других изделий, где важны сочетание механической прочности, эластичности и термостойкости.
Фото: hbsilicone.com
3. Силиконы с отверждением без нагревания RTV (Room Temperature Vulcanizing) это тип силиконовых герметиков, компаундов и клеёв, которые под воздействием атмосферной влаги или специальных катализаторов полимеризуются при комнатной температуре и образуют эластичный резиноподобный материал. Ввиду очевидной простоты применения, RTV-материалы используются при создании форм для литья из смол, гипса, мыла, изготовления слепков (в стоматологии, искусстве), а также для герметизации, уплотнения и ремонтных работ в строительстве, электротехнике и быту.
Фото: ru.made-in-china.com
Группировка по составу и функциональным свойствам
В зависимости от условий использования и требований к изделиям силиконам за счёт использования добавок и изменений в технологии придают свойства, необходимые в конкретной отрасли:
Пищевые и медицинские: содержат особо чистые компоненты, прошли необходимые токсикологические испытания и соответствуют стандартам РФ и техническим регламентам Евразийского экономического союза (ЕАЭС); без запаха, не поддерживают рост микроорганизмов.
Электроизоляционные: низкая электропроводность в сочетании со стойкостью к воздействию электрической дуги и озона, стабильностью характеристик в течение продолжительного времени; материалы пригодны для изготовления оболочек проводов, высоковольтных изоляторов, заливки изделий электроники.
Токопроводящие: создаются введением в состав материала на стадии изготовления специальных наполнителей (микрочастицы технического углерода или металлов); используются в электронике для экранирования электрического поля и нейтрализации зарядов, создания токопроводящих контактов и отвода тепла от электронных узлов.
Термо- и морозостойкие: способны работать без изменения характеристик в диапазоне температур от -110°C до +300°C.
Маслобензостойкие (фторсиликоны): повышенная стойкость к разрушению при работе в контакте с маслами, топливами, растворителями.
Рекомендации по выбору материала.
Выбрать силиконовый материал для решения конкретной инженерной задачи помогут ответы на следующие вопросы:
1. В каких температурных режимах будет использоваться изделие — диапазоны рабочих и пиковых температур при длительной и краткосрочной эксплуатации?
2. Какие механические нагрузки оно будет при этом испытывать (постоянные или динамические), какие их величины? Какие допустимые изменения формы изделия, требования к эластичности, прочности на разрыв, устойчивости к истиранию?
3. В какой среде будет работать материал? Будет ли воздействие агрессивных сред и факторов: масел, углеводородного топлива, кислот, щелочей, озона, УФ-излучения, радиации и сильного электрического поля?
4. Какие специальные требования предъявляются к изделиям по проводимости электрического тока, теплопроводности, прозрачности, инертности и совместимости с биологическими материалами? Каким нормативным документам (ГОСТам, регламентам, отраслевым стандартам и специальным протоколам) они должны соответствовать?
5. Какие организационные, технологические и экономические условия потребуется выполнить для достижения результата:
— какое количество и в какие сроки изделий надо получить;
— какие финансовые и иные ресурсы для этого могут быть выделены;
— какую технологию изготовления (литье под давлением, экструзия, прессование, ручная заливка) рационально использовать и что требуется для этого?
Подбор материала — первый шаг в нашей работе с клиентом. От него зависит будут ли успешно и экономически эффективно решены поставленные инженерные задачи, а изделия долговечными и соответствующими требованиям эксплуатации.
На основе анализа технического задания наши специалисты определят тип силикона, оптимальный метод его переработки в изделие, ресурсы и сроки, необходимые для выполнения работы.
Обладая всеми необходимыми проектными и производственными возможностями, мы гарантируем получение заказчиком необходимого количества деталей с заданными свойствами и в согласованные сроки.
