Sind Sie bereit, die Herstellung von Silikonprodukten zu meistern?

Einführung: Die Grundlagen der Herstellung von Silikonprodukten verstehen

Unser Ziel ist es, Sie mit der grundlegenden Terminologie vertraut zu machen, die der Silikonindustrie zugrunde liegt. Indem wir Ihr Wissen erweitern, wollen wir Sie in die Lage versetzen, fundierte Entscheidungen zu treffen, wenn es um Silikonprodukte wie Silikon-Wasserflaschen, Silikon-Lunchboxen und Silikonformen geht. Als führende Silikonfabrik sind wir darauf spezialisiert, hochwertige, maßgeschneiderte Silikonprodukte für Großhandelskunden zu liefern.

Einblick in das Material: Silikon vs. Silizium

Silikon, ein synthetisches Polymer, wird oft mit Silizium, einem natürlich vorkommenden Element, verwechselt. Silizium ist das 14. Element im Periodensystem und das zweithäufigste Element in der Erdkruste. In Verbindung mit Sauerstoff bildet es Silikate, die die Grundlage für viele Mineralien sind. Silikone hingegen werden durch Polymerisation von Siloxanen hergestellt, d. h. Ketten aus abwechselnd angeordneten Silizium- und Sauerstoffatomen, die häufig mit organischen Gruppen modifiziert sind. Diese Unterscheidung ist bei der Herstellung von Silikonprodukten von entscheidender Bedeutung, da sich die Eigenschaften dieser Materialien erheblich unterscheiden.

Polymerisation und Quervernetzung

Bei der Herstellung von Siliconprodukten umfasst der Prozess der Silikonherstellung zwei wichtige Schritte: Polymerisation und Vernetzung. Bei der Polymerisation verbinden sich Siloxanmonomere zu langen, flexiblen Polymerketten. Anschließend erfolgt die Vernetzung, entweder durch Peroxidhärtung oder durch Platinhärtung, wodurch ein dreidimensionales Netzwerk entsteht, das dem Silikon seine einzigartigen elastischen und dauerhaften Eigenschaften verleiht. Die Wahl zwischen Peroxid- und Platinhärtung hängt von den gewünschten Endeigenschaften und den behördlichen Anforderungen ab, wie z. B. den FDA- oder LFGB-Normen, die in der Regel platinvernetzte Silikone aufgrund ihrer Reinheit und des Fehlens von Nebenprodukten bevorzugen.

Silikontypen für die Fertigung

- LSR (Flüssigsilikonkautschuk)

Ideal für Produkte, die hohe Präzision und eine glatte Oberfläche erfordern, wie z. B. unsere Wasserflaschen aus Silikon. LSR kann bei niedrigeren Temperaturen verarbeitet werden, was kürzere Zykluszeiten und kompliziertere Designs ermöglicht.

- HCR (High Consistency Rubber)

Geeignet für Anwendungen, bei denen dickere Wände und robuste Strukturen erforderlich sind, wie z. B. bei unseren Silikon-Lunchboxen. HCR wird in der Regel in Kompressions- und Transferformverfahren verwendet.

- RTV (Raumtemperatur-Vulkanisierung)

RTV wird häufig für Heimwerker- und Kleinprojekte verwendet und härtet bei Raumtemperatur aus, was es für die Herstellung von Prototypen und Reparaturen geeignet macht.

- FSR (Fluorsilikonkautschuk)

Bietet eine verbesserte Beständigkeit gegen Kraftstoffe und Lösungsmittel und eignet sich daher für spezielle Anwendungen in rauen Umgebungen, wird aber normalerweise nicht in unseren Verbraucherprodukten verwendet.

- Gefällte Kieselsäure

Wirkt als verstärkender Füllstoff, der die mechanischen Eigenschaften von Silikon verbessert, und wird häufig in Verbindung mit LSR und HCR verwendet, um die Festigkeit und Haltbarkeit zu verbessern.

- Pyrogene Kieselsäure

Als Verdickungsmittel erhöht es die Viskosität von Flüssigsilikonsystemen, hilft bei der Verarbeitung von LSR und sorgt für eine gleichmäßige Verteilung in der Form.

Aushärtungsmethoden und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften

- Peroxidhärtung

Bei FDA-konformen Produkten wird unter dem Gesichtspunkt der Kosteneffizienz häufig die Peroxidhärtung anstelle der Platinhärtung eingesetzt. Bei der Peroxidhärtung werden Peroxide als Initiatoren verwendet, die sich unter Bildung freier Radikale zersetzen und die Vernetzung auslösen. Sie kann die Anforderungen der FDA-Prüfung erfüllen, nämlich 21 CFR Part 177, in der die Anforderungen an Polymere, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, festgelegt sind, einschließlich der Einhaltung der maximal zulässigen Menge an chemischen Substanzen, die bei Extraktionstests extrahiert werden.

- Platinhärtung (Additionshärtung)

Verwendet einen Katalysator auf Platinbasis, was zu einer saubereren, gleichmäßigeren Aushärtung ohne die Bildung von Nebenprodukten führt. Diese Methode wird im Allgemeinen bevorzugt, wenn es um die Einhaltung des LFGB geht, da sie die strengen Sicherheits- und Qualitätsstandards erfüllt, die für lebensmittelgerechte und medizinische Anwendungen erforderlich sind.

FDA- und LFGB-Anforderungen

– FDA (Food and Drug Administration) Standards: Achten Sie auf die Abwesenheit von Schadstoffen und das Vorhandensein von sicheren Zusatzstoffen. Mit Platin gehärtete Silikone entsprechen aufgrund ihrer Reinheit eher den FDA-Normen, insbesondere für Artikel wie Silikon-Wasserflaschen und Lunchboxen, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen.

– LFGB (Lebensmittel-, Bedarfsgegenstände- und Futtermittelgesetzbuch) Normen: Ähnlich wie die FDA verlangt das LFGB, dass die Materialien keine schädlichen Substanzen enthalten und für die menschliche Gesundheit sicher sind. Auch hier werden platinvernetzte Silikone aufgrund ihrer Reinheit und des Fehlens von Nebenprodukten bevorzugt, so dass sie die strengen Tests für Materialien mit Lebensmittelkontakt bestehen.

Die Rolle der Vulkanisation und Nachhärtung

- Vulkanisierungsprozess und seine Bedeutung

Bei diesem Verfahren wird das Silikon in Gegenwart eines Vernetzungsmittels erhitzt, um Vernetzungen zwischen den Polymerketten zu bilden. Es verleiht dem Silikon Festigkeit, Elastizität und thermische Stabilität, was für die Haltbarkeit und Leistung des Endprodukts entscheidend ist.

- Nachhärtung: Sekundäre Wärmebehandlung

Nach der ersten Vulkanisation wird häufig eine Nachhärtung durchgeführt, um die physikalischen Eigenschaften des Silikons weiter zu verbessern. Diese sekundäre Wärmebehandlung trägt dazu bei, verbleibende flüchtige Verbindungen zu entfernen, die Vernetzungsdichte zu erhöhen und die optimalen mechanischen und chemischen Eigenschaften zu erzielen, die für bestimmte Anwendungen erforderlich sind.

Formgebungsverfahren bei der Herstellung von Silikonprodukten

- Spritzgießen

Ideal für die Großserienproduktion komplexer Formen. LSR wird aufgrund seiner geringen Viskosität und seiner Fähigkeit, komplizierte Formen zu füllen, häufig für dieses Verfahren verwendet und ist somit perfekt für unsere Silikon-Wasserflaschen geeignet.

- Formpressen

Geeignet für große, einfache Teile, bei denen es nicht auf Präzision ankommt. HCR wird häufig beim Formpressen verwendet, wie bei der Herstellung unserer Lunchboxen aus Silikon.

- Spritzgießen

Ein vielseitiges Verfahren zur Herstellung von Teilen mit Einlegeteilen oder komplexen Geometrien. Je nach den spezifischen Anforderungen des Produkts können sowohl LSR als auch HCR verwendet werden.

- Flüssig-Spritzgießen (LIM)

Kombiniert die Vorteile des Spritzgießens und des Formpressens und bietet eine hervorragende Oberflächengüte und Maßhaltigkeit. LSR ist das primäre Material, das bei LIM verwendet wird, und gewährleistet hochwertige, präzise Teile.

- Strangpressen

Am besten geeignet für Endlosprofile wie Schläuche und Streifen, die die Herstellung konsistenter, einheitlicher Produkte ermöglichen. RTV und FSR können extrudiert werden, aber LSR wird auch für speziellere extrudierte Produkte verwendet.

Materialeigenschaften und Konstruktionsüberlegungen

– Zugfestigkeit: Bestimmt die maximale Belastung, die ein Material aushalten kann, bevor es bricht. LSR, das in unseren Wasserflaschen verwendet wird, hat zum Beispiel eine hohe Zugfestigkeit, die eine lange Lebensdauer gewährleistet.

– Reißfestigkeit: Gibt an, wie reißfest das Material ist. HCR, das für unsere Lunchboxen verwendet wird, bietet eine ausgezeichnete Reißfestigkeit.

– Druckverformungsrest: Misst die bleibende Verformung nach dem Zusammendrücken. Dies ist wichtig für die Beibehaltung der Form und Funktionalität unserer Produkte im Laufe der Zeit.

– Härte (Shore A): Beeinflusst die Haptik und Flexibilität des Endprodukts. Unser Silikonprodukte sind mit bestimmten Härtegraden konzipiert, um Komfort und Benutzerfreundlichkeit zu gewährleisten.

– Wärmeleitfähigkeit: Wichtig für Anwendungen, die eine Wärmeableitung erfordern. Unsere Silikonprodukte, insbesondere diejenigen, die in Küchengeräten verwendet werden, sind so konzipiert, dass sie eine große Bandbreite an Temperaturen aushalten.

– Chemische Beständigkeit: Gewährleistet die Haltbarkeit des Produkts in verschiedenen Umgebungen. FSR wird zwar nicht in unseren Verbraucherprodukten verwendet, ist aber ein Beispiel für einen Silikontyp mit außergewöhnlicher chemischer Beständigkeit.

Designelemente bei der Herstellung von Silikonprodukten

– Abschiedszeilen: Entscheidend für die Formgestaltung, da sie das Aussehen und die Funktionalität des Endprodukts beeinflusst. Bei unseren Silikon-Wasserflaschen und -Lunchboxen sind die Trennlinien sorgfältig gestaltet, um sichtbare Nähte zu minimieren und ein glattes, professionelles Finish zu gewährleisten.

– Blitzlicht: Wir handhaben das überschüssige Material, das an den Trennfugen entstehen kann, um ein sauberes, professionelles Finish zu gewährleisten. Wir setzen fortschrittliche Formtechniken ein, um den Grat zu minimieren und sicherzustellen, dass unsere Produkte den höchsten Qualitätsstandards entsprechen.

– Viskositätskontrolle: Entscheidend für die Gewährleistung des Fließens und der Füllung der Form, was sich auf die Gesamtqualität und Konsistenz des hergestellten Artikels auswirkt. Eine präzise Steuerung der Viskosität ist entscheidend, insbesondere bei LSR- und HCR-Verfahren, um die gewünschte Dicke und Einheitlichkeit unserer Silikonprodukte zu erreichen.

Indem wir diese Aspekte der Herstellung von Silikonprodukten näher beleuchten, hoffen wir, einen umfassenden Überblick zu geben, der das Fachwissen und die Fähigkeiten unserer Silikonfabrik bei der Lieferung von erstklassigen, kundenspezifischen Silikonprodukten an unsere geschätzten Großhandelspartner hervorhebt.