Compressieset uitgelegd:wat het is, hoe het werkt en de grafiek interpreteren

Compressieset beschrijft de permanente vervorming die in een elastomeer achterblijft na compressie, thermische veroudering, belastingvrijgave en herstel, en het concept is rechtstreeks van toepassing op rubberen afdichtingen, siliconen pakkingen, thermoplastische polyurethaan (TPU) kussens en schuimkussens. Compressieset wordt gemeten als een percentage van de niet-herstelde dikte ten opzichte van de toegepaste doorbuiging, waarbij lagere waarden wijzen op een sterker elastisch herstel. American Society for Testing and Materials (ASTM) D395 definieert algemene testomstandigheden (25% doorbuiging, 22 uur veroudering, 70°C tot 150°C en een herstelperiode van 30 minuten bij standaard laboratoriumtemperatuur). Een rubbercompound met een compressie van 12% bij 100°C behoudt de afdichtingskracht beter dan een compound met een compressie van 40% onder dezelfde omstandigheden.

Compression Set werkt door middel van tijdsafhankelijke polymeerrelaxatie, crosslink-herschikking en door warmte versnelde verzachting die de opgeslagen elastische energie tijdens aanhoudende compressie vermindert. Een compressiesetgrafiek wordt geïnterpreteerd door het percentage compressieset op de y-as en de verouderingstijd of verouderingstemperatuur op de x-as af te lezen, en vervolgens materialen onder identieke omstandigheden te vergelijken. Een steile curve van 70°C naar 150°C duidt op een snelle permanente vervormingsgroei, terwijl een vlakkere curve wijst op een betere rebound-retentie. Een pakking die stijgt van 15% bij 70°C naar 35% bij 125°C vertoont een groter lekrisico dan een pakking die binnen hetzelfde bereik onder de 20% blijft.

Wat is een compressieset?

Een compressieset is een gestandaardiseerde maatstaf voor hoeveel permanente vervorming er overblijft in een elastisch materiaal nadat een drukbelasting is verwijderd. De maatstaf is voornamelijk van toepassing op elastomeren en flexibele polymeren (rubber, siliconen, TPU, schuim) omdat de materialen afhankelijk zijn van elastisch herstel voor functionele prestaties. Compressieset is van belang in echte onderdelen omdat het verlies aan afdichtingskracht, vermindering van trillingsisolatie en veranderingen in pasvorm voorspelt. Een lage compressieset ondersteunt pakkingen en O-ringen die de druk moeten vasthouden, terwijl een hogere compressieset geschikt is voor onderdelen die ontspanning tolereren (pads, bumpers). Ontwerpers gebruiken compressiesetgegevens om materialen onder vergelijkbare testomstandigheden (belasting, tijd, temperatuur) te vergelijken en selecteren vervolgens verbindingen die de rebound behouden. Praktische voorbeelden zijn onder meer leidingafdichtingen, tochtstrips voor auto's en behuizingspakkingen voor elektronica.

Hoe begrijp je de compressiesetgrafiek?

Volg de vijf stappen om de compressiesetgrafiek te begrijpen. Identificeer eerst de y-as als compressiesetpercentage (%) en interpreteer lagere waarden als beter elastisch herstel na de test. Ten tweede, identificeer de x-as als verouderingstijd (22 uur, 70 uur, 168 uur) of verouderingstemperatuur (70°C, 100°C, 150°C) en behandel hogere waarden als zwaardere testblootstelling. Ten derde:bevestig de details van de testomstandigheden (ASTM D395, 25% doorbuiging, 30 minuten herstel) omdat verschillende doorbuigingsniveaus de basiswaarden veranderen. Ten vierde:vergelijk de materiaalcurven door de procentuele verandering op hetzelfde tijdstip en de temperatuur af te lezen, en rangschik vervolgens de materialen op basis van de laagste compressieset bij de beoogde gebruiksconditie. Ten slotte:interpreteer steile opwaartse hellingen als een snellere permanente vervormingsgroei, en interpreteer vlakkere bochten als een beter behoud van de afdichtingskracht op de lange termijn.

Wat is compressiedoorbuiging?

Een compressiedoorbuiging is de diktevermindering die wordt toegepast tijdens een compressietest en wordt gerapporteerd als een percentage van de startdikte. Compressiedoorbuiging bepaalt het rekniveau bij ASTM D395-compressiesettests, waarbij 25% en 40% doorbuiging wordt gebruikt voor veel evaluaties van elastomeren. De doorbuiging door compressie verschilt van de doorbuiging door compressie omdat de doorbuiging de opgelegde samendrukking tijdens het laden beschrijft, terwijl de doorbuiging door compressie de niet-herstelde dikte na het lossen en een gedefinieerde herstelperiode beschrijft. Grotere doorbuigingsniveaus zorgen voor meer spanning op het elastomeernetwerk en leiden gewoonlijk tot een hogere gemeten compressievervorming onder identieke verouderingsomstandigheden (22 uur, 70 °C tot 150 °C, 30 minuten herstel). Compressiedoorbuiging wordt gebruikt om de geïnstalleerde samendrukking in pakkingen, O-ringen, remblokken en trillingsdempers weer te geven. Ontwerpers kiezen doorbuigingsdoelen die passen bij de samendrukking van de montage, terwijl de compressie-set het rebound-verlies na veroudering kwantificeert.

Hoe verschilt de doorbuiging van de compressie? Doorbuiging verschilt van compressieset omdat doorbuiging de toegepaste diktevermindering is tijdens het laden, terwijl compressieset het permanente dikteverlies is dat overblijft na het lossen en herstel. Doorbuiging fungeert als de gecontroleerde input die het squeezeniveau (25% of 40%) definieert tijdens ASTM D395-veroudering. De compressieset fungeert als de gemeten output die na herstel (30 minuten) wordt gerapporteerd. Een hogere doorbuiging verhoogt de interne spanning en heeft de neiging de compressieset onder dezelfde tijd en temperatuur te vergroten.

Hoe wordt compressiedoorbuiging gemeten?

Volg de vijf stappen om de compressiedoorbuiging te meten. Meet eerst de initiële dikte van het preparaat met behulp van een gekalibreerde diktemeter met consistente contactkracht. Selecteer vervolgens het doeldoorbuigingspercentage (25% of 40%) en bereken de vereiste samengedrukte dikte op basis van de initiële dikte. Ten derde plaatst u het monster in een compressie-armatuur met vlakke, parallelle platen en past u compressie toe totdat de berekende dikte is bereikt. Ten vierde:controleer de samengedrukte dikte met behulp van eindmaten, afstandhouders of bevestigingsstops die het doorbuigingsniveau tijdens de test vergrendelen. Noteer ten slotte het doorbuigingspercentage, het type armatuur, de dikte van het monster en de norm waarnaar wordt verwezen (ASTM D395) om een herhaalbare controle van de compressiedoorbuiging te garanderen.

Hoe verhoudt de compressie-instelling zich tot 3D-printen?

De compressieset heeft betrekking op 3D-printen omdat flexibele geprinte polymeren (TPU, thermoplastisch elastomeer (TPE), elastomeerachtige harsen) hun dikteherstel verliezen onder langdurige belasting, wat de afdichtingen, kussens en dempingseigenschappen aantast. Geprinte onderdelen vertonen ander gedrag dan gegoten rubber, omdat laaggrensvlakken en porositeit de spanningsverdeling veranderen.

De compressieset bij geprinte elastomeren neemt toe wanneer de printinstellingen holtes, een lage hechting tussen de lagen of een ongelijkmatige vulling veroorzaken. Een bedrukte pakking die ontspant, verliest afdichtingskracht, waardoor het risico op lekkage toeneemt. De materiaalkeuze is van belang omdat TPU-kwaliteiten variëren in hardheid en veerkracht, en harselastomeren kruipen onder hitte. Ontwerpers verminderen het risico op compressievervorming door de wanddikte te vergroten (2 mm tot 4 mm), flexibele filamenten van hogere kwaliteit te selecteren en gebruikstemperaturen boven 60°C tot 80°C te vermijden voor TPU-kwaliteiten gerelateerd aan compressiezetting bij 3D-printen.

Wat is het belang van het testen van compressiesets?

Het belang van compressie-settests is het proces van het kwantificeren van permanente vervorming na gecontroleerde compressie, wat de afdichtings- en dempingsprestaties op de lange termijn voorspelt. De test is van belang omdat defecten aan elastomeren geleidelijk optreden door verlies van rebound in plaats van door plotselinge breuken. Gegevens over compressiesets ondersteunen de materiaalkeuze voor O-ringen, pakkingen, trillingsdempers en medische afdichtingen. Testen identificeren verbindingen die bestand zijn tegen veroudering door hitte, blootstelling aan olie en langdurige belasting. Fabrikanten gebruiken testresultaten om de uithardingschemie, het laden van vulstoffen en de batchconsistentie te valideren. Ontwerpers gebruiken de gegevens om het garantierisico te verminderen door materialen te kiezen die de contactdruk behouden. Testen wordt relevant voor onderdelen die worden blootgesteld aan hitte, waar de ontspanning versnelt.

Wat is ASTM D395?

ASTM D395 is een standaardtestmethode voor het meten van de compressieverharding van rubber, die het permanente dikteverlies kwantificeert nadat een elastomeermonster gedurende een bepaalde periode is samengedrukt, thermisch verouderd, ontlast en een gecontroleerd herstelinterval heeft gekregen. De standaard specificeert specimentypen (Type 1 en Type 2), armatuurconfiguraties en rapportagevereisten voor het testen van compressiesettests met methode A (constante kracht) en methode B (constante doorbuiging). Veel gangbare testopstellingen gebruiken doorbuigingsniveaus van ongeveer 25% of 40%, belichtingstijden van 22 uur of 70 uur en oventemperaturen die variëren van ongeveer 70 °C tot 150 °C, afhankelijk van de materiaalspecificatie. De procedure registreert de initiële dikte, past gecontroleerde doorbuiging toe met behulp van afstandhouders of bevestigingsstops, handhaaft de compressie tijdens veroudering, laat de belasting los en meet de herstelde dikte na de gedefinieerde herstelperiode. Het percentage vervorming door compressie wordt berekend op basis van de niet-herstelde dikteverandering ten opzichte van de toegepaste doorbuiging. ASTM D395 ondersteunt vergelijking van elastomeren voor afdichtingsprestaties, rebound-retentie en langdurig spanningsrelaxatiegedrag.

Hoe wordt ASTM D395 uitgevoerd?

Volg de zes stappen om ASTM D395 uit te voeren. Maak eerst een rubbermonster met een gestandaardiseerde geometrie en noteer de initiële dikte met behulp van een gekalibreerde diktemeter. Selecteer vervolgens de testmethode (methode A, constante kracht of methode B, constante doorbuiging) en stel de beoogde compressiedoorbuiging in (25% of 40%). Ten derde plaatst u het preparaat in de compressiehouder tussen vlakke, parallelle platen en past u compressie toe met behulp van afstandhouders of klemstops om de doorbuiging te vergrendelen. Ten vierde:laat het samengeperste monster gedurende een gedefinieerde duur (22 uur of 70 uur) bij een gedefinieerde temperatuur (70°C, 100°C, 125°C of 150°C) rijpen. Ten vijfde:verwijder het monster uit de armatuur terwijl het nog warm is, laat de lading los en laat het gedurende een bepaalde tijd (30 minuten) herstellen bij een standaard laboratoriumtemperatuur (23°C). Meet ten slotte de uiteindelijke dikte en bereken het percentage compressiezetting op basis van de niet-herstelde dikteverandering ten opzichte van de toegepaste doorbuiging.

Is ASTM D395 belangrijk voor materiaalkeuze?

Ja, ASTM D395 is belangrijk voor de materiaalkeuze, omdat de compressie-setprestaties rechtstreeks van invloed zijn op de afdichtingsbelasting op de lange termijn en het elastische herstel tijdens gebruik. ASTM D395 biedt een consistente testmethode voor compressie-set voor gevulkaniseerd rubber en rubberachtige materialen, waaronder veel elastomeerfamilies die worden gebruikt in afdichtingen en pakkingen. De norm definieert bevestigingsmethoden, doorbuigingsniveaus (gewoonlijk 25% of 40%), thermische blootstellingsduur (22 uur of 70 uur in veel specificaties), blootstellingstemperatuurbereiken en hersteltiming, wat een zinvolle vergelijking van verbindingen ondersteunt. Een materiaal gemeten bij 10% compressie, verhard bij 100 °C na 22 uur, behoudt meer herstelbare dikte dan een materiaal gemeten bij 40% onder dezelfde omstandigheden. De resultaten helpen bij het schatten van het verlies aan afdichtingskracht in pakkingen en O-ringen en het dikteverlies in remblokken onder aanhoudende compressie. ASTM D395-gegevens ondersteunen materiaalspecificaties, leverancierskwalificatie en verminderd faalrisico bij compressiebelaste elastomeertoepassingen.

Hoe meten ze de compressie-set van een materiaal?

Ze meten de compressiezetting van een materiaal door de initiële dikte vast te leggen, het monster samen te drukken tot een gedefinieerde doorbuiging, de doorbuiging tijdens thermische veroudering gedurende een bepaalde tijd en temperatuur vast te houden, de belasting op te heffen, een gedefinieerd herstelinterval toe te staan en het percentage niet-herstelde dikte te berekenen ten opzichte van de toegepaste doorbuiging. ASTM D395 is een algemene standaard voor het testen van compressie-set van rubber en elastomeren en definieert Methode A- en Methode B-bevestigingen en rapportagevereisten. Monstervoorbereiding maakt gebruik van een gestanst monster of een gegoten knop met platte, parallelle vlakken om de diktevariatie te verminderen en de herhaalbaarheid te verbeteren. Bij de test wordt gebruik gemaakt van een compressiesetbevestiging met stijve platen en afstandhouders om de doorbuigingsniveaus van het doel te behouden, met gebruikelijke doorbuigingsinstellingen van 25% of 40%, afhankelijk van de methode en het materiaal. Het rijpen wordt uitgevoerd in een oven met gecontroleerde temperatuur, met gebruikelijke omstandigheden waaronder 70 ° C tot 150 ° C gedurende 22 uur, en sommige specificaties strekken zich uit tot langere perioden. Het herstel wordt gemeten na een bepaalde tijd bij standaard laboratoriumtemperatuur, en het uiteindelijke percentage voor compressiezetting wordt berekend op basis van het dikteverlies na herstel.

Wat is een compressietester?

Een compressietester is een meetapparaat dat een gecontroleerde drukbelasting of gecontroleerde doorbuiging op een materiaalspecimen toepast om de dikteverandering, krachtreactie en permanente vervorming na herstel te evalueren. Een compressietesteropstelling maakt gebruik van platte, parallelle platen, een gekalibreerd kracht- of verplaatsingscontrolesysteem en een diktemeter of verplaatsingssensor met een resolutie van 0,01 mm. De operatie begint met het meten van de initiële dikte van het monster, het toepassen van een gedefinieerde doorbuiging (25% of 40%) of een gedefinieerde kracht, het vasthouden van de conditie gedurende een bepaalde tijd (22 uur of 70 uur) bij een gecontroleerde temperatuur (70°C tot 150°C), en vervolgens het meten van de uiteindelijke dikte na een gedefinieerde hersteltijd (30 minuten). Nauwkeurige resultaten vereisen uitlijning van de plaat binnen 0,05 mm, gesmeerde contactoppervlakken en herhaalbare plaatsing van het monster om randbelasting te voorkomen. Compressietesters ondersteunen ASTM D395 compressiesettests en compressiedoorbuigingskrachttests voor rubber, siliconen, EPDM, FKM en TPU.

1. Compressieset A

Een compressievervorming A is de ASTM D395-methode die de compressievervorming onder constante kracht meet, waarbij een gespecificeerde belasting het rubbermonster samendrukt en de uiteindelijke permanente vervorming wordt gemeten na veroudering en herstel. Methode A maakt gebruik van een veer- of krachtgestuurde bevestiging om een ​​beoogde drukkracht te behouden in plaats van een vaste diktevermindering. De opstelling wordt gebruikt wanneer geïnstalleerde onderdelen onder belasting een variabele samendrukking ervaren in plaats van een vaste doorbuiging. Een praktisch voorbeeld is een rubberen pad of houder die een aanhoudende klemkracht ondervindt waarbij de dikte enigszins varieert afhankelijk van de belasting en de temperatuur. De resultaten van compressieset A worden gerapporteerd als een percentage van de oorspronkelijke dikte.

2. Compressieset B

Compressieset B is een ASTM D395-testmethode die de permanente vervorming evalueert nadat een elastomeer tijdens thermische veroudering op een vaste doorbuiging wordt gehouden. Het preparaat wordt samengedrukt tot een gedefinieerde diktevermindering en mechanisch tegengehouden bij de doelafbuiging door middel van afstandhouders of stopgestuurde armaturen. Gangbare doorbuigingsniveaus omvatten 25% en 40% van de oorspronkelijke dikte, afhankelijk van de toepassing en materiaalklasse. De methode komt overeen met het afdichtingsontwerp omdat pakkingen en O-ringen onder gecontroleerde druk werken in plaats van onder gecontroleerde belasting. Een representatief geval omvat het vasthouden van een O-ring op 25% doorbuiging gedurende 22 uur bij 100 °C, het lossen van het monster, het toestaan ​​van een gedefinieerd herstelinterval, en het meten van de niet-herstelde dikte om de compressievervorming te berekenen. Methode B wordt veel gebruikt voor het vergelijken van elastomeerverbindingen wanneer bevestigingcontrole en herhaalbare doorbuiging vereist zijn.

Welke factoren zijn van invloed op compressiesets?

De factoren die de compressiesets beïnvloeden zijn temperatuur, tijd onder compressie, compressiedoorbuiging, materiaalsamenstelling, uithardingssysteem, vulpakket en de gebruiksomgeving. Een hogere verouderingstemperatuur verhoogt de permanente vervorming, waarbij elastomeren een aanzienlijk hogere compressie-set vertonen wanneer de veroudering gedurende 22 uur stijgt van 70°C naar 150°C. Een langere tijd onder belasting verhoogt de set, waarbij 70 uur hogere waarden oplevert dan 22 uur bij dezelfde temperatuur. Een hogere compressiedoorbuiging vergroot de totale vervorming, hoewel het compressie-setpercentage doorgaans wordt vergeleken met een gestandaardiseerde 25% doorbuiging voor de meeste elastomeerevaluaties. Veranderingen in de materiaalsamenstelling worden bepaald door het polymeertype, de verknopingsdichtheid en het weekmakergehalte. Het uithardingssysteem beïnvloedt de warmtestabiliteit, waarbij peroxide-uitgeharde siliconen en EPDM een lagere harding behouden dan met zwavel uitgeharde systemen bij 150°C. Vulstoffen en antioxidanten beïnvloeden de rebound door oxidatie en ketensplitsing tijdens veroudering te verminderen. Oliën, brandstoffen, ozon en vochtigheid nemen toe doordat het polymeernetwerk opzwelt of afbreekt.

Wat betekent een compressieset met een hoger percentage?

Een hoger percentage compressiezetting betekent dat het materiaal merkbaar afgeplat blijft nadat de compressiekracht is verwijderd, wat duidt op een slechte rebound. Hoge waarden verminderen de vastgehouden afdichtingskracht in pakkingen en O-ringen en verminderen de resterende hoogte in remblokken en bumpers. Een pakking gemeten bij 35% compressie en verharding bij 100 °C vertoont meer permanent dikteverlies dan een pakking gemeten bij 12% onder dezelfde test. De verminderde herstelde dikte verlaagt de contactdruk, waardoor het risico op lekkage in statische verbindingen toeneemt. Een vibratiepad gemeten bij een compressieset van 40% verliest geleidelijk hoogte en brengt trillingen over in het geheel. Hoge compressieset komt overeen met snellere spanningsrelaxatie veroorzaakt door hitte, oxidatie of blootstelling aan vloeistoffen (olie, brandstof).

Moet u materialen met een hoge compressie vermijden bij 3D-printen?

Ja, bij 3D-printen moet u materialen met een hoge compressie vermijden. Materialen met hoge compressie worden vermeden bij 3D-printen wanneer het onderdeel onder aanhoudende belasting de afdichtingskracht of een veerachtige terugvering moet behouden. Geprinte elastomeren met een hoge zetting verliezen sneller hun dikte omdat polymeerrelaxatie gecombineerd wordt met laaginterface-effecten tijdens aanhoudende compressie bij 25% doorbuiging gedurende 22 uur. Een bedrukte TPU-pakking die 35% tot 50% compressie meet na veroudering door hitte (70°C, 22 uur, 30 minuten herstel) verliest contactdruk en lekt eerder dan een materiaal dat onder de 20% blijft. Opvulling en porositeit verergeren het probleem, omdat holtes de spanning concentreren en de effectieve doorsnede met 10% tot 30% verminderen bij een vulling van 80% tot 95%. Blootstelling aan hitte boven 60°C versnelt de uitharding bij TPU-kwaliteiten. Flexibele materialen met een lagere set passen op bedrukte afdichtingen, terwijl materialen met een hogere set op bumpers en voeten passen, waarbij dikteverlies minder gevolgen heeft voor 3D-printen.

Moet u een hogere of lagere compressieset kiezen?

Ja, u moet een hogere of lagere compressieset kiezen.  Compressiesets worden verbeterd door middel van samenstellingsselectie, veranderingen in de uithardingschemie en verwerkingscontrole. De omvang van de verbetering hangt af van de polymeerfamilie, het verknopingssysteem en de beoogde gebruikstemperatuur. Crosslink-optimalisatie vermindert de set door de netwerkstabiliteit te vergroten. Peroxide-uitharding vermindert de uitharding voor siliconen en EPDM in vergelijking met zwakkere uithardingssystemen bij hoge temperaturen. De keuze van vulstoffen en additieven verbetert de rebound door de polymeerskelet te stabiliseren tegen oxidatie. Verwerkingsverbeteringen en na-uitharding verminderen holtes en uithardingsgradiënten die permanente vervorming veroorzaken. Materiaalvervanging blijft de grootste hefboom, omdat FKM of siliconen beter presteren dan universeel rubber in afdichtingen die bestand zijn tegen hoge temperaturen. Een realistisch verbeteringsdoel ligt 5% tot 15% lager, gesteld op dezelfde D395-voorwaarde.

Kun je de compressie-set van een materiaal verbeteren?

Ja, de compressieset kan worden verbeterd door middel van samenstellingsselectie, veranderingen in de uithardingschemie en verwerkingscontrole. De omvang van de verbetering hangt af van de polymeerfamilie, het verknopingssysteem en de beoogde gebruikstemperatuur. Crosslink-optimalisatie vermindert de set door de netwerkstabiliteit te vergroten. Peroxide-uitharding vermindert de uitharding voor siliconen en EPDM in vergelijking met zwakkere uithardingssystemen bij hoge temperaturen. De keuze van vulstoffen en additieven verbetert de rebound door de polymeerskelet te stabiliseren tegen oxidatie. Verbeteringen in de verwerking verminderen holtes en uithardingsgradiënten die permanente vervorming veroorzaken. Materiaalvervanging blijft de grootste hefboom, omdat FKM of siliconen vaak beter presteren dan algemeen rubber in afdichtingen die bestand zijn tegen hoge temperaturen. Een realistisch verbeteringsdoel ligt 5% tot 15% lager, gesteld op dezelfde D395-voorwaarde.

Heeft het rubber een lage of hoge compressieset?

Ja, rubber heeft een lage of hoge compressie-set, afhankelijk van het samenstellingsontwerp, de uithardingschemie en de ernst van de test. Rubberverbindingen voor algemeen gebruik dalen van 15% naar 35% bij 70°C gedurende 22 uur. Premium afdichtingsmiddelen dalen van 8% naar 20% onder dezelfde omstandigheden. Blootstelling aan hoge hitte verhoogt de waarden, dus een samenstelling met een beoordeling van 15% bij 70°C overschrijdt de 30% bij 125°C. Laagliggend rubber handhaaft de afdichtingsspanning in O-ringen en pakkingen. Hoog geplaatst rubber verliest rebound, waardoor het lekrisico en het dikteverlies groter worden. De keuze is afhankelijk van de temperatuur, de olieblootstelling en de vereiste levensduur.

Wat is het compressiepercentage van siliconenrubber?

Het compressie-setpercentage van siliconenrubber valt in een laag tot middelmatig bereik onder ASTM D395-achtige omstandigheden, waarbij veel commerciële kwaliteiten rond de 10% tot 30% uitkomen bij 25% doorbuiging na 22 uur bij 100 ° C en een gedefinieerd herstelinterval, terwijl verbindingen met hogere prestaties eencijferige waarden bereiken. Siliconen behouden de elasticiteit bij hogere temperaturen beter dan veel algemene elastomeren, wat het herstel na thermische blootstelling ondersteunt. Testen bij verhoogde temperaturen (125 °C tot 175 °C) benadrukken de stabiliteit van siliconen, omdat de polymeerruggengraat bestand is tegen thermische degradatie in vergelijking met rubbers op koolwaterstofbasis. De typische gebruikstemperatuur voor veel siliconensoorten varieert van ongeveer -60 °C tot 230 °C, afhankelijk van de formulering en versterking. Siliconenverbindingen met lage compressie zijn geschikt voor afdichtingstoepassingen die langdurig krachtbehoud vereisen (ovenpakkingen, medische afdichtingen, elektronicabehuizingen). Siliconenverbindingen met een hogere compressie passen nog steeds bij statische afdichtingstoepassingen waarbij thermische stabiliteit belangrijker is dan rebound-prestaties.

Hoe wordt het compressie-instelpercentage gemeten in siliconenrubber?  

Het percentage compressiezetting in siliconenrubber wordt gemeten door een testmonster op een vaste doorbuiging te plaatsen, de doorbuiging vast te houden tijdens thermische veroudering, de belasting te verwijderen, te wachten op een gecontroleerd herstelinterval en het permanente dikteverlies te berekenen als een percentage van de oorspronkelijke doorbuiging. ASTM D395 biedt het standaard testkader en specificeert de belangrijkste parameters die van invloed zijn op het resultaat, waaronder de afmetingen van het monster, het type armatuur, het doorbuigingsniveau, de blootstellingstemperatuur, de blootstellingsduur en de hersteltijd voor methode A en methode B. Voor het meten van de dikte is meting met lage kracht vereist, omdat siliconenrubber meegeeft onder sondedruk en de meting scheeftrekt. Parallelle platen en een juiste uitlijning van de armatuur verminderen ongelijkmatige spanning die leidt tot een misleidende hersteldikte. De selectie van de hersteltijd beïnvloedt de gemeten rebound en verandert de gerapporteerde compressie-instelwaarde. Een volledig rapport vermeldt de ASTM-methode, het doorbuigingspercentage, de verouderingstemperatuur, de verouderingstijd, de hersteltijd en het uiteindelijke percentage voor compressie.                                      

Wat is het verschil tussen compressieset en kruip (vervorming)?

Het verschil tussen compressie-set en kruipvervorming wordt bepaald door de belastingstoestand en het meeteindpunt. Een compressieset meet permanent dikteverlies nadat een materiaal gedurende een bepaalde tijd en temperatuur is gecomprimeerd, ontlast en vervolgens een gecontroleerde herstelperiode heeft gekregen. Kruip meet de tijdsafhankelijke spanningsgroei terwijl er een constante spanning of constante belasting wordt uitgeoefend zonder te lossen. De compressieset richt zich op elastisch herstelverlies, dat rechtstreeks van invloed is op de afdichtingskracht op de lange termijn in pakkingen en O-ringen. Creep richt zich op progressieve vormverandering onder aanhoudende belasting, wat de maatvastheid van dragende onderdelen en bevestigingsconstructies beïnvloedt. Bij een compressietest wordt een vaste doorbuiging toegepast, wordt de doorbuiging tijdens veroudering vastgehouden, wordt de belasting opgeheven en wordt de uiteindelijk herstelde dikte gemeten. Kruiptesten passen een constante belasting of spanning toe en volgen de vervorming als functie van de tijd. Het prestatierisico verschilt omdat compressieset betrekking heeft op rebound-verlies, terwijl dimensionele drift op lange termijn verband houdt met kruip (vervorming).

Waarom is het belangrijk om onderscheid te maken tussen compressieset en kruip?

Het is belangrijk om onderscheid te maken tussen compressie-set en kruip, omdat de twee eigenschappen verschillende faalwijzen in elastomeren en polymeren voorspellen. Verwarring leidt tot onjuiste materiaalkeuze en onverwacht functieverlies. Een defect aan de afdichting is nauwer verbonden met compressie, omdat terugslagverlies de contactdruk na lange compressie vermindert. Het falen van structurele polymeerbeugels is nauwer verbonden met kruip, omdat de vervorming toeneemt onder constante belasting. Testen en specificaties verschillen, dus het gebruik van de verkeerde maatstaf verbergt risico's. Een duidelijk onderscheid verbetert de ontwerpmarges en de kwaliteitscontrole.

Kan het verwarren van deze twee leiden tot materiële mislukkingen?

Ja, het verwarren van deze twee leidt tot materiële mislukkingen. De reden voor de verwarring is dat de verkeerde testgegevens worden gebruikt om echt servicegedrag te voorspellen. Een verkeerde interpretatie zorgt ervoor dat onderdelen eerder dan verwacht ontspannen, gaan lekken, vervormen of hun pasvorm verliezen. Een pakking die is geselecteerd op basis van uitsluitend initiële elastische gegevens, kan onder belasting weinig vervorming vertonen, maar toch terugvering verliezen na thermische veroudering, waardoor lekkages ontstaan.

 Een plastic onderdeel dat is geselecteerd met behulp van compressiegegevens kan na het lossen goed terugveren, maar toch onder aanhoudende spanning kruipen, waardoor maatafwijkingen ontstaan. Een juiste selectie van eigendommen vermindert het garantierisico en verbetert de prestaties op de lange termijn.

Disclaimer

De inhoud die op deze webpagina verschijnt, is uitsluitend voor informatieve doeleinden. Xometry geeft geen enkele verklaring of garantie van welke aard dan ook, expliciet of impliciet, met betrekking tot de nauwkeurigheid, volledigheid of geldigheid van de informatie. Eventuele prestatieparameters, geometrische toleranties, specifieke ontwerpkenmerken, kwaliteit en soorten materialen of processen mogen niet worden afgeleid als representatief voor wat externe leveranciers of fabrikanten via het netwerk van Xometry zullen leveren. Kopers die offertes voor onderdelen zoeken, zijn verantwoordelijk voor het definiëren van de specifieke vereisten voor die onderdelen. Raadpleeg onze algemene voorwaarden voor meer informatie.