Твердость по шору что значит для силикона
Силикон для форм, какой выбрать?
Силиконовый компаунд используется в производстве для изготовления изделий из гипса, таких как декоративный камень и сувениры, в производстве мыла, свечей, бижутерии и в кулинарии для создания блюд и выпечки. Так же широкое применение силикон нашел при производстве высокотемпературных прокладок и профилей для обеспечения герметичности сосудов под давлением и т.д.
Основное отличие силиконовых компаундов заключается в их основе, бывают двух видов на олове и на платине. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Силиконовый компаунд на олове характеризуется простотой и дешевизной, но он имеют тенденцию становиться хрупкими после нескольких лет использования и начинают расщепляться или рваться. Поэтому такой компаунд применяется для менее ответственных изделий и форм, к примеру для литья полиуретанов, полиэфирных смол, штукатурки, воска, парафина, гипса, бетона, жидких пластиков.
Силиконовый компаунд на платине является более дорогим силиконом, имеет больший срок для использования, является термостойким и имеет пищевые сертификаты для возможного их применения в пищевой промышленности. Недостатками силиконового компаунда на платине является подавление многими встречающимися в природе соединениями, в частности серой, оловом, аминами, только что изготовленными полиэфирными, эпоксидными или уретановыми резиновыми изделиями. Даже после покрытия изделия акриловым лаком компаунд силиконовый для форм на платине не застынет при наличии взаимодействия с серо- и оловосодержащими поверхностями. Это делает их непригодными для многих природных объектов. Зато после отверждения он обладает наибольшей химической и микробиологической стойкостью. Силиконовый компаунд на платине применяется при изготовлении формы для мыла, шоколада и выпечки, тортов, предметов медицинского назначения, пластического грима.
Выбор между платиновым силиконом или оловянным является первоначальным и основным при выборе силиконового компаунда, дальнейший выбор производится уже на основании их технических требований, основные из которых приведены ниже:
В таблицах ниже приведены наиболее популярные формовочные силиконы на Российском рынке, к которым можно отнести: Пентэласт, Юнисил, Тулдекор, Молд Стар (Mold STAR), Силагерм. Представлены все технические параметры для выбора, а так же актуальная цена на момент написания данной статьи. В первой таблице силиконы на олове, а во второй на платине.
Таблица 1 Силиконы на олове
Силикон для форм. Какой купить? Разбираемся.
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.
СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ
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:
Перечислять можно бесконечно.
ВИДЫ СИЛИКОНА
Выделяют силиконовые жидкости, силиконовые эластомеры и силиконовые смолы. Нас интересуют в данном случае силиконовые эластомеры, это:
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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СИЛИКОНОВЫХ КОМПАУНДОВ
Предположим, вы определились с выбором силиконового компаунда — на платиновой или оловянной основе. Далее ваш выбор будет основываться на технических требованиях:
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.
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
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:
Недостатки силиконовых компаундов:
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:
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.
Измерение твердости силиконовых трубок методом Шору
Метод Шора – измерение твердости
Измерение твердости силиконовых трубок – это один из важных этапов в их производстве. Показатель твердости определяет, насколько устойчив материал к внешним механическим воздействиям и способен ли он выдерживать определенные рабочие нагрузки. В зависимости от области применения трубок они должны иметь различную твердость – ее значения варьируются от 30 до 85 единиц по измерительной шкале Шора.
Твердость по Шору – это один из методов контроля показателей. В основном его применяют для контроля твердости полимерных материалов: силикона, резины, пластика, изделий, полученные вулканизацией каучука. Шкала твердости по Шору была введена американским инженером Альбертом Ф. Шором. Им же разработаны два метода: «отскока» и «вдавливания». Для их реализации сконструированы приборы для соответствующих измерений – это дюрометр и склероскоп.
Метод вдавливания
Для замера определяют глубину проникновения индентора внутрь материала под воздействием определенной силы. Твердость материала по Шору обратно пропорциональна величине глубины проникновения индентора и зависит от эластичных свойств материала, величины модуля упругости. Полученные результаты зависят от формы используемого индентора и величины прикладываемой силы. Поэтому, результаты исследований, полученных с применением разных моделей дюромеров или других приборов, не могут сопоставляться между собой. Этот способ получил широкое практическое применение для измерения твердости резины и силикона по Шору.
Метод отскока
Этим способом пользуются преимущественно в тех случаях, когда нужно определить твердость металлических деталей. Показатель в этом случае пропорционален значению высоты, на которую отскочит боек склероскопа, при своем свободном падении на поверхность исследуемого материала.
Оба перечисленных способа имеют одинаковое название и идентичное обозначение шкал, но являются принципиально разными в плане измерений и полученных данных. Их результаты между собой не связаны и не имеют прямой зависимости.
Контроль твердости силиконовых трубок в ИТЕК
В процессе производства компания проводит обязательные измерения твердости по Шору, пользуясь измерительной шкалой одноименного американского инженера. В зависимости от показателя, трубка может эксплуатироваться в тех или иных условиях. Например, в составе перистальтических насосов должны использоваться трубки, твердость силикона по Шору которых составляет не более 60 единиц. В противном случае насосу придется создавать большее усилие, что уменьшит его рабочий ресурс, а изделие быстрее износится. В медицинских вакуумных аппаратах должны применяться более жесткие трубки с показателями 80 единиц. Требуемая жесткость нужна для того, чтобы она смогла выдержать создаваемый вакуум и не «схлопывалась» при отрицательном давлении внутри.
Технология производства компании “ИТЕК” позволяет выпускать изделия с показателями твердости 30-85 единиц по измерительной шкале Шора А. Для консультаций по поводу приобретения трубок позвоните нашим менеджерам по телефону 8(495)177-27-57.
Твердость по Шору. Метод и шкала Шора
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 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 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 до 75 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. 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 до 100. 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 единицам, значит, он художественный. Творцам нужны мягкие резинки, не портящие бумагу для рисования, способные деликатно растушевывать, к примеру, карандашные наброски.
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 января 1975 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.
Силикон или полиуретан для форм. Какой материал выбрать?
На рынке формовочных материалов представлен большой выбор и силиконовых и полиуретановых компаундов и особенно начинающему формоделу сложно определиться, какой же материал им выбрать, что лучше силикон или полиуретан? И какая марка силикона или полиуретана им подойдет.
Поэтому мы решили написать эту статью и рассказать особенности того или иного материала.
Хотим обратить ваше внимание, что для производства разных изделий или решений разных технических задач клиента, применяется: или силикон, или полиуретан. Поэтому говорить, что силикон лучше, или полиуретан лучше ― не корректно!
К примеру: по своим химическим свойствам силикон не держит щелочь, значит совершенно очевидно, что в силиконовые формы нельзя заливать бетон, поскольку силиконовая форма очень быстро выйдет из строя. И значит под заливку бетона надо использовать полиуретановый компаунд для форм.
Или: максимальная температура которую держит формовочный полиуретан +110°С, поэтому в неё уже нельзя заливать материалы, которые в процессе отверждения разогреваются, а это почти все виды смол, не говоря уже про легкоплавкие металлы.
В тоже время полиуретаны для форм более прочные и аброзиво-стойкие, поэтому если вы планируете заливать гипс, алибастр или композиции которые разогреваются в процессе отверждения не выше +80 °С, лучше использовать полиуретаны.
Ниже в виде таблице мы покажем плюсы и минусы силиконов для форм и полиуретанов для форм.
Бывают 2-х видов: на оловянном катализаторе и на платиновом катализаторе.
силикон на оловянном и платиновом катализаторе
Широкий рабочий диапазон температур, от ― 60 до +300°С, следовательно можно смело в эти формы заливать различные виды смол, гипс, воск, мыло, пластик, ппу, легкоплавкие металлы (такие как олово)
Не держат щелочные составы, поэтому в них не желательно заливать бетон, формы очень быстро выходят из строя
высокие прочностные показатели на разрыв и удлинение
у силиконов на оловянном катализаторе низкие показатели на раздир (если образовалась трещина в форме то по этой трещине легко рвется, поэтому при изготовлении формы, её желательно дополнительно армировать марлей или капроном)
легкость в применение, возможность использовать в домашних условиях.
нет остаточной деформации
к силиконам ничего не прилипает (за исключением силикона)
силикон на платиновом катализаторе
можно использовать для пищевой промышленности
Так же бывает 2-х видов: наполненные и ненаполненные полиуретаны.
Наполненные полиуретаны (самый экономичный вариант), обычно, используют для последующей заливки гипса, ненаполненные ― для бетона.
наполненные и ненаполненные полиуретаны
ОЧЕНЬ высокие прочностные показатели на разрыв, раздир и удлинение.
максимальная температура которую держит полиуретан плюс 100 ° С (+110 ° С уже критическая), что ограничивает возможность его применения.
При изготовлении формы обязательно необходима восковая разделительная смазка. Иначе жидкий полиуретан намертво прилипнет к вашей модели и опалубке.
Широкий диапозон твердостей от мягкой 30 по шору А, до очень твердой 95 по шору А (почти пластик), Следовательно клиент всегда может подобрать необходимую твердость чтобы форма хорошо держала геометрию и при этом не возникало труда с извлечением изделия из формы, как это часто возникает с пластиковыми формами.
легкость в применение, возможность использовать в домашних условиях.
И немного информации по маркам силиконов и полиуретанов для форм которые мы производим.
Силиконы на оловянном катализаторе :
Силагерм 7130 ― жидкий заливочный силикон с твердостью по Шору 30 А (средняя твердость);
Силагерм 7140 ― жидкий заливочный силикон с твердостью по Шору 40 А;
Силагерм 7220 ― вязкотекучий силикон с твердостью по Шору 20А (очень мягкий силикон), можно наносить в обмазку;
Силагерм 7230 ― мягкий, пастообразный материал, наносится на вертикальные поверхности (по консистенции как вазелин), твердость по Шору 30 А.
Силиконы на платиновом катализаторе:
Силагерм 8020- заливочный силикон с твердостью по Шору 20 А (мягкая, эластичная резина)
Силагерм 8030- вязкотекучий силикон с твердостью по Шору 30 А (средняя твердость)
Силагерм 8040 ― вязкотекучий силикон с твердостью по Шору 40 А
Ненаполненные полиуретаны для форм:
Силагерм 6030― жидкий полиуретан с с твердостью по Шору 30 А, используют для небольших изделий;
Силагерм 6040 ― жидкий полиуретан с с твердостью по Шору 40 А, используют при производстве изделий размером до 75 см.
Силагерм 6050 ― жидкий полиуретан с с твердостью по Шору 50 А, используют при производстве изделий размером до 100 см.
Силагерм 6060 ― жидкий полиуретан с с твердостью по Шору 60 А (твердая резина), используют при производстве изделий размером от 100 см.
Силагерм 6070 и 6080 ― жидкий полиуретан с с твердостью по Шору 70 и 80 А (твердая резина), используют при производстве изделий размером от 200 см.
Силагерм 6090 и 6095 ― жидкий полиуретан с с твердостью по Шору 90 и 95 А (очень твердая резина), используют при производстве различных изделий (ролики, отбойники, сита и т.п.)
Наполненные полиуретаны для форм:
Силагерм 5035 ― жидкий полиуретан с с твердостью по Шору 30 А, используют для небольших изделий;
Силагерм 5045 ― жидкий полиуретан с с твердостью по Шору 40 А, используют при производстве изделий размером до 75 см.
Силагерм 5055 ― жидкий полиуретан с с твердостью по Шору 50 А, используют при производстве изделий размером до 100 см.
при производстве форм из полиуретана не забывайте обрабатывать модель и опалубку разделительным восковым составом http://silagerm.ru/p19234794-razdelitelnaya-voskovaya-smazka.html
Если у Вас остались вопросы, мы всегда готовы помочь Вам определиться с выбором формовочного материала и проконсультируем как работать с ним.