Kompresijski set je svojstvo koje odlučuje da li će silikonska brtva nastaviti raditi nakon godinu dana rada. Zaptivka koja na crtežu piše 50 Shore A još uvijek može pokvariti jer pod opterećenjem preuzima trajnu deformaciju i prestaje da se gura prema površini za spajanje. Kompresijski set mjeri upravo to: koliko gumeni dio ne uspijeva da se vrati na svoju prvobitnu debljinu nakon što je držan komprimiran na temperaturi određeno vrijeme.
Ovaj članak objašnjava kako se mjeri kompresijski set, što ga pokreće u tekućem silikonskom kaučuku (LSR) i čvrstom silikonu visoke konzistencije (HTV) i kako napisati specifikaciju koju brtva zapravo može ispuniti tijekom svog vijeka trajanja.
Koje mere kompresije
Silikonsko dugme za testiranje ili deo gotovog dela se komprimuje na fiksni otklon, obično 25 procenata njegove visine, i drži između ploča. Uređaj ide u pećnicu na podešenoj temperaturi na određeno vrijeme. Na kraju se dio oslobađa, ostavlja da se oporavi u određenom intervalu i mjeri se preostala debljina.
Skup kompresije se izvještava u postocima:
Skup kompresije (%)=(originalna debljina - oporavljena debljina) / (originalna debljina - debljina odstojnika) x 100
Manji broj je bolji. Rezultat od 10 posto znači da je dio povratio većinu svoje debljine. Rezultat od 40 posto znači da je ostao primjetno spljošten i da će zaptiti sa smanjenom silom.
U standardima se pojavljuju dvije konvencije, a njihovo miješanje je čest izvor neslaganja između dobavljača i kupca.
ASTM D395 Metoda A, konstantno opterećenje
ASTM D395 Metoda B, konstantni otklon
ISO 815, međunarodni ekvivalent za obje metode
Silikonske zaptivke su gotovo uvijek specificirane i prijavljene pod metodom B, jer je ugib fiksiran i rezultat je lakše uporediti u različitim klasama.
Tipične vrijednosti i zašto je kontekst bitan
Skup kompresije je besmislen bez uslova testiranja. Ista ocjena može dati vrlo različite brojeve pri različitim temperaturama i trajanju. Uobičajeno stanje u naslovu je 22 sata na 175 stepeni, što je standardna tačka pregleda za silikon.
Tipične vrijednosti smjera:
Visokokvalitetni LSR na 22 sata i 175 stepeni: često u rasponu od 10 do 25 posto
HTV opće namjene u istom stanju: često viši, a jako ovisi o punilu i očvršćavanju
Veoma mekane ocene ispod 40 Shore A: obično najviše postavljene vrednosti
Postočvršćeni sloj platine: općenito niži set od ekvivalenta koji nisu naknadno sušeni
Ovi opsezi su usmjereni. Bilo koji broj koji se koristi u dizajnu zaptivke mora se mjeriti na stvarnom nivou, na stvarnoj radnoj temperaturi i trajanju, na kuponu ili geometriji dijela koja odgovara primjeni.
| Test Condition | Šta otkriva | Tipična upotreba u specifikaciji |
|---|---|---|
| 22 h na 70 stepeni | Ponašanje podešene niske temperature | Primene za zaptivanje na sobnoj temperaturi |
| 22 h na 100 stepeni | Topla usluga | Opće industrijske brtve |
| 22 h na 150 stepeni | Podešena povišena temperatura | Zaptivke ispod haube i uređaja |
| 22 h na 175 stepeni | Skrining visoke temperature | Poređenje surovog okruženja |
| 70 h na 200 stepeni | Dugotrajna visoka vrućina | Produženi rad na visokim temperaturama |
| Prilagođeno: servisna temp i vrijeme | Pravi set aplikacija | Broj koji određuje učinak |
Osnovni uzroci skupa visoke kompresije
Set kompresije ima tri glavna pokretača, i oni su u interakciji.
Mrežna hemija.Dobro umrežena mreža sa stabilnim unakrsnim vezama se bolje oporavlja. Platinum očvršćavanje stvara stabilne veze ugljika prema silicijumu bez nusproizvoda, što podržava nisko vezanje. Peroksidno očvršćavanje ostavlja fragmente koji mogu uticati na oporavak, tako da razredi peroksida obično pokazuju veću čvrstoću od razreda platine pri jednakoj tvrdoći.
Nepotpuno izlečenje i post izlečenje.Dio koji je podstvrdnut ili nije naknadno sušen, nosi neizreagirane vrste niske molekularne težine koje se kreću pod toplinom i zaključavaju se u deformaciji. Postotvrdnjavanje, kontrolirano pečenje nakon oblikovanja, dovršava reakciju i uklanja isparljive tvari. Smanjenje zadane vrijednosti od ispravnog naknadnog stvrdnjavanja može biti dovoljno veliko da se neispravan pečat pretvori u prolazan.
Temperatura i vrijeme.Iznad otprilike 150 stepeni za silikon, preuređivanje mreže i nastavak hemije ubrzavaju set. Duže vreme zadržavanja pojačava efekat. Silikon se drži bolje od većine elastomera i nije imun.
Sekundarni doprinosi uključuju sistem punila, tvrdoću i kompresijsko opterećenje. Tipovi ojačani silicijum dioksidom obično nadmašuju istaložene tipove u vezi sa zadržavanjem na visokoj temperaturi, uz veću cijenu materijala. Viši razredi tvrdoće općenito pokazuju niži relativni skup. Veći napon kompresije povećava zaostalu deformaciju.
Kako se LSR i HTV uspoređuju na kompresijskom setu
Dvije porodice silikona se ponašaju različito pod istim testom.
| Faktor | LSR (tečna silikonska guma) | HTV (visoka konzistencija / čvrsta) |
|---|---|---|
| Sistem lečenja | Platinum dominantan | Platina ili peroksid |
| Tipična kompresija postavljena na 22 h, 175 stepeni | Niska, često 10 do 25 % | Šire širenje, veće kod peroksida |
| Fleksibilnost punila | Dostupne su isparene ocjene | Ispareno i istaloženo |
| Najprikladnija geometrija | Mali, precizni dijelovi velike zapremine | Ekstrudirani profili i veliki profilisani delovi |
| Uticaj nakon izlječenja | Značajno, često suštinsko | Značajno |
| Način uobičajenog kvara | Pod izlečenjem od kratkog ciklusa | Nepotpuno naknadno stvrdnjavanje i ostatak peroksida |
Za medicinsku ili visokopreciznu zaptivku u LSR-u, pogledajte raspon materijala tečne silikonske gume. Za ekstruzione profile i veće čvrste brtve pogledajte čvrstu silikonsku gumu.
Testiranje izvan standardnog kupona
Standardni test dugmeta ne predviđa uvek performanse gotovog dela, jer geometrija, spajanje i montaža dodaju varijable.
Tanki profilioporaviti se drugačije od debelih dugmadi i može čitati viši set
Lepljene zaptivkedodajte interfejs supstrata kao tačku naprezanja
Kalupovani zaptivačinose geometriju zaptivne perle koja upravlja stvarnom silom
Dva urezana i prelivena dijelauvesti drugi materijal sa drugačijim postavljenim profilom
Tamo gdje je zaptivanje kritično za sigurnost ili pouzdanost, zatražite set podataka o gotovoj geometriji, ne samo o ploči. Ovo je razlika između svojstva materijala i svojstva komponente.
Povezani testovi koji pripadaju istoj specifikaciji
Kompresijski set retko stoji sam. Susedni testovi popunjavaju sliku:
ASTM D412 za vlačnu čvrstoću i istezanje, prije i poslije starenja
ASTM D573 za toplotno starenje, koji postavlja uslove starenja za ispitivanje zatezanja
ISO 37 za međunarodni vlačni ekvivalent
ASTM D2240 za tvrdoću, prije i poslije starenja, jer pomjeranje tvrdoće mijenja silu zaptivanja
ASTM D395 Metoda B za sam set
ISO 10993 za medicinski kontakt, gde je primenjivo, jer post-očvršćavanje utiče na ekstrahovane
Specifikacija koja navodi samo skup tvrdoće i kompresije ostavlja neprovjerenu promjenu svojstava starenja, a skup je snažno vezan za starenje materijala.
Dizajniranje zaptivača koji će preživjeti kompresiju
Izbor materijala rješava dio problema. Dizajn rješava ostalo.
Povećajte poprečni presjek zaptivne perle tako da zadati gubitak pri postavljanju i dalje ostavlja dovoljno kontaktne sile
Koristite kompresijski graničnik, tvrdu karakteristiku koja ograničava otklon, tako da elastomer nije preopterećen
Dizajnirajte žljeb na željeni postotak kompresije, obično 15 do 30 posto za statičke brtve
Odaberite veću tvrdoću tamo gdje dizajn to dozvoljava, budući da se tvrđi razredi postavljaju manje u relativnom smislu
Navedite eksplicitno post cure na crtežu, jer to mijenja zadani rezultat više nego što većina kupaca shvaća
Uskladite ocjenu sa pravom vršnom temperaturom, a ne prosjekom
Tačka 4 donosi kompromis. Tvrđe brtvilo treba više sile stezanja da bi se postigao isti kontaktni pritisak, a na mekoj površini koja se spaja koja može uzrokovati deformaciju kućišta. Zadato poboljšanje se mora platiti na drugom mjestu u skupštini.
Kontrolna lista specifikacija
Navedite stanje postavljene kompresije s temperaturom i vremenom, koristeći ASTM D395 metodu B ili ISO 815
Navedite maksimalnu dozvoljenu kompresiju postavljenu u tom stanju, a ne samo tipičnu vrijednost
Potreban je sistem očvršćavanja, platina poželjna za nisko stvrdnute i niske ekstrakcije
Zahtijevajte post cure i njegove parametre u pisanoj formi
Zahtijevajte podatke o tvrdoći i zatezanju prije i nakon termičkog starenja prema ASTM D573
Zahtijevajte postavljene podatke o gotovoj geometriji za kritične zaptivke
Potreban je sistem punjenja, jer on upravlja održavanjem visoke temperature
Dodajte klauzulu za kontrolu promjena za promjene smjese, punila i nakon stvrdnjavanja
Zahtijeva sljedivost serije od dijela do složene serije i zapis o očvršćavanju
Gdje se uklapa ANYSIL
ANYSIL jedinjenja i kalupi platina-stvrdnjavaju LSR i HTV čvrsti silikon iz postrojenja u Guangzhouu koji koristi sisteme kvaliteta ISO 9001, sa mjesečnim kapacitetom iznad 300 tona i 15 tehničkog osoblja za razvoj kvaliteta. Podaci o skupu kompresije se generišu prema ASTM D395 metodi B i ISO 815 u rasponu od 20 do 80 Shore A, pri čemu se naknadno očvršćavanje primjenjuje kao kontrolirani korak procesa, a ne kao opcioni dodatak. Paketi dokumentacije pokrivaju ASTM D412, ASTM D573 i, za medicinske razrede, izvještaje ISO 10993.
Pošaljite crtež dijela, servisnu temperaturu, ciljni broj ciklusa i ograničenje skupa kompresije koje trebate držati. Tehnički tim će preporučiti ocjenu i dati podatke o skupu i starosti za vaš projektni fajl.
Zatražite procjenu skupa kompresije