Yüksek kaliteli üretimde silikon malzemeler, benzersiz fizikokimyasal özelliklerinden dolayı tıp, elektronik, anne ve bebek ürünleri gibi endüstrilerde vazgeçilmez bir temel malzeme haline gelmiştir. Ancak sıvı silikon (LSR) ve katı silikon (HCR) teknolojileri arasında maliyet yapısı, performans ve proses uyarlanabilirliği açısından farklılıklar, şirketlerin ürün tasarım ve üretim kararlarını derinden etkiliyor.
1. Malzeme Özellikleri: Moleküler Yapı Performans Sınırlarını Belirler
Sıvı silikon, çekirdeği olarak iki bileşenli platin vulkanizasyon sistemini kullanır. Moleküler zincirlerinin uçlarında aktif fonksiyonel gruplar bulunur, bu da hızlı çapraz bağlanmaya ve ısıtma koşulları altında sertleşmeye olanak tanır. Bu özellik ona üç büyük avantaj sağlar: Birincisi, vulkanizasyon işlemi hiçbir yan ürün üretmez, bu da %99'un üzerinde bir ürün saflığıyla sonuçlanır ve gıdayla temas eden ürünlerde doğrudan kullanıma uygundur; ikincisi, katı silikondan %30 daha yüksek yırtılma mukavemeti ve %95'i aşan esneklik tutma özelliğiyle mükemmel moleküler yapı bütünlüğü sergiler; üçüncüsü, reolojik özellikleri kontrol edilebilir, viskoziteyi ayarlayarak mikron seviyesinde hassas kalıplamaya olanak tanır ve tıbbi kateterler ve elektronik sensörler gibi karmaşık yapıların ihtiyaçlarını karşılar.
Katı silikon bir peroksit vulkanizasyon sistemi kullanır ve moleküler zincirleri, malzemeye daha yüksek mekanik mukavemet ve sıcaklık direnci sağlayan üç boyutlu bir ağ yapısına sahiptir. Deneysel veriler, katı silikon ürünlerinin -60°C ila 250°C sıcaklık aralığında istikrarlı bir performansa ve 20-80A geniş bir aralığı kapsayan Shore sertliğine sahip olduğunu ve bu ürünlerin otomotiv contaları, endüstriyel contalar ve aşırı çevre koşulları gerektiren diğer uygulamalar için özellikle uygun olduğunu göstermektedir. Ayrıca, vulkanizasyon sırasında oluşan az miktardaki uçucu madde, ikincil bir vulkanizasyon işlemi yoluyla tamamen giderilebilir ve böylece ürünün çevre standartlarını karşılaması sağlanır.
2. Endüstri Uygulama Senaryoları: Talep Teknoloji Seçimini Yönlendiriyor
Tıbbi alanda sıvı silikon ana çözüm haline geldi. Yapay kalp kapakçıklarını örnek alırsak, mikron düzeyindeki akış kanalı yapıları, biyouyumluluk ve kalıplama hassasiyetini birleştiren malzemeler gerektirir. Sıvı silikon, silikon hammadde enjeksiyonlu kalıplama yoluyla, 0,1 mm'lik duvar kalınlığına sahip düzgün kalıplama elde edebilir ve ürünün yüzey pürüzlülüğü Ra0,2μm'den azdır, bu da tromboz riskini önemli ölçüde azaltır. Bunun aksine, katı silikon, cerrahi eldivenler ve tıbbi tüpler gibi esneklik gereksinimleri daha düşük olan ürünler için daha uygundur. Kalıplama işlemi, ±0,05 mm kalınlık homojenliğine sahip ürünleri seri üretebilir ve önemli bir maliyet avantajı sunar. Elektronik endüstrisi önemli teknolojik farklılıklar göstermektedir. Giyilebilir cihazlarda sıvı silikon, kendinden yapışkan özelliğiyle PC ve PBT gibi mühendislik plastiklerine doğrudan bağlanarak yapıştırma ihtiyacını ortadan kaldırıyor ve akıllı saat kayışlarının üretim verimliliğini %40 artırıyor. Endüstriyel konnektör sızdırmazlık pazarında katı silikon, daha yüksek sıkıştırma ayarıyla (≤%15) hakimdir ve kalıplama işlemi, IP68 koruma gereksinimlerini karşılayarak çok boşluklu yapıların tek seferlik kalıplanmasına olanak tanır.
Anne ve bebek ürünleri sektörü farklılaşmış bir rekabet ortamı oluşturdu. Sıvı silikon emzikler, platin kürleme sayesinde sıfır vulkanizasyon ajanı kalıntısı elde ederek %92'ye varan şeffaflık elde ederek ebeveynlerin iç temizliğini kolaylıkla gözlemlemelerine olanak tanır ve sararma önleyici özellikleri ürünün ömrünü 3 yılın üzerine uzatır. Katı silikon, maliyet avantajıyla (birim ağırlık başına %40 daha düşük fiyat), diş çıkarma oyuncakları ve sofra takımları gibi kitlesel pazar tüketim mallarında %60'ın üzerinde pazar payını korur ve kalıplama işlemi günde 100.000 parçalık bir ölçek etkisi elde edebilir.
3. Proses Özellikleri: Verimlilik ve Hassasiyeti Dengeleme Sanatı
Sıvı silikon enjeksiyonlu kalıplama, tüm süreç boyunca tam otomatik kontrol sağlar. İki bileşenin hassas dozajından kalıp boşluğunun doldurulmasına kadar tüm döngü 15 saniye içinde kontrol edilebilir, bu da onu çok çeşitli, küçük partili üretim için özellikle uygun kılar. Hassas üretim yapan bir şirkette yapılan bir vaka çalışması, sıvı prosesinin benimsenmesinden sonra tıbbi kateterlerin kusur oranının %3'ten %0,5'e düştüğünü ve genel ekipman verimliliğinin (OEE) %85'e yükseldiğini göstermektedir. Ancak bu işlem son derece yüksek kalıp hassasiyeti gerektirir; Soğuk yolluk sistemi tasarımı, yolluk çapı hatasını ±0,02 mm dahilinde kontrol etmelidir, bu da kalıp maliyetlerinin katı hal proseslerinden 2-3 kat daha yüksek olmasına neden olur.
Öte yandan katı hal silikon kalıplama, güçlü bir maliyet rekabeti sergiliyor. Standartlaştırılmış kalıpları çeşitli ürün boyutlarıyla uyumludur ve kesici uçların değiştirilmesiyle hızlı geçişler gerçekleştirilebilir, bu da onu özellikle yıllık üretimi 500.000 birimi aşan standartlaştırılmış ürünler için uygun kılar. Bir otomotiv parçası tedarikçisinden alınan veriler, katı işlem kullanılarak üretilen sızdırmazlık halkalarının birim maliyetinin, sıvı işlem kullanılarak üretilenlere göre %28 daha düşük olduğunu ve hurda geri dönüşüm oranının %95'e ulaşabildiğini ve böylece malzeme israfının daha da azaltıldığını göstermektedir. Bununla birlikte, bu işlem, 180 saniyeden fazla süren tek bir vulkanizasyon döngüsü ve üretim süresinin %35'ini oluşturan manuel işlemler (malzeme kesme ve yerleştirme) nedeniyle büyük ölçekli esnek üretim yeteneklerini sınırlayan önemli verimlilik darboğazlarından muzdariptir.
4. Teknolojik Gelişim Trendleri: İşbirlikçi İnovasyon Yeni Yollar Açıyor Şu anda, iki ana teknolojik rota yakınsama eğilimi gösteriyor. Sıvı silikon alanında, kendinden yapışkanlı malzemelerin geliştirilmesindeki gelişmeler, farklı malzemelerin kompozit kalıplanmasını mümkün kılmıştır. Bir şirketin LSR-PC entegre kalıplama teknolojisi, diyabet insülin kalemlerinin imalatına başarıyla uygulandı ve montaj sürecini 7 adımdan 1 adıma düşürdü. Katı silikon alanında, süperkritik sıvı destekli kalıplama (SCF) teknolojisi, endüstriyel kauçuk ürünlerinin yorulma ömrünü önemli ölçüde artırarak ±%1,5'lik ürün yoğunluğu tekdüzeliği elde edebilir.
Sektör uzmanları, önümüzdeki üç yıl içinde sıvı silikonun tıbbi mikroakışkan cihazlar ve tıbbi sınıf vücut silikonu gibi üst düzey alanlardaki penetrasyon oranının %45'e çıkacağını, katı silikonun ise maliyet avantajı nedeniyle otomotiv yalıtımı ve bina su yalıtımı gibi büyük pazarlarda %60'ın üzerinde pazar payını koruyacağını belirtiyor. İşletmelerin yoğun pazar rekabetinde avantaj elde edebilmeleri için ürün konumlandırmaya dayalı dinamik bir teknoloji değerlendirme sistemi kurmaları ve doğruluk, verimlilik ve maliyet olmak üzere üç boyutta en uygun çözümü bulmaları gerekmektedir.
Shenzhen Hong Ye Jie Technology Co., Ltd
