При разработке силиконового изделия на заказ выбор материала является одним из важнейших решений, которые необходимо принять до начала серийного производства.
Одним из параметров, который часто упускают из виду, является твердость силикона.
Два изделия могут быть изготовлены из силикона одного и того же типа, но на ощупь они будут совершенно разными из-за различия в степени их твердости. Одно из них может быть мягким и гибким, а другое — упругим и устойчивым к деформации.
В случае продукции, выпускаемой по заказу (OEM) и под собственной торговой маркой, выбор оптимальной твёрдости может повлиять на тактильные ощущения от изделия, его гибкость, долговечность, конструкцию пресс-формы, производительность и даже на конечную стоимость продукции.
Итак, как выбрать подходящую степень твердости силикона для вашего изделия, изготовленного на заказ?
В данном руководстве рассказывается о твердости силикона, шкале твердости по Шору А, типичных диапазонах твердости, областях применения продукции, особенностях изготовления форм, отборе образцов, а также о ключевых вопросах, которые следует обсудить с производителем силикона.
Что такое твердость силикона?
Твёрдость силикона характеризует степень устойчивости силиконового материала к вдавливанию или деформации.
Проще говоря, твердость позволяет определить, на ощупь изделие из силикона мягкое, гибкое, упругое или относительно жесткое.
Например:
Мягкое силиконовое изделие может легко сгибаться при сдавливании.
Изделие из силикона средней твёрдости может обеспечить оптимальный баланс между гибкостью и способностью сохранять форму.
Изделие из твёрдого силикона может лучше сохранять свою форму и противостоять деформации.
Однако не следует рассматривать твердость в отрыве от других факторов.
Толщина изделия, его геометрия, состав материала, температура и условия применения — все эти факторы могут влиять на тактильные ощущения и эксплуатационные характеристики готового силиконового изделия.
Именно поэтому выбор правильной твёрдости на этапе разработки продукта имеет большее значение, чем просто выбор значения из технического паспорта материала.
Что такое твердость по шкале Шор А?
Твёрдость силикона обычно измеряется по шкале твёрдости по Шору А.
Шор А широко применяется для оценки эластомерных материалов, таких как силикон и другие гибкие резиноподобные материалы.
Более низкое значение по шкале Шор А, как правило, свидетельствует о более мягком материале, тогда как более высокое значение по шкале Шор А указывает на более твёрдый материал.
Например:
Берег А 20 → очень мягкий и эластичный
Берег А 30 → мягкий и гибкий
Шор А 50 → средняя твёрдость
Шор А 70 → относительно твердый
Берег A 80–90 → твёрдый и упругий
Фактические эксплуатационные характеристики изделия из силикона зависят не только от показателя по шкале Шор А, однако этот показатель служит полезной отправной точкой при обсуждении выбора материала с производителем.
Означает ли обозначение «Lower Shore A» более мягкий силикон?
Да, в целом.
Чем ниже значение Shore A, тем мягче силикон и тем легче он поддается деформации.
Чем выше показатель по Шору А, тем более упругий и устойчивый к деформации является силикон.
Однако не стоит полагать, что более низкая твёрдость — это всегда лучше.
Например, коврик для кормления домашних животных может выиграть от гибкости, в то время как уплотнительный элемент может потребовать большей прочности и сопротивления сжатию.
Выбор подходящей твердости зависит от того, для каких целей предназначен продукт.
Это особенно важно для изделий, изготовленных по индивидуальному заказу, поскольку размеры и геометрия изделия могут существенно повлиять на конечные тактильные ощущения.
Типичные диапазоны твердости силикона
Не существует единого диапазона твердости, подходящего для всех изделий из силикона.
В качестве общего ориентира можно использовать приведенные ниже диапазоны.
Shore A 10–30: очень мягкий силикон
Очень мягкий силикон обеспечивает превосходную гибкость и приятное на ощупь покрытие.
Это может подойти для:
- Изделия с мягкой поверхностью
- Гибкие детали
- Амортизирующие элементы
- Некоторые товары для младенцев или товары для комфорта
- Гибкие уплотнения
- Мягкая рекламная продукция
Очень мягкий силикон может быть приятен на ощупь, но он может не обеспечить достаточной структурной поддержки для изделий, которые должны сохранять свою форму.
Shore A 30–50: силикон средней мягкости
Эта линейка обеспечивает оптимальный баланс между эластичностью и способностью сохранять форму.
Обычно это применяется к таким продуктам, как:
- Товары для домашних животных
- Универсальные кухонные аксессуары
- Силиконовые коврики
- Гибкие чехлы
- Аксессуары для потребителей
- Мягкая рекламная продукция
Для многих изделий из силикона, изготавливаемых на заказ, этот диапазон может служить удобной отправной точкой для изготовления образцов.
Shore A 50–70: силикон средней твёрдости
Силикон средней твёрдости обеспечивает более надёжную поддержку, сохраняя при этом определённую гибкость.
Это может подойти для:
- Конструкционные силиконовые детали
- Некоторые кухонные приборы
- Корпуса изделий
- Уплотнители и прокладки
- Аксессуары для потребителей
- Детали, изготовленные по индивидуальному проекту
Данный диапазон может оказаться полезным в тех случаях, когда изделие должно сохранять свою форму, но при этом обладать некоторой гибкостью.
Shore A 70–90: твёрдый силикон
Твёрдый силикон более устойчив к деформации и обеспечивает более плотное ощущение.
Это может быть рассмотрено в следующих случаях:
- Конструктивные элементы
- Плотные уплотнения
- Промышленные детали
- Некоторые потребительские товары
- Детали, требующие более высокой устойчивости формы
Более высокая твердость не всегда означает большую прочность в любой ситуации, поэтому выбор материала всегда должен основываться на фактических требованиях к изделию.
Как твердость силикона влияет на тактильные ощущения от изделия?
Ощущение от продукта — один из самых простых способов, с помощью которых потребители могут определить степень твердости силикона.
Изделие из мягкого силикона может казаться гладким, гибким и удобным.
Изделие средней жесткости может создавать ощущение большей поддержки и устойчивости.
Изделие из твёрдого силикона может казаться упругим и более устойчивым к давлению.
В случае потребительских товаров эта разница может напрямую влиять на впечатления пользователей.
Например, силиконовая миска для домашних животных, кухонная посуда, аксессуар для телефона или изделие для ношения на теле могут требовать совершенно иных тактильных ощущений, чем промышленный уплотнительный элемент.
Поэтому при выборе степени твердости силикона полезно задать себе следующий вопрос:
Какие ощущения должен вызывать готовый продукт в руках покупателя?
Этот вопрос может быть не менее важным, чем технические характеристики.
Как твердость силикона влияет на его гибкость?
Как правило, более мягкий силикон обладает большей гибкостью, а более твердый — большей устойчивостью к деформации.
Однако на гибкость также влияют толщина и геометрия изделия.
Например, тонкая силиконовая стенка может быть гибкой, даже если сам материал обладает относительно высокой твёрдостью.
Точно так же изделие из мягкого силикона может на ощупь казаться относительно упругим.
Именно поэтому твердость всегда следует оценивать с учетом размеров и конструкции изделия.
Право дизайн изделий из силикона следует комплексно учитывать такие параметры, как твердость, толщина, гибкость, геометрия и предполагаемое применение.
Как выбрать степень твердости силикона для товаров для домашних животных
Товары для домашних животных — хороший пример того, почему степень твердости силикона необходимо подбирать с учетом конкретного применения.
Товар для домашних животных должен быть мягким и гибким, но при этом обладать достаточной прочностью, чтобы сохранять стабильность при повседневном использовании.
Силиконовые миски для домашних животных
В силиконовой миске для домашних животных обычно необходимо соблюдать баланс между гибкостью и способностью сохранять форму.
Если силикон слишком мягкий, миска может легко прогнуться или деформироваться.
Если он окажется слишком твёрдым, изделие может утратить часть той эластичности, которая делает силикон привлекательным материалом для хранения и транспортировки.
Для брендов, находящихся на стадии развития индивидуальные силиконовые миски для домашних животных, при выборе материала следует учитывать его твердость, а также толщину чаши, конструкцию ободка, структуру дна и предполагаемое назначение.
Силиконовые миски для медленного кормления
Миски для медленного кормления обычно имеют приподнятые участки, канавки или внутренние перегородки.
Твердость должна обеспечивать достаточную поддержку для сохранения этих форм, при этом сохраняя привычные ощущения от силикона.
Силиконовые коврики для лизания
Коврики для лизания часто должны быть гибкими, чтобы их можно было брать в руки, чистить, хранить или сворачивать.
Возможно, подойдет более мягкий силикон, но конечная твердость все же должна обеспечивать достаточную устойчивость для предполагаемого использования изделия.
Как выбрать степень твёрдости силикона для кухонных изделий
Кухонные изделия из силикона также должны иметь разную степень твердости в зависимости от их назначения.
Например, силиконовая лопатка должна быть гибкой, а силиконовая форма для выпечки — достаточно прочной, чтобы сохранять свою форму при использовании.
Разные индивидуальные силиконовые кухонные изделия поэтому может требовать различных уровней твердости в зависимости от гибкости, способности сохранять форму, толщины и области применения.
Силиконовые лопатки
Силиконовые лопатки, как правило, должны обладать достаточной гибкостью, чтобы прилегать к поверхности посуды.
Слишком твёрдый материал может снизить эффективность изделия при использовании.
Силиконовые формы для выпечки
Формы для выпечки должны обеспечивать баланс между гибкостью и прочностью конструкции.
Форма должна обеспечивать легкое извлечение готового изделия из формы, при этом сохраняя его форму во время наполнения, перемещения, выпечки и охлаждения.
Силиконовые кухонные коврики
Кухонные коврики могут иметь разную степень жесткости в зависимости от того, предназначены ли они в первую очередь для амортизации, теплоизоляции, обеспечения сцепления с поверхностью или конструктивной поддержки.
Как выбрать степень твердости силикона для силиконовых уплотнений
К силиконовым уплотнителям и прокладкам предъявляются иные требования, чем к товарам широкого потребления.
Материал должен обеспечивать эффективное сжатие, сохраняя при этом герметичность в течение длительного времени.
В данном случае на твёрдость могут влиять:
- Характеристики сжатия
- Герметичность
- Деформация
- Установка
- Долговечность изделия
- Температурные характеристики
Поэтому следует выбирать подходящую твёрдость с учётом конкретных условий эксплуатации уплотнения, а не просто выбирать самый мягкий или самый твёрдый из доступных материалов.
Как твердость силикона влияет на конструкцию пресс-формы?
Твёрдость силикона может влиять на поведение изделия в процессе формования и извлечения из формы.
При разработке изделия следует учитывать такие факторы, как геометрия изделия, подрезы, толщина стенок, углы наклона, линии разъема и требования к извлечению изделия из формы.
Твердость силикона может влиять на процесс извлечения изделия из формы, линии разъема, углы наклона и другие аспекты проектирование силиконовых форм.
Поэтому при производстве сложных силиконовых изделий выбор материала и проектирование пресс-формы следует рассматривать в комплексе, а не как два совершенно отдельных решения.
Может ли изменение твердости силикона повлиять на стоимость продукции?
Может.
Твёрдость силикона — лишь один из факторов, влияющих на конечную цену.
На окончательную цену OEM могут влиять такие факторы, как состав материала, размер и вес изделия, конструкция пресс-формы, требования к оснастке, объем производства, цветовая гамма, упаковка и требования к качеству.
Например, для производства более сложного изделия может потребоваться более дорогостоящее оборудование, независимо от того, мягкий или твердый силикон используется.
Лучше всего оценивать полную техническую спецификацию изделия, а не ограничиваться сравнением только показателей твердости.
Тип материала, размер изделия, инструмент, объем производства и другие факторы могут повлиять на стоимость изделий из силикона на заказ.
Влияет ли твердость силикона на долговечность изделия?
Твёрдость может влиять на эксплуатационные характеристики изделия, однако более твёрдый силикон не всегда означает, что изделие прослужит дольше.
Долговечность также зависит от:
- Состав силиконовой смеси
- Геометрия изделия
- Толщина стенки
- Устойчивость к разрыву
- Воздействие температуры
- Воздействие химических веществ
- Частота использования
- Качество производства
Например, очень твёрдый материал может отлично сохранять форму, но при этом может оказаться не самым лучшим выбором для изделия, которое подвергается многократному изгибу.
Подходящий материал — это тот, который обеспечивает оптимальное сочетание гибкости, прочности, долговечности и эксплуатационных характеристик.
Твёрдость силикона и его гибкость
Эти два свойства тесно связаны между собой, но они не являются абсолютно одинаковыми.
Чем ниже твердость, тем, как правило, легче деформируется силикон.
Однако фактическая гибкость готового изделия зависит также от:
- Толщина
- Форма
- Геометрия
- Структурная поддержка
- Состав материала
Это означает, что два изделия, изготовленные из одного и того же силикона по шкале Шор А, могут ощущаться совершенно по-разному, если их конструкция различается.
Поэтому при реализации проектов OEM испытания материалов следует проводить на реальной конструкции изделия, а не полагаться исключительно на технические характеристики материалов.
Следует ли определять твердость силикона до начала проектирования формы?
Не обязательно.
Во многих индивидуальных проектах разработка параметров твердости и конструкции пресс-формы должна осуществляться одновременно.
Геометрия изделия может влиять на выбор оптимальной твёрдости, а выбранная твёрдость, в свою очередь, может влиять на процесс извлечения из формы и производственные характеристики.
Например, изделие с очень тонкими стенками может требовать иной степени твердости, чем толстый конструктивный элемент.
Лучше всего обсудить следующее:
как единый непрерывный процесс разработки.
Окончательный метод изготовления может также зависеть от материала и конструкции изделия.
Например, в зависимости от геометрии, объема производства и требований к эксплуатационным характеристикам различные изделия могут лучше подходить для тех или иных процессов формования силикона.
Как проверить твердость силикона перед запуском в серийное производство
Недостаточно просто выбрать показатель твердости из технического паспорта.
В случае изготовления продукции по индивидуальному заказу физические образцы необходимо протестировать перед запуском в серийное производство.
Шаг 1: Определение требований к продукту
Для начала определите, какие функции должен выполнять продукт.
Спросите:
- Его нужно согнуть?
- Должно ли оно сохранять свою форму?
- Должна ли она иметь мягкую на ощупь поверхность?
- Требуется ли устойчивость к сжатию?
- Будет ли он подвергаться воздействию высоких температур?
- Будет ли он использоваться неоднократно?
Шаг 2: Выбор предварительной степени жесткости
В зависимости от области применения выберите один или несколько возможных уровней твердости по Шору А.
Например, для сравнения можно начать с моделей Shore A 30, 50 и 70.
Шаг 3: Изготовление образцов
Попросите производителя изготовить образцы с использованием реального дизайна изделия, если это возможно.
Испытание одного лишь образца материала может не дать точного представления о том, какими будут тактильные ощущения от готового изделия.
Шаг 4: Тестирование продукта
Оцените:
- Гибкость
- Упругость
- Ощущение на ощупь
- Сохранение формы
- Сжатие
- Устойчивость к разрыву
- Простота использования
- Общее впечатление клиентов
Шаг 5: Настройка материала
Если образец слишком мягкий или слишком твердый, обсудите с производителем альтернативные варианты твердости.
Иногда даже небольшое изменение уровня сложности может значительно улучшить впечатления пользователя.
Шаг 6: Утверждение окончательной технической спецификации
Как только образец будет соответствовать требованиям к продукции, необходимо подтвердить окончательную твердость материала перед запуском в серийное производство.
Затем данная спецификация должна быть включена в производственные требования, чтобы обеспечить стабильное качество материала во всех производственных партиях.
7 вопросов о твердости, которые следует задать производителю силикона
Прежде чем приступить к серийному производству, задайте производителю следующие вопросы.
1. Какую степень твердости по шкале Шор А вы рекомендуете?
Попросите производителя объяснить, почему именно такая твердость подходит для вашего изделия.
2. Можете ли вы предоставить образцы различной твёрдости?
Если вы не уверены, сравнение нескольких образцов может оказаться гораздо полезнее, чем выбор одного показателя твердости на основании технического паспорта.
3. Повлияет ли твердость на конструкцию пресс-формы?
Уточните, повлияет ли выбранная твердость на извлечение изделия из формы, линии разъема, подрезы или другие аспекты, связанные с инструментом.
4. Как твердость повлияет на тактильные ощущения от продукта?
Производитель должен быть в состоянии объяснить, как различные уровни твёрдости могут влиять на тактильные ощущения.
5. Повлияет ли твердость на эксплуатационные характеристики изделия?
Узнайте, как выбранная степень твёрдости может повлиять на гибкость, долговечность, сжатие и способность сохранять форму.
6. Влияет ли твердость на стоимость?
На окончательную стоимость заказа могут повлиять такие факторы, как выбор материала, инструментарий и производственные требования.
7. Можно ли контролировать твердость в процессе серийного производства?
В проектах OEM большое значение имеет согласованность.
Требования к твердости должны быть четко определены и контролироваться в ходе производства и проверки качества.
Распространенные ошибки при выборе степени твердости силикона
Ошибка № 1: выбор степени жёсткости, исходя исключительно из цифры
Показатель Shore A полезен, но он не даёт полного представления о ситуации.
Всегда учитывайте конечный результат.
Ошибка № 2: предположение, что чем мягче, тем лучше
Мягкий силикон может казаться удобным, но он может не обеспечивать достаточную структурную поддержку.
Ошибка № 3: Предположение, что чем тверже, тем долговечнее
Твёрдость и долговечность — это разные свойства.
Более прочный материал не всегда является лучшим выбором для многократной гибки или других сложных условий эксплуатации.
Ошибка № 4: Неучёт толщины изделия
Толщина изделия может существенно влиять на его гибкость и ощущаемую твёрдость.
Ошибка № 5: выбор материала до разработки дизайна изделия
Разработка материалов и дизайна продукции должна осуществляться одновременно.
Ошибка № 6: Отказ от физических образцов
Это одна из самых распространенных ошибок при разработке силиконовых изделий на заказ.
Образец позволяет оценить продукт на практике, а не полагаться исключительно на технические характеристики.
Как выбрать подходящую степень твердости силикона для вашего изделия
На практике процесс отбора выглядит следующим образом:
1. Определить назначение приложения
Поймите, как будет использоваться данный продукт.
2. Определить требуемые тактильные ощущения от продукта
Решите, должна ли она быть мягкой, эластичной, упругой или обеспечивать высокую степень поддержки.
3. Учтите геометрию изделия
Проверьте толщину, стенки, кривые, подрезы и конструктивные элементы.
4. Выберите несколько возможных значений уровня по шкале Шор А
Вместо того чтобы выбирать только один вариант, по возможности рассмотрите двух или трех кандидатов.
5. Изготовить физические образцы
Проведите тестирование фактической конструкции изделия.
6. Сравнение производительности
Оцените гибкость, прочность, способность сохранять форму и удобство использования.
7. Утвердить окончательную спецификацию
Утвердить конечную твердость перед запуском в серийное производство.
Этот процесс может помочь снизить риск выявления существенных проблем после того, как уже началось изготовление инструментов и запущено серийное производство.
Почему важно сотрудничать с опытным производителем силикона
Выбрать нужную твёрдость силикона гораздо проще, если производитель хорошо разбирается как в свойствах материала, так и в процессе изготовления продукции.
Опытный производитель может помочь оценить:
- Геометрия изделия
- Твёрдость силикона
- Состав материала
- Проектирование пресс-форм
- Процесс производства
- Отбор проб
- Контроль качества
- Стабильность производства
Выбрать подходящую твёрдость проще, если работать с опытным специалистом производитель силикона которая может предоставить рекомендации по материалам, образцы, провести испытания и оказать поддержку в производстве.
Хороший производитель не должен просто спрашивать вас, какую степень твёрдости вы хотите.
Им также следует задаться вопросом, какие функции должен выполнять данный продукт.
Заключительные размышления
Не существует какой-то универсальной “оптимальной” степени твердости силикона.
Выбор оптимальной твёрдости зависит от области применения изделия, его геометрии, требований к гибкости, ожиданий в отношении срока службы, удобства использования и технологического процесса производства.
Для некоторых изделий показатель по Шору А 30 может обеспечить оптимальный баланс между мягкостью и гибкостью.
Для других моделей Shore A 50 или 70 могут обеспечить лучшую поддержку и сохранность формы.
Наиболее надежный подход заключается в том, чтобы перед запуском в серийное производство протестировать различные уровни твердости на реальных образцах продукции.
Если вы разрабатываете изделие из силикона по индивидуальному заказу и не знаете, какую степень твердости выбрать, сотрудничество с опытным производителем по контракту поможет вам совместно оценить материал, конструкцию изделия, форму и производственные требования.
Готовы разработать свой индивидуальный силиконовый продукт?
У вас есть идея силиконового изделия, но вы не уверены, какая твердость, материал или технологический процесс для него подойдут?
Профессиональный производитель силиконовых изделий может помочь вам оценить конструкцию изделия, порекомендовать подходящую твёрдость материала, изготовить образцы и подготовить проект к серийному производству.
Пришлите нам чертежи вашей продукции, 3D-файлы, эталонные образцы, размерные данные или требования к применению, чтобы начать обсуждение.
English 
Chinese 
Japanese 
Spanish 
French 
Arabic 
Russian 
Portuguese 
Belarusian