Introduzione
Quando ho iniziato a lavorare con i materiali in gomma, sono stato sopraffatto dalla quantità di tipi di elastomeri, ognuno con i propri compromessi, specifiche e casi d'uso ideali. Che si tratti di progettare una nuova guarnizione, di reperire tubi o di selezionare guarnizioni per apparecchiature industriali, la scelta dell'elastomero sbagliato può comportare guasti prematuri, costi inutili o ostacoli normativi.
La realtà è che la maggior parte degli acquirenti e persino dei progettisti di prodotti sbaglia la scelta dell'elastomero. Ho visto persone che hanno esagerato con le specifiche, scegliendo un materiale di fascia alta quando una gomma di base sarebbe andata benissimo. D'altra parte, alcuni hanno tagliato i ponti, per poi scoprire che le guarnizioni si degradano nel giro di poche settimane a causa dell'esposizione all'olio, ai raggi UV o agli sbalzi di temperatura.
Ecco perché ho creato questa guida: per i product manager, i team di approvvigionamento, gli ingegneri e i neofiti curiosi che vogliono un punto di riferimento affidabile quando si tratta di componenti in gomma. Sia che acquistiate da un fornitore come Kinsoe sia che sviluppiate le vostre formulazioni, la comprensione dei fondamenti degli elastomeri è il primo passo verso una migliore progettazione dei prodotti e un approvvigionamento più intelligente.
Ecco cosa imparerete in questa guida:
- Cosa sono gli elastomeri e come si comportano sotto sforzo
- La differenza tra gomme termoindurenti e termoplastiche
- Una rassegna dettagliata di oltre una dozzina di materiali comuni
- Tabelle di confronto che aiutano a individuare i compromessi a colpo d'occhio
- Criteri chiave per la scelta del materiale giusto
- 4 casi di studio per aiutarvi a evitare gli errori più comuni
Partiamo dalle basi.
Che cos'è un elastomero?
Il nucleo centrale è un elastomero è un polimero con viscoelasticità-Ciò significa che si comporta sia come un fluido viscoso che come un solido elastico. Pensate a come un elastico si allunga sotto l'effetto della forza e ritorna alla sua forma originale quando viene rilasciato. Questo è il recupero elastico ed è una delle caratteristiche che definiscono gli elastomeri.
Da un punto di vista molecolare, gli elastomeri sono composti da lunghi catene di polimeri che sono leggermente reticolati. Questi legami incrociati agiscono come molle, consentendo al materiale di deformarsi sotto sforzo e poi di tornare indietro. La quantità e il tipo di reticolazione determinano le proprietà finali: durezza, flessibilità, stabilità termica e altro ancora.
"Gli elastomeri sono il motivo per cui i pneumatici delle auto aderiscono alla strada, il frullatore non perde e lo smartwatch è morbido ma resistente al polso".
Ma non tutti gli elastomeri sono creati allo stesso modo. Infatti, la prima grande frattura che incontrerete è tra due famiglie:
Elastomeri termoindurenti vs. elastomeri termoplastici
Elastomeri termoindurenti
I termoindurenti sono polimerizzato (vulcanizzato) gomme che subiscono una reazione chimica irreversibile durante la lavorazione. Una volta indurite, non possono essere rifuse o rimodellate.
- Punti di forza: Eccellente resistenza alla temperatura, alla forza meccanica e alla stabilità chimica.
- Punti di debolezza: Non riciclabile, più complesso da modellare.
- Esempi: Gomma naturale, EPDM, NBR, silicone, FKM.
Elastomeri termoplastici (TPE)
I TPE sono reticolato fisicamente e possono essere fusi, rimodellati e riciclati come la plastica. Offrono una sensazione di morbidezza al tatto e opzioni di lavorazione flessibili.
- Punti di forza: Riciclabili, facili da trattare, spesso più leggeri.
- Punti di debolezza: Resistenza alle temperature e agli agenti chimici inferiore a quella dei termoindurenti.
- Esempi: TPE-S (stirenico), TPE-U (poliuretano), TPE-V (miscele vulcanizzate).
La scelta tra questi due elementi dipende dal ciclo di vita del prodotto, dalle esigenze di prestazione e dai vincoli normativi. Non preoccupatevi: nelle prossime sezioni analizzeremo a fondo entrambe le categorie.
Elastomeri termoindurenti
Elastomeri termoindurenti: Guida approfondita ai materiali
Quando si tratta di prestazioni di livello industriale, Gli elastomeri termoindurenti sono la scelta ideale. Il loro processo di polimerizzazione irreversibile li rende più resistenti al calore, agli agenti chimici e alle sollecitazioni meccaniche. Di seguito è riportata una suddivisione dei tipi di gomma termoindurente più diffusi, in modo da poterne confrontare i punti di forza e scegliere in modo oculato per la propria applicazione.
1. Gomma naturale (NR)
La gomma naturale è l'elastomero originale, ricavato dalla linfa del lattice degli alberi della gomma. Ancora oggi è ampiamente utilizzata per le sue eccezionale elasticità e basso costosoprattutto nelle applicazioni dinamiche.
- Pro: Eccellente resistenza alla trazione, flessibilità e resilienza al rimbalzo. Economico e facile da lavorare.
- Contro: Scarsa resistenza a ozono, raggi UV, olio e agenti atmosferici. Compatibilità chimica limitata.
- Intervallo di temperaturaDa -50°C a 90°C
- Applicazioni: Pneumatici, supporti per le vibrazioni, adesivi, ammortizzatori.
Utilizzarlo quando: Il costo e l'allungamento sono più importanti della resistenza chimica o all'esterno.
Gomma NBR
2. Gomma stirene-butadiene (SBR)
L'SBR è la gomma sintetica più diffusa e spesso utilizzata come sostituto economico della gomma naturale con una migliore resistenza all'abrasione.
- Pro: Buona resistenza all'usura, prezzo stabile, ampia disponibilità.
- Contro: Debole all'olio, all'ozono e al calore; richiede additivi per resistere alle intemperie.
- Intervallo di temperaturaDa -40°C a 100°C
- Applicazioni: Suole di scarpe, nastri trasportatori, componenti di freni, isolanti.
Utilizzarlo quando: Sono necessarie proprietà meccaniche decenti in scala, ma non in condizioni di olio o all'aperto.
O-ring in gomma NBR
3. Gomma nitrile (NBR)
NBR è il cavallo di battaglia resistente all'olio e al carburante del mondo della gomma. Se il vostro prodotto tocca il petrolio, questa è di solito la prima tappa.
- Pro: Eccellente resistenza a olio, carburante e grasso; buona resistenza meccanica.
- Contro: Scarsa resistenza all'ozono e agli agenti atmosferici senza additivi.
- Intervallo di temperaturaDa -30°C a 120°C
- Applicazioni: Tubi carburante, O-ring, guarnizioni, tenute per sistemi idraulici e pneumatici.
Utilizzarlo quando: I vostri pezzi sono esposti a idrocarburi, fluidi industriali o a sollecitazioni meccaniche regolari.
4. Gomma nitrile butadiene idrogenata (HNBR)
L'HNBR è un versione di nuova generazione di NBR, creato idrogenando la sua struttura molecolare per migliorare la resistenza al calore e agli agenti chimici.
- Pro: Eccezionale resistenza all'olio, all'ozono, all'invecchiamento e alle temperature elevate; maggiore resistenza meccanica e all'abrasione rispetto all'NBR standard.
- Contro: Più costoso; flessibilità limitata a temperature molto basse.
- Intervallo di temperaturaDa -40°C a 150°C
- Applicazioni: Cinghie dentate per autoveicoli, componenti di sistemi di alimentazione, guarnizioni industriali e applicazioni in campo petrolifero.
Utilizzarlo quando: L'NBR non è abbastanza resistente, soprattutto per gli ambienti ad alta temperatura e chimicamente difficili.
5. Gomma butile (IIR)
La gomma butilica si distingue per permeabilità ai gas estremamente bassache lo rende ideale per le applicazioni a tenuta d'aria e sottovuoto.
- Pro: Eccellente tenuta all'aria, buona resistenza agli agenti atmosferici e chimici, elevata capacità di smorzamento.
- Contro: Scarsa resistenza agli oli di petrolio e bassa capacità di rimbalzo.
- Intervallo di temperaturaDa -55°C a 125°C
- Applicazioni: Rivestimenti interni per pneumatici, tappi farmaceutici, supporti per ammortizzatori, sigillatura sottovuoto.
Utilizzarlo quando: È necessario sigillare i gas o mantenere la pressione interna per lunghi periodi.
Pannello autoadesivo in schiuma EPDM
6. EPDM (Etilene Propilene Diene Monomero)
L'EPDM è una gomma sintetica versatile, nota per le sue caratteristiche di resistenza superiore agli agenti atmosferici, all'ozono, ai raggi UV e al vapore.
- Pro: Ottimo per ambienti esterni e ad alta umidità, eccellenti proprietà dielettriche.
- Contro: Non compatibile con oli o carburanti di petrolio.
- Intervallo di temperaturaDa -50°C a 150°C
- Applicazioni: Membrane per tetti, guarnizioni per autoveicoli, guarnizioni HVAC, isolamento elettrico.
Utilizzarlo quando: Il prodotto deve essere esposto a lungo al sole, all'acqua o al vapore senza subire crepe o degradazioni.
7. Neoprene (Policloroprene, CR)
Il neoprene è una gomma generica e completa, che offre un'ampia gamma di mix bilanciato di resistenza alla fiamma, tolleranza all'olio e durata alle intemperie.
- Pro: Resiste a oli moderati, ozono, raggi UV e fiamme; buone proprietà meccaniche e moderata flessibilità.
- Contro: Non è ideale per gli acidi forti, i carburanti o le esigenze di alta temperatura.
- Intervallo di temperaturaDa -40°C a 120°C
- Applicazioni: Guarnizioni, mute, guarnizioni HVAC, isolatori di vibrazioni, guaine per cavi.
Utilizzarlo quando: È necessario un materiale affidabile con una moderata resistenza agli oli e agli agenti atmosferici, soprattutto per gli ambienti esterni o industriali.
Tubo in spugna di silicone
8. Gomma siliconica (VMQ)
La gomma siliconica è nota per le sue eccezionale flessibilità a temperature estreme e un'eccellente biocompatibilità, che lo rendono ideale per applicazioni industriali e di consumo.
- Pro: Resiste al caldo e al freddo estremi, è fisiologicamente inerte, ha eccellenti proprietà dielettriche.
- Contro: Bassa resistenza alla lacerazione e alla trazione, tendenza al rigonfiamento in presenza di oli e solventi.
- Intervallo di temperaturaDa -60°C a 230°C
- Applicazioni: Articoli da cucina, tubi medici, guarnizioni per l'elettronica, guarnizioni per l'illuminazione.
Utilizzarlo quando: Avete bisogno di resistenza alle alte temperature o al freddo, oppure il vostro prodotto viene utilizzato in ambienti alimentari, medici o puliti.
9. Gomma fluorosiliconica (FVMQ)
Il fluorosilicone combina la gamma termica del silicone con maggiore resistenza chimica-Soprattutto contro i carburanti e gli oli.
- Pro: Resiste a carburanti per aerei, oli, solventi e temperature estreme; mantiene la flessibilità in condizioni di freddo.
- Contro: Resistenza meccanica inferiore e costo superiore rispetto al silicone standard.
- Intervallo di temperaturaDa -60°C a 200°C
- Applicazioni: Sistemi di alimentazione aerospaziali, tubi per turbocompressori, guarnizioni automobilistiche di alta gamma.
Utilizzarlo quando: La vostra applicazione richiede un'ampia tolleranza alla temperatura e l'esposizione a carburante/olio.
10. Gomma fluorocarbonica (FKM / Viton®)
L'FKM, conosciuto anche con il nome commerciale di Viton®, è un materiale elastomero ad alte prestazioni apprezzata per la sua resistenza al calore, alle sostanze chimiche e ai fluidi aggressivi.
- Pro: Eccezionale resistenza alle alte temperature, ai carburanti, ai fluidi idraulici e alla maggior parte delle sostanze chimiche; basso set di compressione; lunga durata.
- Contro: Scarsa flessibilità alle basse temperature; notevolmente più costose delle gomme per uso generale.
- Intervallo di temperaturaDa -20°C a 250°C
- Applicazioni: Sistemi di alimentazione per autoveicoli, attrezzature per impianti chimici, guarnizioni per petrolio e gas, componenti aerospaziali.
Utilizzarlo quando: Avete a che fare con ambienti caldi, corrosivi o chimicamente aggressivi e avete bisogno di una durata a lungo termine.
O-ring in gomma FFKM
11. Perfluoroelastomero (FFKM)
FFKM è il elite di tutti gli elastomeri-Progettato per sopravvivere alle condizioni chimiche e termiche più estreme che si possano immaginare.
- Pro: Resistenza chimica pressoché universale; resiste alle temperature più elevate di qualsiasi altra gomma; eccellente affidabilità della tenuta in condizioni difficili.
- Contro: Estremamente costoso; resistenza meccanica limitata.
- Intervallo di temperaturaDa -15°C a 327°C
- Applicazioni: Produzione di semiconduttori, trattamento farmaceutico, propulsione aerospaziale, sistemi chimici ultra-puliti o ultra-aggressivi.
Utilizzarlo quando: Il fallimento non è un'opzione, soprattutto in ambienti critici per la missione come le camere bianche, il trasferimento di sostanze chimiche ad alta purezza o la tecnologia dello spazio profondo.
Elastomeri termoplastici
Elastomeri termoplastici (TPE): Guida approfondita ai materiali
Mentre le gomme termoindurenti dominano in condizioni industriali estreme, elastomeri termoplastici (TPE) offrono vantaggi unici: sono più leggeri, riciclabili, più facili da lavorare e disponibili in gradi morbidi al tatto. I TPE sono perfetti per i beni di consumo, le parti flessibili e la prototipazione rapida. Ecco una panoramica dei sei principali tipi di TPE da conoscere:
1. TPE-S (copolimeri a blocchi stirenici)
Il TPE-S è l'elastomero plastico morbido più utilizzato. È formato da copolimeri a blocchi come SBS e SEBS che danno una sensazione simile a quella della gomma con eccellente elasticità e tatto.
- Pro: Morbido, sicuro per la pelle, facilmente colorabile, riciclabile, ottimo per il sovrastampaggio su plastiche dure.
- Contro: Resistenza termica limitata, non adatto ad ambienti chimicamente aggressivi.
- Intervallo di temperaturaDa -30°C a 70°C
- Applicazioni: Impugnature per spazzolini da denti, giocattoli, fasce indossabili, imballaggi.
Utilizzarlo quando: È necessaria una soluzione soft-touch, flessibile e a basso costo, soprattutto per i prodotti destinati ai consumatori.
2. TPE-O (elastomeri a base di olefine)
Il TPE-O miscela poliolefine (come il polipropilene) con fasi elastomeriche per ottenere un a bassa densità, resistente agli agenti atmosferici gomma.
- Pro: Leggero, buona resistenza alla fatica, stabile ai raggi UV, privo di alogeni.
- Contro: Elasticità e recupero inferiori rispetto agli altri TPE; scarsa resistenza all'olio.
- Intervallo di temperaturaDa -60°C a 100°C
- Applicazioni: Guarnizioni per autoveicoli, pannelli interni, guarnizioni per elettrodomestici.
Utilizzarlo quando: Si desidera un elastomero durevole, leggero e resistente agli agenti atmosferici per parti strutturali o decorative.
3. TPE-U (a base di poliuretano)
Il TPE-U, o TPU (poliuretano termoplastico), è noto per le sue caratteristiche di eccellente tenacità, resistenza all'abrasione ed elasticità. Colma il divario tra la flessibilità della gomma e la durata della plastica.
- Pro: Elevata resistenza alla trazione, resistenza superiore all'usura e al taglio, resistenza all'olio e al grasso, buona trasparenza.
- Contro: Sensibile all'idrolisi e ai raggi UV, a meno che non sia stabilizzato; più difficile da lavorare rispetto ad altri TPE.
- Intervallo di temperaturaDa -40°C a 120°C
- Applicazioni: Ruote industriali, custodie protettive, guaine per cavi, articoli sportivi.
Utilizzarlo quando: Le vostre applicazioni hanno bisogno di una robusta durata, soprattutto in ambienti dinamici e ad alto attrito.
4. TPE-E (a base di poliestere)
Il TPE-E (detto anche COPE o elastomero termoplastico di poliestere) offre resilienza a molla e una forte resistenza al calore e agli agenti chimici.
- Pro: Eccellente resistenza meccanica, buona stabilità dimensionale, lunga durata della flessione, resistenza agli oli e ai carburanti.
- Contro: Più costoso del TPE-S o del TPE-O; meno morbido; meno flessibile alle basse temperature.
- Intervallo di temperaturaDa -50°C a 150°C
- Applicazioni: Nastri trasportatori, ingranaggi di precisione, clip, componenti per autoveicoli.
Utilizzarlo quando: I vostri prodotti hanno bisogno di resistenza elastica combinata con stabilità termica e chimica, soprattutto nelle applicazioni di tipo ingegneristico.
5. TPE-V (TPV: gomma vulcanizzata + miscela di PP)
Il TPE-V, o vulcanizzato termoplastico, è una miscela di particelle di gomma vulcanizzate dinamicamente (solitamente EPDM) all'interno di una matrice di polipropilene che combina prestazioni da vera gomma con la lavorabilità dei materiali termoplastici.
- Pro: Elevata elasticità, eccellente resistenza all'invecchiamento e agli agenti atmosferici, buona tolleranza agli oli, può sostituire l'EPDM in molti casi.
- Contro: Più costoso dei TPE di base; più pesante dei TPE-O o TPE-S.
- Intervallo di temperaturaDa -60°C a 135°C
- Applicazioni: Guarnizioni per autoveicoli, soffietti, involucri elettrici, guarnizioni per elettrodomestici.
Utilizzarlo quando: Volete prestazioni vicine all'EPDM, ma avete bisogno di vantaggi per lo stampaggio a iniezione e la riciclabilità.
Pellet di plastica PEBA
6. TPE-A (a base di poliammide, ad es. PEBA)
Il TPE-A si basa sulla chimica della poliammide (come il PEBA) e offre una sensazione di qualità superiore, eccezionale flessibilità alle basse temperature ed eccellente ritorno di energia.
- Pro: Mantiene la flessibilità a temperature inferiori allo zero, forte rimbalzo, buona resistenza chimica, finitura superficiale di lusso.
- Contro: Costoso; potrebbe non essere adatto ad applicazioni di massa.
- Intervallo di temperaturaDa -40°C a 120°C
- Applicazioni: Scarponi da sci, abbigliamento sportivo performante, dispositivi medici, elettronica di consumo di lusso.
Utilizzarlo quando: State progettando prodotti di alta qualità che richiedono elevata elasticità, resistenza al freddo ed eccellenza tattile.
Tabella di confronto degli elastomeri termoindurenti
Ecco una suddivisione fianco a fianco per aiutarvi a confrontare rapidamente le gomme termoindurenti più comuni. Utilizzate questa tabella per valutare i compromessi in termini di prestazioni, costi e condizioni operative.
Materiale | Punti di forza | Punti di debolezza | Intervallo di temperatura | Applicazioni | Livello di costo |
---|---|---|---|---|---|
NR | Elastico, a basso costo | Scarsa resistenza agli agenti atmosferici | -50~90°C | Pneumatici, supporti | $ |
SBR | Resistenza all'abrasione | Scarsa resistenza chimica | -40~100°C | Nastri trasportatori, suole | $ |
NBR | Resistente all'olio e al carburante | Scarsa resistenza all'ozono | -30~120°C | Sistemi di alimentazione, guarnizioni | $$ |
HNBR | Resistente all'olio, al calore e all'ozono | Costo più elevato | -40~150°C | Guarnizioni per autoveicoli | $$$ |
IIR | Bassa permeabilità ai gas | Scarsa resistenza all'olio | -55~125°C | Fodere interne per pneumatici | $$ |
EPDM | UV/ozono/impermeabile | Non resistente all'olio | -50~150°C | Guarnizioni del tetto, HVAC | $$ |
CR (Neoprene) | Resistente alla fiamma, all'olio e all'ozono | Moderata resistenza al calore | -40~120°C | Guarnizioni, mute | $$ |
VMQ (silicone) | Caldo/freddo estremo, inerte | Bassa resistenza allo strappo | -60~230°C | Cibo, elettronica | $$$ |
FVMQ | Resistente al carburante + al calore + al freddo | Resistenza meccanica inferiore | -60~200°C | Aerospaziale, guarnizioni per carburante | $$$$ |
FKM | Resistenza al calore e agli agenti chimici | Costoso, scarsa flessibilità a freddo | -20~250°C | Automotive, impianti chimici | $$$$ |
FFKM | Resistenza chimica e alle temperature estreme | Estremamente costoso | -15~327°C | Semiconduttori, farmaceutica | $$$$$ |
Suggerimento: Iniziate a restringere la scelta in base alla temperatura e alla resistenza chimica. Quindi valutate le esigenze di prestazioni rispetto al budget del progetto.
Tabella di confronto degli elastomeri termoplastici (TPE)
Utilizzate questa tabella per confrontare i sei principali tipi di TPE in base alle loro caratteristiche principali, al costo e all'idoneità all'applicazione. È un riferimento rapido per i progettisti e gli acquirenti che cercano di bilanciare prestazioni, flessibilità e producibilità.
Materiale | Punti di forza | Punti di debolezza | Intervallo di temperatura | Applicazioni | Livello di costo |
---|---|---|---|---|---|
TPE-S | Morbido al tatto, riciclabile | Limitato dal calore | -30~70°C | Impugnature, giocattoli, beni di consumo | $ |
TPE-O | Leggero, resistente alle intemperie | Meno elastico | -60~100°C | Rivestimenti interni, guarnizioni di base | $ |
TPE-U | Robusto, resistente all'olio | Sensibile all'idrolisi | -40~120°C | Ruote, giacche a cavo, abbigliamento sportivo | $$ |
TPE-E | A molla, resistente al calore | Resistenza chimica limitata | -50~150°C | Ingranaggi, clip, parti mobili | $$ |
TPE-V | Simile alla gomma, resistente | Più costosi dei TPE di base | -60~135°C | Guarnizioni, soffietti, guarnizioni industriali | $$$ |
TPE-A | Flessibilità a freddo, sensazione di qualità | Costoso | -40~120°C | Prodotti medici, sportivi e di lusso | $$$$ |
Ricorda:
- Se la riciclabilità e la morbidezza sono fondamentali, il TPE-S è la scelta giusta.
- Per i componenti robusti e resistenti alle intemperie, è preferibile utilizzare TPE-V o TPE-U.
- Il TPE-A è indicato per di qualità superiore applicazioni in cui sono importanti sia l'estetica che le prestazioni.
5 fattori chiave da considerare nella scelta degli elastomeri
Scegliere la gomma giusta non significa solo spuntare le caselle di una scheda tecnica. Si tratta di allineare il comportamento del materiale con le vostre esigenze. l'ambiente del prodotto, la durata di vita e le prestazioni attese. Ecco i cinque fattori più importanti che valuto quando aiuto i clienti a scegliere gli elastomeri:
1. Temperatura di lavoro
Il vostro prodotto è conservato in un laboratorio refrigerato o montato sotto il cofano di un'auto a 200°C?
- Flessibilità a bassa temperatura è fondamentale per le applicazioni all'esterno o in climi freddi (ad esempio, EPDM, TPE-A).
- Resistenza alle alte temperature per vani motore, forni o elettronica (ad esempio, FKM, silicone, FFKM).
Regola empirica: Non spingete mai un materiale al limite massimo di temperatura: lasciate un margine di sicurezza di 10-15°C.
2. Esposizione chimica
Con cosa viene a contatto l'elastomero?carburante, grasso, acidi, detergenti o semplicemente acqua.?
- NBR e FKM sono ideali per oli e carburanti.
- L'EPDM gestisce bene il vapore e l'acqua, ma fallisce con l'olio.
- La FFKM è l'opzione nucleare quando non funziona quasi nient'altro.
Suggerimento: Verificare sempre le tabelle di resistenza chimica fornite dai fornitori di materiali. Un solvente può rovinare tutto.
3. Movimento o compressione
La guarnizione in gomma è un giunto statico o si flette ad ogni utilizzo?
- Guarnizioni statiche tollerano gomme più dure e meno flessibili.
- Guarnizioni dinamiche richiedono resistenza alla fatica, basso compression set ed elasticità (ad esempio, silicone, TPE-E, NR).
Metrica chiave: Compression set: quanto il materiale perde forma nel tempo sotto carico.
4. Requisiti normativi
Il prodotto toccherà gli alimenti? Verrà impiantato nel corpo? Utilizzato in dispositivi elettrici?
- Cercare FDA, UL 94, RoHS, REACH, NSF, ISO 10993 secondo le necessità.
- Il silicone e l'FKM soddisfano spesso gli standard di biocompatibilità o di qualità alimentare.
- Per l'isolamento elettrico, sono preferibili EPDM o silicone.
Non saltare le certificazioni-Spesso sono richiesti per legge per la vendita in settori specifici.
5. Costi e prestazioni
Non sovraspecificare. Non sottospecificare. L'equilibrio è tutto.
- Troppo economicoe si rischiano guasti, perdite o reclami da parte dei clienti.
- Troppo premiume si brucia il margine senza valore aggiunto.
Una scelta intelligente: Utilizzate l'EPDM al posto dell'FKM per le applicazioni esterne in cui non è necessaria la resistenza all'olio. Oppure passare da FFKM a HNBR quando non è richiesta una resistenza chimica completa.
"Il miglior elastomero è quello che soddisfa le vostre esigenze, né più né meno".
Casi di studio
A volte, il modo migliore per comprendere la selezione degli elastomeri è quello di passare attraverso i punti di decisione del mondo reale. Questi esempi si basano su conversazioni reali che ho avuto con ingegneri di prodotto e team di sourcinge illustrano come le proprietà dei materiali influenzino direttamente le prestazioni, i costi e l'affidabilità a lungo termine.
EPDM vs. NBR per la tenuta agli agenti atmosferici
Un cliente aveva bisogno di guarnizioni in gomma per l'alloggiamento di un generatore utilizzato all'aperto. Il progetto originale prevedeva l'utilizzo di NBR per la sua resistenza all'olio, ma i guasti sul campo si sono verificati perché le guarnizioni si sono incrinate dopo una prolungata esposizione al sole.
- Problema: L'NBR non resiste bene all'ozono e ai raggi UV.
- Soluzione: Sostituzione con EPDM, che resiste agli agenti atmosferici e all'acqua ma non è adatto all'olio.
Da asporto: Considerare sempre l'esposizione ambientale prima ancora della compatibilità chimica.
Neoprene e silicone nei prodotti indossabili
Un team di ricerca e sviluppo che stava lavorando a un fitness tracker ha utilizzato il neoprene per il contatto con il polso perché più economico e resistente. Ma gli utenti hanno segnalato irritazioni e fastidi alla pelle nel corso del tempo.
- Problema: Il neoprene può rilasciare additivi e non traspira bene.
- Soluzione: Sostituito con silicone di grado medico, inerte, morbido e biocompatibile.
Da asporto: Per il contatto con la pelle e il comfort, dare sempre la priorità alla sicurezza e alla morbidezza dei materiali, anche a costi più elevati.
Cinturino in silicone
Quando l'HNBR vale l'upgrade rispetto all'NBR standard
Un fornitore di autoveicoli ha riscontrato una fessurazione prematura nelle guarnizioni in NBR esposte al calore e all'ozono sotto il cofano.
- Problema: L'NBR standard non è in grado di gestire lo stress termico e ossidativo combinato.
- Soluzione: Aggiornato a HNBR, con un prolungamento della vita utile di oltre tre volte.
Da asporto: Se si combinano calore, olio e uso esterno, l'HNBR si ripaga rapidamente.
Scelta tra TPE-V e TPE-U nei componenti per autoveicoli
Un acquirente di ricambi doveva scegliere tra TPE-V e TPE-U per gli stivali dei cavi del sottoscocca. Entrambi soddisfano le specifiche di flessibilità e resistenza all'olio.
- Considerazione: Il TPE-U offre una maggiore resistenza all'abrasione, ma il TPE-V presenta una migliore stabilità a lungo termine ai raggi UV e all'ozono.
- Scelta finale: TPE-V, a causa della posizione esposta e della lunga durata all'esterno.
Da asporto: A volte entrambe le opzioni sono praticabili: l'ambiente e gli obiettivi di longevità fanno la differenza.
Sintesi
Navigare nel mondo dei materiali elastomerici può sembrare opprimente, soprattutto per le decine di tipi di gomma, acronimi e compromessi tecnici. Ma comprendendo come i fattori di prestazione sono in linea con l'uso realeIn questo modo è possibile fare scelte sicure e convenienti che migliorano l'affidabilità del prodotto e la soddisfazione dell'utente.
Ecco cosa voglio che ricordiate:
- Iniziare con l'ambiente-temperatura, sostanze chimiche, movimento ed esposizione determinano 80% il successo del materiale.
- Termoindurenti (come EPDM, NBR e FKM) sono i migliori per i casi di utilizzo permanente e ad alte prestazioni.
- Termoplastica (come il TPE-V o il TPE-U) offrono riciclabilità, facilità di stampaggio e sono ideali per i beni di consumo e le parti modulari.
- Non date per scontato che "premium" significhi migliore-Scegliete il materiale più adatto alle vostre specifiche esigenze applicative.
Che si tratti di un responsabile dell'approvvigionamento che valuta un fornitore, di un progettista che testa dei prototipi o semplicemente di una persona che non conosce gli elastomeri, Scegliere il materiale giusto significa ridurre i guasti, rendere più fluida la produzione e rendere più felici gli utenti finali..
Siete pronti a trovare la gomma giusta per il vostro progetto?
A Kinsoe, siamo specializzati in gomma personalizzata soluzioni: dall'EPDM per estrusione all'EPDM per iniezione.silicone stampato e termoplastici avanzati. Con oltre 20 anni di esperienza e un laboratorio interno completo, aiutiamo i team di prodotto di tutto il mondo a sviluppare tenute, tubi e guarnizioni ad alte prestazioni, su misura per le esigenze della vita reale.
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Riferimenti: