シリコンフォームの製造プロセスを理解する：液体シリコンから細​​胞構造まで

シリコンフォームは、シーリング、断熱材、クッションなど、幅広い用途に多くの業界で使用される多用途で必須の材料です。極端な温度に耐え、化学物質に抵抗し、耐久性を提供する能力は、パフォーマンスと寿命の両方を必要とする製品に理想的な選択肢となります。しかし、シリコンフォームはどの程度正確に作られていますか？シリコンフォームにユニークな特性を与える細胞構造に液体シリコンを変換することは何ですか？この記事では、生の液体シリコンから最終フォーム製品まで、シリコンフォームの製造プロセスを詳細に調べます。

1。シリコンフォームとは何ですか？

製造プロセスに飛び込む前に、まずシリコンフォームとは何か、それを他の種類のフォームと際立たせるものを定義しましょう。シリコンフォームは、シリコンエラストマーの一種である液体シリコンゴム（LSR）から作られています。このフォームは、オープンセルおよびクローズドセルの両方の品種で生成でき、それぞれに異なる特性と使用があります。シリコンフォームの汎用性の鍵は、その構造、つまりセルラーの構造にあります。これにより、衝撃吸収、熱断熱、シーリングを必要とする用途に最適な柔軟性と圧縮特性が得られます。

2。フォーム生産における液体シリコンゴム（LSR）の役割

このプロセスは、液体シリコンゴム（LSR）から始まります。これは、優れた流動性を持つ低粘度の材料です。 LSRは、シリコンポリマーと架橋剤および硬化剤を組み合わせることで作成されます。 2つの成分が混合されると、硬化剤は化学反応を開始し、液体シリコンがゴムのような物質に固化します。

LSRは、その高純度、安定性、極端な温度に対する抵抗性で知られているため、シリコンフォームを生産するための優れた材料となっています。これは、毒性がなく、生体適合性があり、紫外線、オゾン、およびさまざまな化学物質に耐性があり、困難な環境での泡の耐久性と信頼性に寄与します。

3。フォーム形成プロセス

シリコンフォームの作成は、原材料の準備と混合から始まります。関連する基本的な手順の概要は次のとおりです。

a）混合と準備

シリコンフォーム産生の最初のステップでは、液体シリコンゴムと泡、触媒、フィラーなどのさまざまな添加物と混合することが含まれます。発泡剤は、フォームの細胞構造を形成するガス気泡を生成する上で重要な役割を果たします。これらの薬剤は通常、化学吹く剤または物理的吹き剤であり、加熱時または他の物質と反応するときにガスを放出します。一般的な発泡剤には、過酸化水素、窒素、および二酸化炭素が含まれます。

混合物には硬化剤も含まれており、シリコン分子の化学架橋を促進します。これはプロセスの重要な部分です。なぜなら、硬化剤は、泡が拡張された後に泡が弾力性、強度、および安定性を維持することを保証するためです。

b）押出または成形

液体シリコンと添加物が完全に混合されると、混合物を所望のフォーム構造に形作る準備ができています。これは、押し出しや成形が作用する場所です。

押し出し：このプロセスでは、シリコン混合物は、泡を連続したシートまたはロールに形作る型またはダイを通して強制されます。この方法は、大量のシリコンフォームを生産するのに理想的であり、一般的にフォームストリップ、ガスケット、シールの製造に使用されます。

成形：あるいは、シリコン混合物を型に配置して、泡を特定の事前に決定された形に形作ることができます。成形は、特定の形状やサイズを必要とするフォームシール、ガスケット、または断熱材などのカスタム部品またはコンポーネントを作るためによく使用されます。

c）拡張と硬化

シリコン混合物が形成されると、次のステップは拡張段階で、発泡剤がアクティブになります。熱が適用されると、発泡剤がガスを放出し、シリコンが膨張してフォームを形成します。このガスは、泡に細胞構造を与える泡を作成します。

拡張は、望ましい密度と細胞構造を実現するために慎重に制御する必要があります。泡のサイズと形状、ならびに泡の密度は、発泡剤、硬化温度、硬化時間に依存します。

拡張後、フォームは高温でオーブンまたはオートクレーブで硬化します。硬化するとシリコンが架橋され、フォームを固め、最終的な弾性特性を与えます。このプロセスにより、泡が柔軟で強く、安定しており、熱、湿度、化学物質などの極端な状態に耐えることができます。

d）冷却と切断

硬化プロセスが完了した後、シリコンフォームは室温まで冷却できます。冷却されると、金型または押し出しラインから慎重に除去されます。この時点で、フォームはまだ大量の形である可能性があり、アプリケーションの特定の要件に適合するために形作られる必要があります。この形成プロセスでは、通常、ナイフ、のこぎり、精密な切断機などのツールを使用して、フォームを目的のサイズにカットすることが含まれます。目的の使用に応じて、フォームはシート、ストリップ、またはカスタムシェイプにカットできます。

簡単な設置を必要とするアプリケーションの場合、シリコンフォームは、接着剤のバッキングを備えたラミネーションなど、追加の仕上げプロセスを受ける可能性があります。これにより、フォームは、自動車や建設などの産業での封印や断熱材など、さまざまな設定で簡単に適用できます。接着剤のバッキングにより、泡が表面に押し込まれたときに安全な結合が保証され、迅速な設置には非常に便利になります。

4。シリコンフォームの種類

前述のように、シリコンフォームは、オープンセルとクローズドセルという2つの主要なタイプで生成できます。各タイプには、異なるプロパティとアプリケーションがあります。

A）オープンセルシリコンフォーム

オープンセルシリコンフォームには、個々の細胞が互いに接続されている多孔質構造があります。これにより、空気、液体、またはガスが泡を流れるようになり、軽量を維持しながら簡単に圧縮する能力が得られます。オープンセルフォームは通常、柔らかく、クッション、防音、および光断熱材が必要な用途でよく使用されます。ただし、オープンセルフォームは、閉じた細胞フォームほど熱抵抗や水分耐性を提供しない場合があります。

b）閉細胞シリコンフォーム

一方、クローズドセルシリコンフォームには、空気、液体、またはガスが通過するのを防ぐ個々の密閉された細胞があります。これにより、オープンセルフォームよりも閉じたセルフォームが密度が高く、回復力が高くなります。熱断熱材、耐水性、構造の完全性を提供するのに非常に効果的です。クローズドセルシリコンフォームは、自動車、電子機器、エネルギー貯蔵などの産業向けのガスケット、シーリング、熱断熱材などの高需要用途で使用されます。

5。結論

シリコンフォームは、柔軟性、温度抵抗、耐久性のユニークな組み合わせを提供する驚くべき材料です。液体シリコンゴム期から細胞構造の形成まで、その製造プロセスは、フォームの特性を決定する上で重要な役割を果たします。このプロセスを理解することで、設計者とエンジニアが特定のアプリケーションに適したタイプのシリコンフォームを選択することができます。

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