Силиконовая плита

Когда говорят ?силиконовая плита?, многие представляют себе просто резиновый лист. Это первое и самое большое заблуждение. На деле, это целый класс материалов с разной плотностью, структурой ячейки, степенью сжатия и, что критично, разной химической стойкостью. Я лет десять назад сам думал, что главное — толщина и цвет. Пока не столкнулся с партией для пищевого конвейера, которая начала крошиться от контакта с жиром. Вот тогда и понял, что силикон силикону рознь.

Из чего на самом деле делают плиту и почему это важно

Основа — это, конечно, силиконовая резина. Но не та, что для форм выпечки. Речь о высокомолекулярных силоксановых каучуках. Ключевой момент — наполнители и вулканизация. Можно делать на пероксидной или, что чаще для сложных задач, на платиновой системе отверждения. Первая дешевле, но может давать посторонний запах, что неприемлемо для медицины или пищевки. Вторая — чище, стабильнее, но и дороже. Выбор системы определяет, где плита сможет работать.

Пористость — отдельная история. Есть силиконовая плита с закрытой ячейкой — она практически не впитывает влагу, хороша для наружных уплотнений. А есть с открытой — это уже по сути силиконовая поролоновая губка, которая компрессируется на 70-80%. Её используют там, где нужна виброизоляция или мягкое прилегание к неровной поверхности. Часто клиенты путают, заказывают не ту, а потом жалуются на протечки или быстрый износ.

Вот, к примеру, китайский производитель ООО Фошань Наньфан Резинотехническая Компания (сайт их — https://www.nfrubber.ru) в своей линейке четко разделяет силиконовые вспененные листы (это с закрытой ячейкой) и силиконовые пористые губки (открытая ячейка). У них заявлен почти 40-летний опыт, и такое разделение — признак того, что они в теме. На их заводе, судя по описанию, стоит дюжина линий — это позволяет варьировать рецептуры под задачи, а не штамповать одно и то же.

Где она реально работает, а где — нет

Классика жанра — уплотнители в печах, автоклавах, термопрессах. Тут нужна термостойкость, часто до 250°C. Но не всякая плита выдержит постоянные циклы нагрев-остывание. Дешевые составы начинают ?дубеть?, теряют эластичность, трескаются по краям. Удачный пример — использование в оборудовании для ламинирования. Там нужна и термостойкость, и определенная твердость, чтобы создавать равномерное давление.

Менее очевидное применение — чистые помещения и фармацевтика. Тут в ход идет платиновая вулканизация, материал должен быть инертным, не выделять летучих веществ. Мы как-то ставили такую плиту в качестве демпфирующих прокладок под чувствительное аналитическое оборудование. Задача была погасить вибрации пола, но не накопить статику и не стать источником загрязнения воздуха. Справилась, но пришлось долго подбирать плотность.

А вот для постоянного контакта с агрессивными химикатами — осторожно. Силикон хорош против озона, ультрафиолета, многих кислот. Но некоторые растворители, концентрированные щелочи или сильные окислители могут его повредить. Был у меня неудачный опыт с прокладкой из силиконовой плиты в установке, где были пары уксусной кислоты. Казалось бы, кислота слабая. Но при повышенной температуре и постоянном контакте материал начал набухать и терять форму. Пришлось менять на фторсиликон, что в разы дороже.

Про плотность, твердость и другие цифры, которые сбивают с толку

В спецификациях часто пишут плотность в кг/м3. Для вспененного силикона это, скажем, 300-500. Но эта цифра мало о чем говорит без понимания структуры. Можно иметь низкую плотность, но за счет особой рецептуры добиться высокой прочности на разрыв. Или наоборот. Гораздо важнее для инженера — твердость по Шору и степень сжатия.

Твердость — это сопротивление вдавливанию. Для мягких уплотнений берут 10-30 Shore A, для более жестких, несущих нагрузку — до 60. Но тут ловушка: твердость часто измеряют на цельном куске каучука, а не на вспененной плите. Данные из паспорта материала могут не совпадать с реальностью на готовом изделии. Всегда просите образец, чтобы пощупать и провести свои тесты.

Степень сжатия — ключевой параметр для уплотнений. Допустим, плита толщиной 10 мм сжимается на 30% под нагрузкой. Значит, в конструкции нужно обеспечить именно такой зазор для монтажа. Если сжать сильнее — материал будет испытывать избыточное напряжение, быстро устанет и потечет. Если слабее — не обеспечит герметичности. Это кажется очевидным, но по моим наблюдениям, каждая пятая проблема на сборке связана именно с неправильным расчетом степени сжатия.

Про монтаж и резку, о чем молчат поставщики

Идеальная силиконовая плита приехала, а смонтировать её нормально не получается. Частая история. Материал скользкий, эластичный. Приклеить его обычным ?Моментом? — бесполезно, отклеится. Нужны специальные клеи на основе силикона или, что надежнее, механический крепеж в комбинации с клеем. Иногда в плите сразу предусматривают технологические отверстия или даже делают её самоклеящейся с одной стороны (имеется в виду нанесение акрилового или силиконового клеевого слоя).

Резка — еще тот квест. Ножом — мнется, края рваные. Лазером — хорошо, но дорого, и силикон при горении выделяет диоксид кремния, нужна хорошая вытяжка. Оптимально — гидроабразивная резка или острый дисковый нож с водяным охлаждением. Компания ООО Фошань Наньфан Резинотехническая Компания, судя по масштабам производства, наверняка предлагает услуги по резке под размер, что сильно экономит время заказчика. На их сайте стоит посмотреть, указаны ли такие услуги — это показатель сервиса.

И главное — дать материалу отлежаться после транспортировки и перед монтажом. Его могут скатать в рулон, и внутренние напряжения сохранятся. Развернули, отрезали кусок — он скручивается. Нужно разложить на ровной поверхности на сутки. Мелочь, но если её игнорировать, уплотнение ляжет волной.

Что в итоге? Мысли вслух о выборе

Итак, выбирая силиконовую плиту, нужно отталкиваться не от цены за квадратный метр, а от четкого ТЗ: температура максимум/минимум, среда (воздух, масло, пар, химия), требуемая степень сжатия и долговечность (сколько циклов сжатия-восстановления). Без этого разговор с поставщиком превращается в гадание.

Наличие у производителя собственной лаборатории для тестов — большой плюс. Можно прислать им свою среду или условия, и они подберут состав. Те, кто работает по принципу ?есть в каталоге — берите?, часто не справляются с нестандартными задачами. Опыт в 40 лет, как у упомянутой Наньфан, как раз говорит о потенциале для сложных заказов, а не только для стандартных решений.

В конечном счете, силиконовая плита — это не товар из магазина хозтоваров. Это конструкционный материал. Его выбор — это небольшая инженерная задача. И когда её решаешь с учетом всех подводных камней, материал отрабатывает свои деньги на все сто, тихо и долго выполняя свою работу где-нибудь в узле промышленного аппарата. А если подойти спустя рукава — проблемы начнутся на этапе монтажа, если не раньше. Проверено.