Borracha de Silicone Líquida - Versatilidade e Variedade de Aplicações

A borracha de silicone líquida (LSR) tornou-se muito popular para diversas aplicações em diferentes indústrias porque é um elastômero versátil que funciona bem sob condições operacionais exigentes. A tecnologia LSR cresceu dramaticamente na última década graças às suas opções de personalização de baixo custo para fabricação.

Os componentes feitos de SLR são moldados por injeção em uma sala limpa Classe 1000 e podem ser transformados em produtos finais específicos. Eles se prestam bem à produção de peças ao seguir o Processo de Aprovação de Peças de Produção (PPAP).

Neste post, detalharemos algumas das vantagens do uso do LSR na fabricação de peças automotivas, componentes para dispositivos médicos, produtos de vedação para a indústria de petróleo e gás e uma ampla gama de produtos de consumo ou de aplicação geral.

Dureza LSR e Shore

Caso você precise refrescar a memória – a borracha líquida de silicone é um elastômero de duas partes composto de silicone (um polímero feito de siloxano) que é curado com platina para formar uma borracha transparente, forte e flexível. Outros agentes de cura também podem ser usados.

O LSR está disponível em diferentes níveis de dureza Shore, de macio a duro. O durômetro Shore é usado para medir a dureza de um material, normalmente de polímeros.

A dureza de um elastômero é medida com base na profundidade da indentação por um medidor de impacto de tamanho e formato padrão. A dureza é obtida comparando a diferença entre uma pequena força inicial e uma força final muito maior.

A escala International Rubber Hardness Degrees (IRHD) tem uma faixa de 0 a 100, correspondendo ao módulo elástico de 0 (0) e infinito (100), respectivamente. A medição é feita inserindo uma esfera rígida na amostra de borracha.

A escala Shore A é a mais prevalente nos Estados Unidos. As leituras variam de 30 a 95 pontos. Os elastômeros mais duros usam um penetrador cônico pontiagudo com escala Shore D.

• 60 Shore A é mais suave que 70
• 70 Shore A é o padrão
• 90 Shore A é muito rígido

(Fonte da imagem: Domínio Público)

Vantagens de usar borracha de silicone líquida

Os produtos LSR possuem muitas propriedades importantes que os tornam uma excelente escolha para uso em diversas aplicações. Eles são:

• Suportando temperaturas tão baixas quanto –155ºF (68,33ºC) e tão altas quanto 392ºF (200ºF)
• Dureza personalizável de 10 a 80 Shore A durômetro
• Resistência a condições ambientais como ozônio, água, vapor e luz UV, sem apresentar envelhecimento significativo
• Biocompatibilidade com o produto final sendo de grau FDA
• É inodoro e insípido, não suporta o crescimento de bactérias e não mancha ou corroe outros materiais
• Como as borrachas de silicone líquido são altamente flexíveis, elas não sofrem deformação permanente mesmo quando comprimidas por muito tempo

Estrutura química da borracha de silicone líquida

A estrutura química do LSR é semelhante à de outros silicones, como o polidimetilsiloxano (PDMS). No entanto, o LSR é formado quando longas cadeias de polissiloxano ganham rigidez e resistência à tração a partir de sílica especialmente tratada. Os polissiloxanos diferem de outros polímeros porque suas estruturas consistem em unidades Si – O – Si, ao contrário de muitos outros polímeros que contêm estruturas de carbono.

A estrutura química do LSR é baseada em um polímero reticulado, com adição de um catalisador de platina. O metil-hidrogênio siloxano na borracha atua como um agente de reticulação. Ao mesmo tempo, o catalisador de platina é essencial para o processo de cura. Ajuda a garantir que o produto final seja sólido e durável.

(Imagem licenciada sob a licença Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported .)

Variedade de aplicações usando LSR

Os materiais LSR são usados em muitos produtos, incluindo isolamento elétrico, envasamento e encapsulamento, e componentes para dispositivos médicos. Sua versatilidade se presta a diversas aplicações em diferentes setores, como Aeroespacial e Militar , Automotivo , Alimentos e Bebidas e Médico e Farmacêutico .

A moldagem de borracha de silicone líquida é preferida à moldagem por compressão porque custos mais baixos estão associados à prototipagem em muitas situações de fabricação.

O rápido ciclo de cura dos produtos LSR permite a combinação de componentes existentes e depois a moldagem por injeção em torno deles. Isso permite um processamento confiável e repetível em lotes de alto volume. Além disso, o LSR pode ser moldado em formas complexas, tornando-o perfeito para aplicações de moldagem precisas.

• Graus médicos: O LSR é frequentemente usado em dispositivos médicos e implantes porque é altamente biocompatível e os componentes podem ser esterilizados.
• Peças elétricas: LSR é um material popular para fabricação de peças elétricas. É adequado para aplicações de alta tensão devido à sua resistência a altos esforços elétricos.
• Autolubrificante: LSR é adequado para fabricação de peças que não necessitam de lubrificação ou onde a lubrificação seria difícil ou impossível de aplicar.
• Peças automotivas: Utilizadas em vedações e juntas de motores.
• Autoadesivo: Os LSRs contêm promotores de adesão que lhes permitem aderir a si mesmos e a outros materiais, como alumínio, aço inoxidável e náilon com enchimento de vidro.
• Rádio opaco: Este tipo de LSR contém sulfato de bário que os torna visíveis em raios X, o que é útil em aplicações de imagens médicas.
• Retardante de chama: O LSR pode resistir à queima e atende à classificação UL 94 HB, por isso é usado em ambientes onde a segurança contra incêndio é uma preocupação.

Borracha de silicone líquida vs. elastômeros termoplásticos

No passado, os elastômeros termoplásticos (TPEs) eram a escolha preferida para aplicações de moldagem por injeção. No entanto, o LSR ultrapassou rapidamente os TPEs em muitos casos. Então, por que o LSR é uma opção melhor que o TPE para moldagem por injeção? Existem vários motivos:

• Durabilidade: O LSR tem uma tolerância muito maior a temperaturas extremas, o que garante estabilidade a longo prazo. Além disso, o material possui baixa deformação por compressão e é mais resistente ao desgaste.
• Não tóxico: o LSR não é tóxico e não se degrada com o tempo. Também é resistente a produtos químicos agressivos e agentes de limpeza, tornando-o uma escolha segura para aplicações médicas e de qualidade alimentar.
• Viscosidade: O LSR possui uma viscosidade muito menor, facilitando o trabalho e produzindo um acabamento mais liso. Sua flexibilidade excepcional permite que ele seja moldado em formas complexas com menor probabilidade de rachar ou quebrar durante a moldagem por injeção.
• Resistência UV: É resistente à luz UV, tornando-o mais adequado para a fabricação de produtos que devem atender a padrões rigorosos.

Uma coisa a ter em conta é que o LSR é mais caro que o TPE, mas a maior durabilidade e flexibilidade fazem dele um investimento que vale a pena.

Resumindo, a borracha de silicone líquida (LSR) oferece aos engenheiros de projeto e profissionais de fabricação um material versátil com múltiplos usos em diferentes indústrias. Com tantas aplicações potenciais, não há dúvida de que a popularidade do LSR continuará a crescer.

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