Твердость силикона по шору

Мы заботимся о своих клиентах. Мы с полной уверенностью можем так заявлять, потому что не только предлагаем качественные продукты, хорошие цены, удобный график работы магазина и прочее. Мы помогаем вам разобраться и определиться, найти « свой» продукт на рынке.

Эта статья заинтересует тех, кто занимается мелкосерийным производством, декором, искусством и т.д. Перечислять можно бесконечно, потому что речь пойдет о материале, широко востребованном в самых различных отраслях промышленности, — силиконе.

Что такое силикон? Это синтетический полимерный материал, основой которого служит цепочка высокомолекулярных соединений кремния с органическими веществами. Мы не будем углубляться в формулы, а просто обозначим, что благодаря именно химическому составу силикон занимает особое положение в рядах эластичных материалов. Силикон — единственный, выпускаемый в промышленных масштабах, эластомер, в составе которого не содержатся атомы углерода. А, следовательно, силикон является обладателем одного из главных физических параметров — теплостойкостью, т.е. возможностью длительного сохранения эластичности при высоких температурах.

Итак, первое упоминание о силиконе ведет отсчет из начала 20-х годов прошлого века. Запатентован материал был в 1958 году. Использовался в военной промышленности. И только в конце ХХ века силикон активно завоевывает свою позицию в строительстве, дизайне, быту и даже медицине. Собственно, хочется рассказать о сферах применения данного материала, потому что масштабы его использования удивляют:

  • Строительство и декор — декоративные гипсовые панели, гипсовые розетки, лепнина, статуэтки, реставрация памятников, изготовление репродукций с каменных фигур, изготовление искусственного камня.
  • Искусство — скульптуры, свечи, маски, искусственные драгоценности, репродукции монет, медалей и т.п.
  • Литье металлов — формовка декоративных изделий из сплавов олова, свинца, цинка.
  • Мебель — формовка декоративной фурнитуры.
  • Археология и палеонтология — для сохранения и моделирования мозаики, статуй, окаменелостей.
  • Автомобильная / Авиационная / Аэрокосмическая промышленность — формовка деталей из твердых пенополиуретанов: панели приборов, рулевые колеса, подлокотники, элементы отделки и разработка прототипов.
  • Медицина — силиконовые импланты.
  • Косметология — мыловарение, шампуни, маски для волос.

Перечислять можно бесконечно.

Выделяют силиконовые жидкости, силиконовые эластомеры и силиконовые смолы. Нас интересуют в данном случае силиконовые эластомеры, это:

  • силиконовые резины горячего отверждения ( высокомолекулярные);
  • жидкие силиконовые резины горячего отверждения (LSR );
  • силиконовые компаунды холодного отверждения ( низкомолекулярные);
  • силиконовые герметики холодного отверждения;
  • силиконовые каучуки.

Мы остановимся на силиконовых компаундах холодного отверждения.

Предложений на рынке эластомерных материалов — масса. Давайте разберемся, как выбирать силикон.

Силиконы:

( готовые к использованию)

( состоящие из основы ( компомент А) и катализатора/отвердителя ( компонент В)). Используются чаще всего, потому что вы можете регулировать скорость отверждения, а соответственно и время жизни силикона

Двухкомпонентные силиконы разделяются по типу катализатора:

на оловянной основе

Силиконовые компаунды на оловянной основе представляют собой хороший материал, соответствующий параметру « цена-качество».

Они просты в применении, но имеют существенный недостаток — низкие показатели « на раздир», по истечении нескольких лет теряют свою физическую форму — становятся хрупкими, расщепляются и рвутся. Поэтому их чаще используют для менее ответственных отливок из полиуретанов, полиэфирных смол, штукатурки, воска, парафина, гипса, бетона, жидких пластиков.

на платиновой основе

Это более дорогие силиконовые компаунды, имеющие длительный срок жизни для использования. Являются термостойкими. Могут использоваться в косметологии и пищевой промышленности*. После отверждения силиконы на платине имеют наибольшую химическую и микробиологическую стойкость. Считаются безопасными.

Недостаток: вступают в реакцию со многими встречающимися в природе соединениями, в частности с серой, оловом, аминами, только что изготовленными полиэфирными, эпоксидными или уретановыми резиновыми изделиями. Даже после покрытия изделия акриловым лаком силикон для форм на платине не застынет при наличии взаимодействия с серо- и оловосодержащими поверхностями. Это делает их несовместимыми с многими природными объектами.

*ВАЖНО!

Силиконовые компаунды для использования в пищевой промышленности должны иметь соответствующие сертификаты с пищевым доступом!

Совет:

силиконовые компаунды плохо держат щелочные составы, соответственно не рекомендуется заливать в них бетон, — формы быстро выходят из строя.

Предположим, вы определились с выбором силиконового компаунда — на платиновой или оловянной основе. Далее ваш выбор будет основываться на технических требованиях:

Читайте также:  Как обжимать провода клещами

Твердость

Твердость – это свойство материала не испытывать пластической деформации вследствие местного контактного воздействия, обычно сводящегося к внедрению в материал более твердого тела.

Этот параметр определяется методом вдавливания по шкале Альберта Шора. В соответствии со стандартом ASTMD 2240, описано 12 шкал измерения. Чаще всего используются варианты А ( для мягких материалов) или D ( для более твердых). Обычно твердость указывается в наименовании силиконового компаунда, например:

Цифрой (15 ) указывается значение твердости, определенное методом Шора по шкале А ( для мягких материалов).

У силиконовых компаундов показатели твердости могут варьироваться от 10 до 70. Как правило, силиконы с показателем твердости от 10 до 15 используются для отливки небольших относительно легких изделий с мелким рисунком: мыла, свечей, лепнины. Силиконы с твердостью от 20 до 70 применяют для более крупных изделий, например, если требуется изготовиться форму для большой и тяжелой скульптуры.

Вязкость / текучесть

Вязкость – это свойство жидкости сопротивляться сдвигу ее слоев относительно друг друга.

Силикон с более низким значением вязкости удобнее заливать в форму, он лучше обтекает сложные поверхности ( мелкие детали).

Время жизни

Это время, в течение которого следует использовать полученный силиконовый компаунд, пока он имеет минимальную вязкость. По истечении этого времени начнется необратимый процесс полимеризации ( твердения).

Наиболее оптимальным считается время жизни от 30 до 50 мин.

Время отверждения

Это время, за которое силикон набирает заявленную твердость, и приобретает эластичность.

Линейная усадка

Это уменьшение объема и линейных размеров отливки в процессе ее формирования, выражается, как правило, в процентах. Например, при заливке формы высотой 300 мм компаундом с линейной усадкой в 1% высота после полимеризации силикона уменьшится на 0,3 мм.

Удлинение при разрыве

Это параметр, характеризующий, насколько растягивается силикон, прежде чем он порвется. Чем выше этот параметр, тем качественнее силикон.

Предел прочности на разрыв

Простыми словами, это пороговое значение силы, которую нужно приложить к силикону, чтобы он удлинился на максимальную величину, прежде чем разорвется.

Силиконовый компаунд выделяется на фоне других эластомеров уникальным набором свойств. Не зря он так широко используется в самых различных областях применения. Однако, как любой другой материал, силикон имеет свои плюсы и минусы.

Преимущества силиконовых компаундов:

  • Копируют любую форму до мельчайших деталей.
  • Быстрый способ снятия формы.
  • Высокая прочность и долговечность.
  • Выдерживают широкий диапазон температур – от -50 о С до +250 о С. Есть силиконовые компаунды особоморозостойкие и особотермостойкие, выдерживающие температуры от -110 о С до +350 о С.
  • Прочность на растяжение до 800%.
  • Имеют низкую остаточную деформацию и хорошие механические характеристики.
  • Водоотталкивающая поверхность.
  • Высокая озоностойкость и радиационостойкость изделий.
  • Отличная электрическая изоляция.
  • Высокая невоспламеняемость, отсутствие токсических продуктов горения.
  • Считаются наиболее экологически чистыми и безопасными материалами из серии эластомеров.
  • Соответствуют требованиям Федерального института оценки рисков Германии (BfR ) и Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA ).
  • Устойчивы к основной среде обитания человека и атмосферным явлениям: воздух, питьевая и морская вода, дождь, снег, мороз.
  • Устойчивы к действию озона, окисления, УФ-лучей, коронного разряда, электрических полей, космического излучения.
  • Высокая стойкость к спирту, мягким щелочам, не окисляющим кислотам, большинству солей, минеральным маслам, сырости и направленным солнечным лучам.

Недостатки силиконовых компаундов:

  • Условная устойчивость и ускоренное тепловое старение в закрытых системах при отсутствии воздуха или в среде перегретой воды или пара.
  • Средняя цена на изделие из силикона выше, чем на изделия на основе нитрила.
  • При окрашивании в черный цвет, изделие теряет часть своих свойств.
  • Плохо окрашиваются внешне ( только спиртовыми красками или на силиконовой основе).

Подводя итог всему вышесказанному, мы поняли, что силикон – один из самых востребованных материалов, имеющих больше плюсов, чем минусов. Мы изучили предложения на рынке силиконовых компаундов, и готовы предложить вам самые популярные из них:

  • Силиконы на платиновом катализаторе американского производителя Smooth-On серии Mold Star
  • Силиконы на оловянном катализаторе китайского производителя серии Super Mold

Ознакомиться с подробным описанием предлагаемых вам силиконов вы можете, пройдя по ссылке.

О том, как работать с формовочными силиконами ( общие принципы), читайте в нашей следующей статье. Следите за новостями.

Читайте также:  Провод для открытой проводки в деревянном доме

Способность сопротивляться проникновению в поверхностные слои другого тела. Таково определение твердости .

Но, как это определение определить, в каких цифрах зафиксировать? Над этим бились сотни ученых. Около 10-ти из них создали универсальные шкалы твердости .

Они направлены на разные материалы, разнятся в нюансах измерений. Одна из таких шкал – твердость по Шору.

Кем он был, и как подошел к вопросу сопротивления одних материалов другим, расскажем далее.

Измерение твердости по Шору

Шора звали Альбертом. Он был американским промышленником, жил в 20-ом веке. Шкалу твердости разработал, дабы облегчить свой труд и сделать предприятие успешным.

Завод производил низкомодульные материалы. Их характеризует малая продольная упругость. Это приводит к высокой эластичности, даже при комнатных температурах.

Таковы полимеры, продукты вулканизации, каучуки, некоторые пластмассы. Для них-то и создан метод Шора.

Твердость материалов по Шору – эмпирический метод. Это значит, что он опытный, направлен на изучение фактов, наблюдение.

Показатель получается «оторванным». Нет его связи с фундаментальными характеристиками испытуемого образца.

Зато, его твердость влияет на эксплуатационные параметры. Так, твердость резины по Шору интересует, к примеру, автомобилистов.

Они ориентируются на шкалу , покупая покрышки. Стандарт их твердости – от 50-ти до 75-ти единиц Шора. Чем мягче резина, тем лучше ее сцепление с дорогой.

Однако, податливость материала приводит к его скорейшему изнашиванию, нагреву. Мягкая резина шумная и быстро теряет форму.

Число Шора позволяет подобрать идеальные покрышки для конкретных условий и потребностей.

Только вот, указывают показатель шкалы на своих покрышках всего около 30% производителей. Наличие заметки указывает на ответственный подход к делу и качество товара.

Проблемы в определении твердости по Шору нет. Было бы желание. Прибор для опытов прост, как и схема их проведения.

Единственный минус – приличный разброс значений результатов. Но, более удобного метода, пока, не придумано. Перейдем от теории к практике?

Принцип измерения по Шору

Прибор твердости Шору пришлось разработать самому. Это произошло в 1920-ых. Называется аппарат дюрометром.

У него есть опорная площадка с отверстием по центру, индентор, то есть вдавливатель, и калиброванная пружина, прилагающая к нему определенную силу.

Последний элемент машины – индикатор. Он определяет степень выдвижения «носика» индентора за пределы опорной поверхности.

Измерительных шкал у прибора несколько. Основных две, это A и D. Разбивка необходима для точности опытов, ведь испытуемыми становятся материалы с разной твердостью . Мягкие проверяют по шкале А, а более упругие – по D.

Измерение твердости по Шору требует внимания к внешним условиям. Часть полимеров реагируют, к примеру, на влажность воздуха, или размягчаются под воздействием прямых солнечных лучей.

Нужно исключить факторы, влияющие на параметры материала. Для этого есть стандарты ISO.

Требования предъявляются и к толщине испытуемого образца. Она не должна быть меньше 6-ти миллиметров.

Ширина материала должна позволять сделать отступ от любого из краев минимум в 12 миллиметров. Важна и гладкость испытуемого.

Шероховатые материалы могут неплотно прилегать к опорной поверхности, что искажает результаты измерений.

Чтобы определить, к примеру, твердость полиуретана по Шору, дюрометр устанавливают вертикально. «Носик» индентора, при этом, должен отстоять от края образца на те самые 12 миллиметров.

Прижать опорную поверхность к образцу нужно как можно быстрее, без толчка, держа параллель между плоскостями.

Остается приложить к опорной поверхности давление, обеспечивающее надежный контакт с испытуемым материалом. Для этого используют груз. Но, допускается и ручной жим.

Мгновенное измерение проводят за 1 секунду. Однако, обычно, показатели снимают через 15 секунд. Для верности, проводят 5 замеров в разных местах поверхности.

Среднее значение – и есть число твердости. Оно может быть от 0-ля до 100-та. Такова шкала твердости Шора. Попробуем применить измерения не только при выборе автомобильных покрышек.

Применение измерения по Шору

Твердость по Шору – таблица, способная указать на нюансы использования товаров. Так, если показатель ластика равен 20-ти единицам, значит, он художественный.

Творцам нужны мягкие резинки , не портящие бумагу для рисования, способные деликатно растушевывать, к примеру, карандашные наброски.

Для канцелярских же целей, школы, или офиса, лучше подходят ластики с твердостью около 50-ти единиц Шора.

Читайте также:  Дифавтомат подключение схема с землей

Покупая герметик для строительства, работ по дому, важно знать, легко ли будет его вскрыть. К примеру, фиксировали некоторые швы в ванной.

Если герметик потемнеет, или потрескается, его придется выскабливать. Это сложнее, чем вычистить обычную затирку. Чем мягче и податливее герметик, тем проще будет его, так скажем, демонтаж.

У герметика твердость по Шору должна лежать в пределах 10-25 единиц. Иначе, товар не качественный.

Для велосипедных камер приемлемые единицы твердости по Шору гораздо меньше, чем для автомобильных покрышек. Для велика достаточно показателя в 30 баллов.

В разрез идут колеса скейтбордов. Даже у мягких вариаций должно быть 75 единиц.

Для жестких колес скейтборда показатель, и вовсе, равен рекомендациям к цельнолитым шинам вилочных автопогрузчиков – 95-98 единиц.

Для сравнения, пластик строительных касок для защиты во время работ гарантирует лишь 75 баллов.

Приобретение некачественного головного убора с твердостью по Шору этак в 40-60 может стоит жизни.

Какие материалы измеряются на твердость по Шору

Из вышесказанного понятно, что твердость по Шору – ГОСТ, действующий для силикона , каучука , эбонита, пластика, резины .

Нормы, кстати, установлены еще Государственным Комитетом СССР. В первую очередь определили рамки для резины . ГОСТ получил код 263-75.

Исследования проводили в Министерстве Нефтеперерабатывающей промышленности. Стандарт утвержден 21-го января 1975-го года, несколько раз корректировался.

Измерять по Шору можно и металлические поверхности. Однако, в этом случае смотрят не на глубину погружения «носика» индентора, а на высоту отскока бойка.

По сути, это отдельный метод и отдельная шкала. Однако, они тоже разработаны Шором в параллель с таблицей для низкомодульных материалов.

В промышленности к методу отскока прибегают редко. Есть шкалы, позволяющие измерить показатель твердости металлических изделий более точно, к примеру, схема Роквелла.

Перечень материалов, «подвластных» дюрометрам Шора, не дает полного представления о продукции, твердость которой, как говориться, имеет значение.

Так, по шкале американского промышленника измеряют даже податливость бинтов Мартенса. Их используют для фиксации шин.

Так медики называют предметы, удерживающие кости в физиологически верном положении. По сути, шиной может служить даже доска, примотанная к сломанной голени, или бедру.

От качества бинта зависит надежность фиксации. Слишком мягкая резина будет излишне податливой, а твердая способна перетянуть кровеносные сосуды.

Так что, показатель Шора может пригодиться в самых неожиданных местах и ситуациях.

Информация о продукции

сопротивление к воздействию щелочами,

имеет незначительную усадку,

длительный срок службы готовых форм,

стабильность размера и формы,

высокая эластичность и сопротивление разрывам,

широкий ассортимент твердости и вязкости,

Исключительная текучесть и возможность воспроизвести мельчайшие детали.

Силикон PLATSET подходит для формования шоколада, карамели, мастики, мороженого, паштетов, льда и много другого.

Технические характеристики формовочного силикона PLATSET

Соотношение по весу (А:В)

Время жизни (мин при 25 0 C)

Время полимеризации (часов при 25 0 C)

Твёрдость по Шору (A°)

Вязкость (CS -25 0 C) после смешивания (Cps)

Предел прочности (Mpa)

Прочность на разрыв(Nmm)

Удлинение при разрыве(%)

Жидкий силикон на основе платины – это практичное решение для создания качественных форм и структур.

Для получения качественных форм или требуемых фактурных линий, любого из видов изделий, сегодня можно использовать жидкий силикон на основе платины. Применяемый состав смеси, позволяет создать идеальные копии любых предметов и изделий. Это особенно актуально для выполнения отделки в помещении и на фасаде здания. Современный силикон на платиновой основе, обладает прочностью и устойчивостью к различным химическим составам. А за cчет детально проработанной химической формулы позволяет сочетать высокие стандарты долговечности и эластичности.

Применение силиконов PLATSET:

Силиконы платиновой серии PLATSET широко применяются при производстве: искусственного камня, лепнины, декоративной облицовочной плитки, садово-парковой архитектуры, при реставрации исторических объектов, деталей механизмов, в производстве мебели и мебельной фурнитуры, моделировании, изготовлении свечей, мыла. Данный силикон применяется и в пищевом производстве. Такие силиконовые формы используются для формования шоколада, карамели, мастики, мороженого, паштетов, льда и много другого.

Это неполный список сфер возможного применения формовочных силиконов PLATSET, но он достаточно обширен, чтобы дать общее представление о том, насколько широко он может быть применен.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector