How Silicone DIY EP4a -01 การเลือกใช้ซิลิโคนRTV ตอนที่1 ,แนะนำยี่ห้อผู้ขาย คุณสมบัติเด่นของซิลิโคน

     เกริ่น ในบทนี้จะแนะนำวิธีการเลือกใช้ซิลิโคน RTV สำหรับงานหล่อแบบ และงานทำชิ้นส่วนซิลิโคน เนื่องจากชนิดซิลิโคนRTV มีมากมายหลายแบบขึ้นอยู่จะเอามาใช้งานอะไร โดยมีรายละเอียดปลีกย่อยเช่น ยี่ห้อ ความแข็ง ราคาคร่าวๆ ความยืดหยุ่น และการประยุกต์การใช้งาน โดยสำหรับงานหล่อแบบหรือแม่พิมพ์ซิลิโคนจะเลือกง่ายๆเช่นเอาไปหล่อโมเดลจะไม่ต้องการความถูกต้องมากนักซิลิโคนที่มีการหดตัวนิดหน่อยก็ใช้งานได้ แต่ถ้าเราเอาไปหล่อชิ้นส่วนทางวิศวกรรมการทำแม่พิมพ์ต้องการความถูกต้องการหดตัวน้อยก็เลือกใช้อีกชนิดหนึ่ง หรือถ้าเอาไปหล่อขี้ผึ้งสำหรับงานทำแหวนจิวเวอรี่ที่ต้องการความหดตัวน้อยเพราะชิ้นงานเล็กและต้องการความถูกต้องสูงก็ใช้ซิลิโคนหล่อแบบชนิดแอ๊ดดิชั่นเคียวแบบใสเป็นต้น  หรือในการทำชิ้นส่วนซิลิโคนหรือหล่อชิ้นส่วนซิลิโคนหรือเอาชิ้นส่วนซิลิโคนไปใช้งาน เราต้องเลือกหลายอย่างเช่นความแข็ง การหดตัว ความยืดหยุ่นเป็นต้น เช่นต้องการทำชิ้นส่วนซิลิโคนที่มีความแข็งและหดตัวน้อย เราก็อาจต้องเลือกใช้พวกแอ๊ดดิชั่นเคียว แต่ถ้าเราต้องการทำชิ้นส่วนซิลิโคนเป็นงานโมเดลที่มีความยืดหยุ่นตัวสูงมากๆก็ต้องเลือกใช้อีกชนิดหนึ่ง หรือจะเอาไปทำเกี่ยวกับอาหารก็ต้องเลือกอีก หรือจะเอาไปทำของเล่นผู้ใหญ่เช่นจู๋เทียมก็ต้องมีความแข็งแบบหนึ่ง หรือจิ๋มเทียมนมปลอมหรือผิวหนังมนุษย์ก็ต้องมีความนิ่มมากๆๆก็ต้องเลือกอีกแบบหนึ่ง(คือผมไม่ได้สนับสนุนให้ทำของเล่นผู้ใหญ่นะครับ ให้ศึกษาเอาไว้เป็นความรู้ ส่วนใครอ่านแล้วเอาไปทำของเล่นผู้ใหญ่ผมไม่ขอรับอนิสงฆ์ที่ให้ความรู้ในเรื่องนี้นะครับ)

ถ้าเจอศัพท์แปลกๆแล้วไม่เข้าใจเช่น แอ๊ดดิชั่นเคียว แสดงว่าคุณต้องย้อนกลับไปอ่านใหม่นะครับใน how silicone ep2

 

เรามาทำความรู้จักซิลิโคนที่มีขายในประเทศไทยกันก่อน

ซิลิโคนที่นิยมใช้ ในประเทศไทย มีสัก 3 ยี่ห้อที่นิยมใช้และมีขายในร้านขายซิลิโคนเรซิ่นที่ขายปลีกตามท้องตลาดทั่วไป

ปัจจุบันน่าจะมีของไต้หวัน หรือจีน ซึ่งผมไม่เคยใช้ คุณภาพและราคาไม่ทราบว่าเป็นอย่างไร

แต่ถ้าเป็นห้างร้านหรือบริษัทที่ขายซิลิโคนแยกยี่ห้อ หรือเป็นตัวแทนจำหน่าย ซึ่งจะโยงไปหาดาต้าชีทได้โดยง่าย

  • Dow corning >> ของอเมริกา

1.  บริษัท ดาว คอร์นนิ่ง (ประเทศไทย) ถ้าจะหาดาต้าชีทผมแนะนำที่ www.dowcorning.com เข้าใจว่าเขาไม่ได้ขายปลีก มีการนำเข้าซิลิโคนมาบางเบอร์ตามออเด้อของผู้ขายรายย่อย ซึ่งถ้าจะหาซิลิโคนอะไรแปลกๆมากๆคงหาทำยายาก ไม่มีฐานการผลิตในประเทศไทย และก็ไม่มีdistributor ในประเทศไทยอย่างเป็นทางการ

2.  บริษัท ซิลโมเดล  ขายปลีกครับ www.sil-model.com มีปัญหาทางเทคนิคอะไรก็ไปถามเขาที่เว็ปได้เลยครับ แต่ถ้าการสั่งซิลิโคนบางชนิดน้อยและยอดน้อยที่บริษัทเขาก็นำเข้ามายากเหมือนกัน(เป็นไปตามกลไกตลาด) เช่นพวกซิลิโคนฟู๊ดเกรด หรือเอาไปใช้กับอาหารได้ แม้เขามีเบอร์ที่ขายแสดงอยู่เขาก็รอยอดให้สามารถสั่งกับดาวคอร์นนิ่ง(ไทย)ได้

3.  ?? ใครก็ไม่รู้ที่เป็นยี่ปั๊วขายให้กับร้านตามท้องตลาดซึ่งจริงๆยอดขายก็ไม่น้อยแต่เป็น บริษัทหรือห้างอะไรนี่ผมไม่รู้จริงๆครับ ถ้ามีโอกาสจะถามซาปั๊วให้ แต่เขาอาจไม่บอกก็ได้

  • Shin-Etsu >> ของญี่ปุ่นซึ่งโด่งดังเรื่องซิลิโคนมากพอสมควร แต่ไม่ค่อยมีขายซิลิโคนทำแบบตามร้านซาปั๊วทั่วๆไป ผมเคยใช้พวกกาวซิลิโคน และเจลซิลิโคนสำหรับงานกันติดแม่พิมพ์ร้อนสำหรับปิดปากถุงในเครื่องแพ็กกิ้งแบบสายพาน ซึ่งปัจจุบัน Shin-Etsu ก็เข้ามาตั้งฐานการผลิตในประเทศไทยโดยเฉพาะแต่ส่วนใหญ่ผลิตเพื่อส่งออก

1. Shin-Etsu Silicones (Thailand) LTD(แสดงที่อยู่เฉย) ถ้าต้องการหาดาต้าชีท www.silicone.jp/e/catalog/index.shtml ซึ่งมีเยอะเลยครับเลือกไม่ถูก

2. www.matwealth.biz  อันนี้ผมว่าเขานำเข้ามาเยอะเลยครับ มีทั้งซิลิโคนRTV ทำโมลด์ กาว ซิลิโคน HCR(ขึ้นรูปร้อน) แต่สินค้าแต่ละอันไม่ค่อยมีข้อมูลอะไรเลยครับ ต้องไปหาเอาตามดาต้าชีทในเว็บหลัก เข้าใจว่าการขายขายเป็นแพ็กๆ กล่องๆ ถังๆ20-25kgสำหรับงานอุตสาหกรรม ไม่แน่ใจว่ามีปลีก1kg หรือเปล่า

  •  Wacker >>Wacker Chemicals (South Asia) Pte. Ltd เข้าใจว่าสิงคโปร์เข้ามาตั้งในเมืองไทย จะติดต่อไรก็คงเป็นแบบซื้อเยอะๆ

1. Unique Fine Products Co., Ltd. ขายเคมีหรือนำเข้าเคมีเยอะมาก น่าจะเป็นของคนไทย เป็นดิสทริบิวเตอร์อย่างเป็นทางการในการนำเข้าซิลิโคนจาก แว๊กเกอร์ คงไม่มีขายปลีกครับ

2. ?? ยี่ปั๊ว ที่ส่งให้ร้านทั่วไป

 

ร้าน เรซิ่น ซิลิโคน ย่านพรานนก
ร้าน เรซิ่น ซิลิโคน ย่านพรานนก ที่ผมเห็นขายมาตั้งกว่า 20 ปีก่อน ก็ ส.รุ่งเจริญ ไฟเบอร์กลาส หจก.รุ่งโรจน์ไฟเบอร์กลาส แล้วก็รุ่งอาร์ท แต่ที่ผมซื้อประจำคือ ส.รุ่งเจริญ ใครจะซื้อที่ไหนถูกใจร้านไหนก็ตามสะดวกครับ ลองเข้าไปเดินเล่นดูมีของเล่นเยอะครับ

ร้านทั่วไปคือร้านซาปั๊ว คือคนขายรุ่นที่3 รับมาขายไม่ได้นำเข้า เช่น แถวๆพรานนก ที่ขายซิลิโคนเรซิ่นกันมาไม่ต่ำกว่า 20ปี เช่น รุ่งอาร์ท  รุ่งโรจน์ไฟเบอร์กลาส  ส.รุ่งเจริญ(ไม่มีเว็บไซด์เลยให้เบอร์โทรเพราะซื้อประจำ 02-412-7629)

ลองดูเว็บ facebookของรุ่งอาร์ท (อยู่แถวพรานนก)  มีข้อมูลของซิลิโคนที่น่าสนใจ ผมขอก๊อปมา แต่ผมเข้าใจว่าข้อมูลบางอย่างอาจไม่ถูกต้องนักโดยเฉพาะเรื่องความยืดหยุ่นเนื่องจากเคยใช้อยู่2ตัวผมว่ามันไม่น่าจะถูกต้อง แต่เอาไว้ดูว่าเขามีอะไรขายกันบ้างแล้วค่อยไปเช็กดาต้าชีทกับผู้ผลิตซึ่งมีรายละเอียดที่น่าจะถูกต้อง เพราะบ่อยครั้งผมก็ไปขอข้อมูลที่ร้านว่าซิลิโคนหรือเรซิ่นใช้ของที่ไหนหรือผู้ผลิตที่ไหนเขาก็อาจให้มาได้ เบอร์ที่เขาใส่ไว้ในระบบที่เขาขายๆปลีกกันอาจจะไม่ใช่เบอร์ซิลิโคนของผู้ผลิตแต่ละยี่ห้อก็ได้

silicone_data_fromFacebook_RUNGART
ข้อมูลจาก www.facebook.com/resinRUNGART เท่าที่สังเกตจะมีอะไรผิดอยู่เหมือนกันโดยเฉพาะความยืดหยุ่น elongation at break เนื่องจากเคยใช้ ทั้งของฝรั่งเศสและ เยอรมัน เช่น M4503 ค่าจากผู้ผลิต Wacker elastosil M4503 ได้ความยืดหยุ่นสูงสุดที่ทำให้ฉีกขาดเท่ากับ 350% ของฝรั่งเศสยิ่งแข็งกว่าของเยอรมันอีกน่าจะได้น้อยกว่า350%ด้วยซ้ำ

ยังมีซิลิโคนที่รุ่งอาร์ทขาย resinrungart.com/products_a4.html

เบอร์ที่ขายๆกันผมไม่แน่ใจว่าฝรั่งเศสที่เขาขายๆกันอยู่ RTV 585 นี่มันของยี่ห้ออะไรจริงๆนำเข้ามาหรือเทียบเท่า แต่จากการใช้งานที่เขาเรียกว่าฝรั่งเศสและดึงๆยืดๆดู มันแข็งกว่าเยอรมันและยืดหยุ่นน้อยกว่า ลองเช็กๆดู คำว่าของฝรั่งเศส เด๋วนี้เป็น ผู้ผลิตชื่อ Rhodia Silicones  brand names Rhodorsil® RTV 585 ซึ่งจำได้ว่าสมัยก่อน(20ปีก่อนมีเบอร์เรียกแต่ฝรั่งเศสแต่ไม่รู้ว่าเบอร์อะไรและก็ไม่แน่ใจว่าใช่ RTV585 ตามปัจจุบันหรือเปล่า)   Rhodia(จากฝรั่งเศส) เซ็นสัญญาขายธุรกิจซิลิโคนให้จีนไปเมื่อปี 2006เป็นกลุ่มบลูสตาร์จีน ซึ่งตั้งโรงงานในจีน และใช้เว็ป http://www.bluestarsilicones.com/  http://www.china-bluestar.com แสดงว่าซิลิโคนฝรั่งเศสปัจจุบันน่าจะมาจากจีนแล้วครับ ถ้าเป็นเบอร์585นี้จริง ความยืดหยุ่นสูงสุดฉีกขาดไม่เกิน 350% ซี่งในความเป็นจริงยืดได้เพียง100%จะไม่ทำให้เสียรูป เป็นข้อสงสัยเฉยๆนะครับ

 

คำสนทนาเมื่อเข้าไปในร้านเพื่อซื้อซิลิโคน(หัดซื้อ)

โดยทั่วๆไปแล้วร้านซาปั๊วมักจะนำซิลิโคนมาขายโดยไม่ใส่เบอร์ของผู้ผลิต และชื่อทางการค้าของผู้ผลิต ทำให้ตามตัวดาต้าชีทยากมาก อีกทั้งยังตั้งเบอร์ตามใจฉันซะอีก เอาเป็นว่าภาษาที่ซื้อกับยี่ปั๊วจะมีดังนี้ ราคาเป็นราคาโดยประมาณที่เคยซื้อเมื่อนานมาแล้วนะครับ

  • คนซื้อ  ซื้อซิลิโคนหน่อยครับ
  • คนขาย  เอาแบบไหนดีล่ะ จะเอาแบบถูกๆก็ของจีน ราคากิโลละ xxx- ของอเมริกาxxx- ฝรั่งเศส6xx- ถ้าจะเอาเนี้ยบๆงานละเอียดๆหล่อเรซิ่นแล้วไม่เปื่อยเร็วเท่าฝรั่งเศสกับจีนก็ใช้ของเยอรมัน8xx- หรือจะเอาแข็งๆหล่อเรซิ่นกันยาวๆไม่ขาดง่ายก็เอาเบอร์ M1200 ราคากิโลละ12xx-ตัวสีฟ้านี่ดีมาก หรือจะเอาแบบใสๆไปหล่อแว๊กราคากิโลละ18xx- หรือจะเอาซิลิโคนแบบปั้นๆ(พุทตี้)สำหรับใช้ทำฟัน2-3ร้อยกรัม ราคา2400-  หรือเอาไปหล่อผิวหนังเทียมนมปลอมกิโลละ xxx- อ่าเด๋วนี้มีแบบแข็งๆสำหรับหล่อโลหะ(พิวเตอร์)ด้วยนะแต่มันเปราะขาดง่าย
  • คนซื้อ อ่อครับ แล้วมีอย่างอื่นที่ผสมกับซิลิโคนด้วยไหมครับ
  • คนขาย มีออยคือตัวทำให้ซิลิโคนเหลวไม่ข้นและมันทำให้นิ่มด้วย  มีตัวทำให้แข็งเร็วหรือทำให้เสีย มีตัวทาวัสดุทำให้ซิลิโคนที่หล่อติดกับวัสดุ มีตัวทำแข็งซิลิโคนถ้าเป็นซิลิโคนแบบถูก(condensation cure)ใส่เยอะแข็งเร็วใส่น้อยแข็งช้า(ไม่ถูกเสมอไป) ส่วนตัวทำแข็งของซิลิโคนแบบแพง(addittion cure)มีแบ่งเป็นขวดต่อกิโลให้เท่าไหร่ก็ใส่เท่านั้นสัดส่วนต้องใส่ให้เป๊ะไปคำนวนเอาเอง มีสีผสมซิลิโคนก็ตัวเดียวกับที่ผสมกับเรซิ่นแหละใช้ได้เหมือนกัน
  • คนซื้อ อ่อครับ ผมจะเอาไปหล่อโมเดลเรซิ่นน่ะครับ ซื้อแบบไหนดี
  • คนขาย งั้นเหรอ งั้นเอาแบบราคากลางๆเก็บรายละเอียดดีๆ พวกฝรั่งเศสหรือเยอรมันก็ดีนะ เอาไปลองใช้ดูก่อน พวกนี้ใส่ตัวทำแข็ง2-4% ใส่มากแข็งเร็ว(ฉีกขาดง่ายเปื่อยเร็ว) ใส่น้อยแข็งช้า(ใส่น้อยกว่าปรกติมันจะไม่แข็งเอานะครับ)

 

 

คุณสมบัติเด่นที่สำคัญของยางซิลิโคน – เรื่องจริงจากดาต้าชีท Shin-Etsu

 

คุณสมบัติของยางซิลิโคนในที่นี้ผมขอพูดแบบรวมๆทั้งที่เป็นแบบRTV หรือเป็นแบบHTV รวมถึงอาจจะเป็นอะไรก็ได้ที่เป็นซิลิโคน เนื้อหาที่สำคัญหาได้จากที่นี่เลยครับเพราะผมอิงมาจากที่นี่เลยง่ายดี ถ้าเพื่อนๆต้องการหาข้อมูลเนื้อแท้เลยไม่ปรุงแต่งก็ตามลิ้งค์เลยครับของ ซิลิโคนของ Shin Etsu ของญี่ปุ่นนี่ให้ข้อมูลเยอะมากๆครับ

Shin-Etsu Silicone — Characteristics of silicone rubber compounds :pdf 

Shin-Etsu Silicone — Silicone Rubber Performance Test  results :pdf 

ผมอยากจะนำเสนอกราฟ อบิลิตี้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติหยาบๆภาพรวม ระหว่างยางซิลิโคนและยางชนิดอื่นๆ

radar_chart_Silicone_ability_VS_other_rubber_ShinEtsu
เรด้ากราฟอบิลิตี้แสดงคุณสมบัติของยางซิลิโคนเมื่อเทียบกับยางชนิดอื่นๆ

ถ้าเราเล่นเกมส์ออนไลน์จะมีให้เลือกอบิลิตี้ เผ่ามนุษย์ส่วนใหญ่จะเป็นเผ่ากลางๆ เก่งทุกด้านอย่างพอประมาณเทียบได้กับยางธรรมชาติที่ผ่านการวัลคาไนซ์แล้ว  ส่วนเผ่าอื่นๆก็เก่งไปคนละทางแต่ยังไงก็ต้องมีคุณสมบัติบางอย่างที่ด้อยกว่ามนุษย์บ้าง แต่บังเอิญมีเผ่าเทพ ซึ่งเก่งกว่ามนุษย์ไปเกือบทุกด้าน นั่นคือยางซิลิโคน

คุณสมบัติการทนความร้อนและความเย็น

คุณสมบัติที่โดดเด่นที่น่าสนใจของยางซิลิโคนคือทนความร้อนได้สูงกว่ายางหรือพลาสติกทั่วๆไป  ข้อมูลทั่วไปจากทุกที่ที่เขาบอกๆกันว่า มันสามารถทนอุณหภูมิได้สูงสุด ประมาณ 180-220 C ถ้าลองอ่านดาต้าชีทอย่างตั้งใจดูจะพบว่า

เมื่อใช้ซิลิโคนที่อุณหภูมิสูงๆ

อายุการใช้งานจะสั้นลง

ทาง Shin-etsu กล่าวอ้างว่าซิลิโคน จะสามารถใช้งานได้ยาวนานเมื่อใช้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 150 องศาเซลเซียส แต่ถ้าเราสังเกตในกราฟจะพบความจริงที่น่าสนใจว่า

EXample_graph_silicone_life_Hour_VS_Temperature_ShinEtsu

เช่นซิลิโคนKE 951 ซึ่งเป็นซิลิโคนเกรดทั่วไปที่ทนความร้อนไม่สูง ที่อุณหภูมิ 150 องศาจะสามารถทนความร้อนได้นาน อย่างน้อย 3000 ชั่วโมง  แต่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า150 c กลับไม่มีหัวกราฟ(ซึ่งเขาอ้างว่ามันทนความร้อนได้แทบจะนานเท่านานโดยไม่เปลี่ยนรูปอาจไม่ใช่ตัวนี้ก็ได้)  ถ้าสนใจที่หางกราฟ กลับพบว่ามันทนอุณหภูมิที่ 247 C ได้เพียง ไม่ถึง100 ชั่วโมง(กราฟในที่นี้พล็อตบนกราฟชนิดเซมิล็อก จึงเป็นสเกลที่ไม่เหมือนไม้บรรทัด)

มาดูอีกตัว ซิลิโคนKE 552 ซิลิโคนเกรดทนความร้อน  หัวกราฟ 204 c ทนได้ เกือบๆ 220,000 ชม. (การกล่าวอ้างว่าสามารถทนความร้อนที่อุณหภูมิต่ำกว่า150 c แล้วไม่เปลี่ยนรูปอาจเป็นซิลิโคนเกรดที่ทนความร้อนสูงก็เป็นได้) ปลาย 255 C ทนได้ ประมาณ 500 ชั่วโมง

หลายคนคงพอจะเริ่มเข้าใจพฤติกรรมการทนความร้อนแล้วนะครับ ส่วนใหญ่เวลาจะเลือกใช้ซิลิโคน ผู้ผลิตทั่วๆไปมักจะบอกว่ามันทนความร้อนได้สูงสุดเท่าไหร่ ฉะนั้นจะต้องระวังให้ดีครับเมื่อเราจะออกแบบชิ้นส่วนที่ใช้กับความร้อนสูงกว่า150 องศาให้มีอายุการใช้งานยาวๆ เราต้องไม่เอาการทนความร้อนสูงสุดเป็นเกณท์มาออกแบบโดยไม่ทราบเวลาที่ทนได้ซึ่งจะทำให้มันจะใช้งานไม่ทน

ยกตัวอย่างจริงๆกันสักนิด>คำถาม??  เครื่องพิมพ์ชนิด heat transfer printing ซึ่งใช้ล้อยางซิลิโคนชนิดทนความร้อนสูงในการรีดฟิล์มเพื่อพิมพ์งานลงบนวัสดุ

heat_transfer_print_silicone_roller

ส่วนใหญ่เครื่องพิมพ์เหล่านี้จะตั้งอุณหภูมิใช้งานอยู่ที่ 180 องศาเซลเซียส ล้อซิลิโคนสีส้มๆจึงจะพิมพ์งานได้ อุณหภูมิที่วัดนั้นเครื่องจะวัดได้จากผิวล้อของยางซิลิโคน การให้ความร้อนจะเป็นฮีตเตอร์กระเบื้องที่อยู่ห่างจากผิวล้อประมาณ5-6เซนติเมตรซึ่งอยู่ด้านบนของล้อซิลิโคน ถ้าเอาปืนอินฟราเรดยิงที่ผิวกระเบื้องดูจะพบว่าอุณหภูมิการแผ่รังสีที่ได้ประมาณ 400 องศาc

พอจะทราบไหมครับว่าลูกล้อนี้จะใช้งานได้นานเท่าไหร่  ??

เรามาลองค้นหาคำตอบ>>ทฤษฎี vs การใช้งานจริง
สมมตินะครับ ดูง่ายๆนะครับจากกราฟ เราใช้ที่180 c และเป็นซิลิโคนทนความร้อนสูงสมมติว่าเป็น KE-552 มันก็ควรจะใช้งานได้เป็นหลักแสนชั่วโมงใช่ไหมครับ
EXample_graph_silicone_life_Hour_VS_Temperature_ShinEtsu แต่ความเป็นจริงมันใช้งานได้เพียง ไม่เกิน1-2เดือน(ไม่เกิน1000 ชั่วโมง) จะเสื่อมสภาพ โดยมีลักษณะที่ผิวแข็งขึ้นและเป็นร่องหรือไม่ก็หลุดร่อนออกมา ลูกนึงพิมพ์งานเล็กๆหน้ากว้าง4-5เซนเฉลี่ยๆราว1500-2000 บาท พิมพ์งานได้ 1เดือน หรือพิมพ์ได้แสนกว่าครั้งก็ต้องเปลี่ยนลูกใหม่แล้ว เครื่องทุกเครื่องส่วนใหญ่ก็เป็นอย่างนั้น เนื่องจากการแผ่รังสีความร้อนของฮีตเตอร์ทำให้อุณหภูมิที่ผิวซิลิโคนมีความร้อนสูงเกินไปในช่วงขณะหนึ่งอาจมากกว่า 250 องศา การแก้ไขอาจทำได้โดยใช้เครื่องหรี่ไฟไปติดที่ฮีตเตอร์และพยายามวัดที่ฮีตเตอร์ไม่ให้ความร้อนจากการแผ่รังสีเกิน250 องศา อาจช่วยได้มาก แต่ช่วงการฮีตจะยาวขี้น คือมันจะร้อนช้าหน่อย อาจจะเปลืองไฟมากขึ้น10% แต่จะใช้งานได้นานถึงเป็นปีต่อลูกนึง

ซิลิโคนทีทนความร้อนสูงบางตัวสามารถทนความร้อนสูงๆถึง350องศาในระยะเวลาสั้นๆได้-ShinEtsu ในเรื่องการทนความร้อนซิลิโคนจะยกตัวอย่างอีกสักอันของDow-corning เบอร์3120 สีส้ม(มีขายในเมืองไทย) ในดาต้าชีทจะใช้งานได้ในช่วงอุณหภูมิ -55 to 300 C ความแข็ง 50A  ซึ่งถือว่าเป็นซิลิโคนทนความร้อนสูง สามารถนำไปหล่อโลหะพิวเตอร์ได้ซึงซิลิโคนเบอร์อื่นๆทนความร้อนสูงไม่ได้ ซึงอุณหภูมิหลอมละลายของโลหะพิวเตอร์(Pewter)ถ้ามีส่วนผสมของตะกั่วจะอยู่ในช่วง 170–230 °C แต่ถ้าไม่มีส่วนผสมของตะกั่วจะสูงกว่าคือ 260°–316°C เช่น britannia alloy (92% Tin,7.75% Sb,0.25% Cu อุณหภูมิเท 340°C) ซึ่งซิลิโคนสามารถทนความร้อนในช่วงสั้นๆได้สบาย เทครั้งนึงเอาออกจากโมลไม่เกิน10-15นาที จึงควรใช้งานได้หลายครั้งพอควร(ไม่เคยลองนะโม้ไปงั้นแหละ)

ต.ย. ซิลิโคนสำหรับหล่อโลหะพิวเตอร์โดยตรง smooth on (usa)(ความแข็ง60A) เห็นมีตัวแทนนำเข้าเป็นเมืองไทยด้วยแต่ไม่เคยได้ยินว่ามีขาย ส่วนของ dow corning เบอร์ 3120 เห็นคนขายบอกว่าใช้หล่อพิวเตอร์ได้เขาว่างั้นนะ แต่เว็บเมืองนอกไม่มีให้อ้างอิง  ลิ้งค์ web dow corning 3120 มีขายในเมืองไทย sil-model

นอกจากยางซิลิโคนทนความร้อนได้ดีแล้ว Shin-Etsu ยังอ้างว่ามันยังทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงการยืดตัวที่อุณหภูมิสูงด้วยเมื่อเทียบกับยางทั่วไป ถ้าอุณหภูมิต่ำกว่า 150 %Elongation at break จะเท่าเดิมตลอด เมื่อเวลาผ่านไปหลายวัน แต่ถ้าที่อุณหภูมิ 250C ความยืดตัวจะลดลง1/6 เมื่อเวลาผ่านไป 8 วัน ส่วนยางอื่นๆก็ลดไปตามส่วนเทียบกันยากนะดีเทลเยอะ  จากประสบการณ์เช่นยางโอริง(Nitrile Rubber ทนน้ำมัน)ทนได้ไม่เกิน100c ไม่กี่วันมันก็จะแข็งกรอบแล้ว

คุณสมบัติทนความเย็นติดลบ ขอสรุปๆนะครับ Shin-Etsu ยางซิลิโคนทั่วไปทนความเย็นได้ดี ที่ -20ถึง -30C ค่าโมดูลัสแรงเฉือนแทบจะไม่เปลี่ยนเลย(คือมันไม่แข็งตัวเมื่อเข้าตู้เย็น) แต่เขาก็ผลิตยางซิลิโคนที่ทนความเย็นที่-60ถึง-70C ก็มีแต่โมดูลัสจะเปลี่ยนไปจาก1 ไปไม่เกิน3 Mpa ถ้าเทียบกับหนังสติ๊ก เข้าตู้เย็นบ้านๆ จะรู้สึกว่ามันแข็งยืดตัวได้น้อยลงหน่อยแต่มันทนได้ปรกติทนได้ถึง-20C(โมดูลัสแรงเฉือนเทียบได้กับความแข็งเพิ่มขึ้น2เท่าจากอุณหภูมิห้อง) ยางธรรมชาติทนได้งับ แต่ถ้าเกินมันก็จะแข็งๆขึ้นมากๆ ที่-30C ยางธรรมชาติจะมีโมดูลัสเฉือนเพิ่มขึ้นเกือบห้าสิบเท่าของอุณหภูมิห้อง คือมันแข็งมากๆเลยเอามึดเฉือนก็คงเข้ายากกว่ามาก

 

การเปรียบเทียบกันระหว่างยางมันมีรายละเอียดเยอะแยะมากมาย ถึงแม้ข้อดีของซิลิโคนมีเยอะ ข้อเสียก็มีเหมือนกันเช่นไม่ทนต่อกรดด่างเป็นต้น ฉะนั้นถ้าอยากรู้เรื่องยางลองหาpdf เหล่านี้อ่านนะ
ชนิดของยางและการใช้งาน pdf โดย ดร. พงษ์ธร แซ่อุย ซึ่งเอกสารเรื่องยางของไทยมีเยอะมากๆเลยครับ อีกอัน สมบัติทั่วไปของยางสังเคราะห์จาก rubber.oie.go.th

คุณสมบัติทนต่อสภาวะอากาศ (Weatherability)
คือพูดง่ายๆทนน้ำ ลม แดด เขาทดสอบพร้อมกับยางอื่นๆที่ปานามาและ ร็อกแลนด์-อเมริกา พบว่า ถ้าตากอากาศเอาไว้ siliconeทนได้มากกว่า10 ปีโดยที่ไม่มีรอยแตก ส่วนโอริงNitrileทนน้ำมันอยู่ได้ไม่เกิน1ปี
เขายังทดลองต่อไปอีกเอาที่ปานามาละกันเส้นศูนย์สูตพอๆกับไทย เมื่อเอาไปตากแดดจนความยืดตัวขาดลดลงเหลือครึ่งหนึ่งจะใช้เวลากี่วันกีปี

weather_ability_of_ShinEtsu_Silicone_life_test_table_VS_other_rubber

พบว่าซิลิโคน(methyl vinyl,methylphenyl)ใช้เวลามากกว่า10ปี(เบอร์และชนิดไหนก็ไม่รู้นิ คงเป็นซิลิโคนรวมๆ) ส่วนยางเอธีลีนโพไพลีนที่ว่าแน่ๆทนแดดฝนโอโซนใช้เวลา10ปีพอดี ยางโอริงNitrileใช้เวลา7ปี Fluorosiliconeที่ทนน้ำมันดีและอุณหภูมิสูง(โอริงทนความร้อนและน้ำมันชนิดหนึ่ง) มีอายุเพียงครึ่งปีเท่านั้น
การทนต่อละอองน้ำและไอน้ำร้อน
ยางซิลิโคนใช้ในน้ำได้แต่มันจะดูดซึมน้ำเข้าไปในตัวมันประมาณ1% โดยไม่มีผลอะไรทางกายภาพและทางไฟฟ้า ถ้าพูดถึงไอน้ำร้อนที่ความด้นปรกติ(เช่นในหม้อหุงข้าว) นั่นหมายถึงอุณหภูมิราวๆ100องศา ซึ่งมันทนได้สบาย แต่ในทางกลับกันถ้าเราเอายางนั้นไปใช้กับไอน้ำที่ความดันสูง และอุณหภูมิเกิน150 C (เช่น ในหม้อความดัน) จะมีผลทำให้ไปทำลายพันธะของsiloxane ซึ่งจะมีผลทำให้มันเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว ทางแก้ก็คือเลือกใช้ตัวทำแข็งซิลิโคนให้เหมาะหรือเลือกใช้ ซิลิโคนชนิดทนความไอน้ำและน้ำร้อน

ไหนๆก็ไหนๆแล้ว นอกเรื่องซะนิดนึงเด๋วจะเครียดไป ก็มาดู หม้อความดันสำหรับทำอาหาร ภาษาอังกิดเรียกว่า pressure cooker เป็นหม้อที่ใช้ทำอาหารให้สุกอย่างรวดเร็วใช้หลักเพิ่มความดันเพื่อเพิ่มจุดเดือดของน้ำให้สูงขึ้นในเวลาเดียวกัน จากต้มให้เปื่อยใช้เวลา2-3ชั่วโมงเป็นเหลือไม่ถึงครึ่งชั่วโมงเป็นต้น 30นาทีก็เหลือ10นาที น่าใช้จังแหะ

หม้อความดันทำอาหารปรกติใช้ความดันอยู่ที่ 1 bar (15psi) ที่อุณหภูมิไม่เกิน120 C ส่วนประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่งคือปะเก็นซิลิโคนของฝาหม้อ

silicone_pressure_cooker_Fagor

จากยี่ห้อ Fagor เขาบอกให้เปลี่ยนทุก1-1ปีครึ่ง หรือถ้ามันไม่ค่อยยืดหยุ่นก็ควรเปลี่ยน ถ้าใช้ที่บ้านก็น่าจะได้ไป5-6ปีอัพ ไม่ได้ต้มทุกวัน สังเกตตอนท้ายวีดีโอ เวลาเขาเก็บเขาหงายฝาหม้อ เพราะอะไรครับ เพราะยางซิลิโคนรูปทรงดังกล่าวเสียรูปได้ง่ายถ้านานๆๆใช้ที่จะทำให้รั่วครับ พูดถึงการเสียรูปได้ง่ายยางซิลิโคนเสียรูปได้ง่ายกว่ายางธรรมชาติมาก อีกอย่างทำไมเมื่อมันเริ่มเดือดมีสัญญาณปุ่มบอกคืออุณหภูมิถึง120 C แล้วต้องรีบลดไฟลงหนอ?

decline_property_VS_time_graph_on_Steam_resistance_of_silicone_ShinEtsu

กลับมาเข้าเรื่องกันนิดนึง ถ้าสังเกตจากกราฟsilicone ของ ShinEtsu เขาทดสอบยางซิลิโคนกับไอน้ำร้อนกันที่ความดัน 6.4 บาร์ เข้าใจว่าที่อุณหภูมินี้ไอน้ำเป็นซุปเปอร์ฮีทเล็กน้อย(ภาษาเทอโมไดนามิกส์พูดถึงสภาวะของสสารที่มีความดันไอที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดปรกติและเป็นสภาวะที่มีพลังงานสูง)อุณหภูมิที่เกิดขึ้นราวๆ167 C ซึ่งพบว่า ความแข็งแรงของแรงดึง การยืดตัว และความแข็งลดลง ตามส่วนตามชนิด (แต่ในกราฟมีตัวชูโรงคือซิลิโคนที่ขึ้นรูปด้วยการอบร้อน HTV เบอร์ KE-7611 ชนิด Steam resistant ค่าต่างๆลดลงแต่ไม่มากนักโดยเฉพาะความแข็งซึ่งไม่เปลี่ยนไปเลยแม้เวลาทดสอบผ่านไป 50วัน) ซึ่งสภาวะทดสอบมากกว่าอุณหภูมิใช้งานของหม้อความดันไอ ซึ่งคงทำให้ผลใกล้เคียงกับเวลาที่ต้องเปลี่ยนยางอะไหล่หม้อFagor  ซึ่งไอน้ำอิ่มตัวที่1 bar มีอุณหภูมิ 120C

ถ้าเราบ้าจี้คิดว่าต้มหม้อความดันไอเหมือนของทอดจะเกิดอะไรขึ้น อุ่นให้มันร้อนสักหน่อย220C เหมือนน้ำมันกำลังทอดอะไรจะเกิดขึ้น มันก็จะระเบิดครับ ปรกติหม้อพวกนี้ถ้าไม่มีเซฟตี้วาล์ว(1.2bar)จะทนแรงได้ได้ประมาณได้อย่างมากก็2-6บาร์(ขึ้นกับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของหม้อ) ระเบิดแน่ครับถ้าหม้อบางๆต้องระวังเมื่อใช้ไอ้หม้อพวกนี้ ที่220C จะเกิดแรงดันเท่าไหร่หนอ นั่นคือ 22 barงับ นั่นหมายความว่าถึงมีเซฟตี้วาล์วแต่ไปเร่งไฟมากๆเข้ามันก็อาจจะระเบิดเอาดื้อๆเหมือนกันครับ (เว็ปคำนวนความดันไอ)

ภาพจาก http://www.kasetporpeang.com/forums/index.php?topic=70934.128

ในรูปด้านบนเขาบอกว่าเป็นหม้อความดันไอที่ซื้อมาจากแมคโคร จะเห็นว่ามีวาล์วพิเศษนอกจากเซฟตี้วาล์วแล้วยังมีวาล์วรีรีฟ หรือวาล์วปล่อยลดความดัน เมื่อความดันถึง 10psi (0.7bar 115C) ส่วนเกจเขาบอกว่าติดเพิ่มอีกออพชั่น ส่วนวิธีการเพิ่มแรงดันไอเขาก็บอกว่าเอาอะไรหนักๆมาทับวาล์ว10psi เมื่อมันเดือดแล้วหรีไฟปรับให้แรงดันได้ 15 psi(1bar 120C) เขาเอาไว้ต้มฆ่าเชื้อสำหรับงานเพาะเห็ด ขอขอบคุณภาพจากเว็บดังกล่าวครับ

ผมเคยดูรายการอร่อยเด็ดเกาหลี มีร้านนึงใช้หม้อนึ่งความดันทำไก่ตุ๋นโสมที่มีข้าวเหนียวและเครื่องเทศและข้าวก้นหม้อกึ่งไหม้ต้มให้เดือด ดูตอนนาทีที่27 น่าอร่อยมาก เขาปล่อยเดือดออกทางรูรีลีฟ 0.7 bar 115C นี่แหละ แล้วนับเวลาเอาแทน

ดูตอนนาทีที่27 นะ

อ้าวเฮ้ยๆ กลับมาต่อก่อนอย่าเพิ่งเพลินกับของกินอร่อยๆ  🙂

 

ความต้านทานต่อ น้ำมัน ตัวทำละลาย และเคมีอื่นๆ

การให้คำจำกัดความว่าซิลิโคนทนต่อเคมีอะไรได้ดีเป็นเรื่องยาก ซึ่งต้องได้จากการทดลองเท่านั้น และซิลิโคนก็มีหลายชนิดมากมาย ฉะนั้นหัวข้อนี้เป็นการยกตัวอย่างให้เห็นเท่านั้นซึ่งท่านผู้ที่สนใจจริงๆจำเป็นต้องหาเอกสารที่เกี่ยวกับการทนเคมีได้ ซึ่งเขาทดลองเป็นเกรดซิลิโคนที่ไม่ได้เจาะจงเบอร์จากผู้ผลิต เมื่ออ่านเอกสารการทนเคมีได้แล้ว จึงหาเอกสารของผู้ผลิตซิลิโคนที่เขาออกแบบมาเฉพาะทางจึงจะเป็นประโยชน์ครบถ้วน

เคมีที่ยางทนได้และไม่ได้แบบละเอียดมาก pdf>> tss.trelleborg.com

ที่นี่มีคุณสมบัติคร่าวๆและราคาเปรียบเทียบด้วยกับยางอื่นๆ> butserrubber.com

ซิลิโคนทั่วไปแม้จะทนอุณหภูมิได้ดี แต่มีเพียงซิลิโคนบางชนิดที่ทนน้ำมันได้ดีแต่ไม่ใช่น้ำมันทุกชนิด ซิลิโคนที่ทนเคมีได้ดีคือฟลูออโรซิลิโคน(แพงมั่กๆ)ที่ถูกตัดแต่งมีสารประกอบของฟลูออรีนในกิ่งย่อยของซิลิโคนเพื่อทำให้มันทนต่อน้ำมันได้ดีขึ้น

ฟลูออโรซิลิโคนFVMQ ทนได้ดีเยี่ยมกับน้ำมันพืชและน้ำมันสัตว์(ส่วนใหญ่อันนี้มีส่วนคล้ายกับซิลิโคนทั่วไป) ทนแก๊สแอลพีจี ทนต่อน้ำมันแร่ น้ำมันปิโตเลียม น้ำมันซิลิโคน ทนน้ำมันเบรกที่ไม่ใช่glycol etherได้ดี   ซึ่งมันทนน้ำมันเบรกชนิด glycol ether ไม่ได้เลย ข้อเสียที่ทนไม่ได้มีเยอะมากๆหาอ่านเอาเองนะ

เรื่องกรด-ด่าง ก็ทนได้จำกัด เช่นฟลูออโรซิลิโคน ทนน้ำส้มสายชู5%ได้จำกัด ทนAcetic acid, 96-99,5% (Glacial) ไม่ได้เลย(กรดน้ำส้มเข้มข้นจนเป็นของแข็ง) อย่างนี้เป็นต้น กลับกันซิลิโคนทั่วไปและยางราคาถูกเช่นEPDMกลับทนกรดน้ำส้มแข็งได้ดี งงจุงเบย โลกนี้

ถ้ายางหรือซิลิโคนทนเคมีไม่ได้จะมีลักษณะอย่างไร ให้ใส่ลองไปแช่เคมีดูสักวันจะพบว่ามันบวม หรือหดตัวลง หรือไม่ก็เสียความยืดหยุ่น ดึงขาดง่าย หรือไม่ก็ถูกกัดกร่อนไปเลย หรือมีรอยแตกที่ผิว เป็นต้น

 

เทคนิคน่ารู้ .. . . โซเว้นต์(ตัวทำละลาย) ที่ไม่ถูกกับซิลิโคน เช่นโทลูอีน หรือทินเนอร์ มันจะบวมครับ ฉะนั้น

เวลาอยากจะลอกกาวซิลิโคนออกจาก ผิวที่ติดวัสดุให้เอาไปแช่กับทินเนอร์

อย่างน้อย 2 ชั่วโมงมันจะบวมหรืออ่อนตัวลงมาก จากนั้นจะเอาออกง่ายมากๆขูดนิดหน่อยก็ออก แต่วัสดุนั้นต้องไม่ละลายในทินเนอร์นะ หรือจะใช้โทลูอีน ,น้ำมันเบนซิน95ก็ได้

คุณสมบัติทางฉนวนไฟฟ้า
เป็นเรื่องยากอีกแหละครับที่จะบอกว่าซิลิโคนดีกว่าหรือยางชนิดอื่นๆดีกว่า ซึ่งข้อเท็จจริงผมว่าลองดูที่ใช้งานจริงๆแล้วค่อยย้อนกลับมาดูข้อมูลดาต้าชีทว่าตรงกับความจริงมากน้อยแค่ไหน เช่นในชีวิตจริงก็มีสายไฟที่หุ้มด้วยยางซิลิโคนซึ่งก็บอกได้แน่นอนว่ามันมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าและทนความร้อนได้สูง(สายไฟซิลิโคน) ในดาต้าชีทของShinEtsu บอกว่าความต้านทานไฟฟ้า หรือ resistive volume ของซิลิโคนมีมากกว่ายางอื่นๆ แต่เท่าที่ดูค่าในเว็บยางอื่นๆก็พบว่ายางตัวเจ๋งๆก็มีค่ามากกว่าหรือใกล้เคียงกันมาก ส่วนเรื่องการทนการอาร์กพบว่าซิลิโคนมีความต้านทานการอาร์กจัดว่าอยู่แนวหน้าของยางและพอๆกับอีพ็อกซี่(ทดสอบASTM ทนได้มากกว่า180วินาที)

ส่วนการทดสอบการTracking คือการที่ฉนวนเสื่อมสภาพโดยมีการกัดกร่อนหรือไหม้ไปตามทางเนื่องจากมีของเหลวไหลผ่านและการมีความต่างศักย์ไฟฟ้าที่สูงวิ่งไปตามของเหลวทำให้เกิดความร้อนและการไหม้ทำลายระหว่างขั้วไฟฟ้า คล้ายๆกับน้ำขี้เกลือฝนแรกของปีมักจะทำให้เกิดปัญหาการแทรกกิ้ง(ไม่ใช่น้ำฝนบริสุทธิ์ – ถ้าลองถามการไฟฟ้าดูเขาจะอธิบายได้ดีโดยเฉพาะลูกถ้วยบนเสาไฟแรงสูงที่ใช้ไปนานๆจนสารเคลือบชำรุด ไฟฟ้าจะวิ่งข้ามลูกถ้วยลงกราวด์จนระบบป้องกันไฟฟ้าแรงสูงทริ๊ป ส่วนใหญ่มักเกิดในฝนแรกของปี พอเป็นน้ำฝนบริสุทธิ์แล้วจะไม่เกิดปัญหา)

ในเอกสารของShineEtsu การทดสอบตามมาตรฐานDIN ซิลิโคนสามารถทนการแทรกกิ้งขณะมีการอาร์คชนิดยางอื่นๆเทียบไม่ติด นำโด่งเกือบสัก40เท่าได้ เนื่องจากซิลิโคนทนความร้อนได้สูงและเปลี่ยนรูปได้ยากกว่าเมื่อมีความร้อนจากการอาร์กจึงเป็นทางเลือกที่ดึในการป้องกันการTracking(Arc Tracking) สนใจแลปนี้แต่เป็นการทดสอบของตามมาตรฐาน IEC 60587, NBR 10296 or ASTM D2303 หัวข้อวิจัยเป็น pdf >>Interlaboratorial Evaluation of the Electric Tracking and Erosion Resistance Test Applied to Silicone Compounds Used as Electric Insulation According to Standard NBR 10296

ส่วนวีดีโอข้างล่างเป็นการทดสอบการแทรกกิ้งตาม IEC 60587 or ASTM D2303 ด้วยวัสดุทดลองเป็นอีพ็อกซี มีการผ่านสารละลายเป็นแนวไปตามทางระหว่างขั้วไฟฟ้าบนล่างบนผิวแผ่นอีพ็อกซี(คล้ายชนิดทำแผ่นปริ๊นหรือเปล่าหว่า)และให้ความต่างศักย์ระหว่างขั้วไฟฟ้า2.5KV การแทรกกิ้งจะเป็นหน้าตาแบบไหนโปรดติดตามชมวิดีโอข้างล่าง (Thank you for Tracking Test- VDO youtube )

เอาล่ะมาลองดูการเปรียบเทียบของผลิตภัณฑ์เทปละลายของ 3M ในชีวิตจริงที่เขาใช้ๆกัน

3M Scotch23 Self-Fusing Ethylene Propylene Rubber Electrical Tape เทปหนา 30mil หรือ0.76mm มันคือเทปละลายของ3M ที่ช่างไฟฟ้าในเมืองไทยชอบใช้กันถ้าต้องการกันน้ำเข้าสายไฟที่ต่อเชื่อมกัน ทางดาต้าชีทบอกว่าสามารถใช้ได้ ตั้งแต่ 600V-69,000Vกับการเชื่อมสายไฟหรือต่อสายไฟ ทนแรงดันไฟฟ้าได้ 800V/1 mil (ต่อความหนา1 mil หรือต่อความหนา0.0254mm แสดงว่าถ้าพัน1รอบแบบไม่ยืดจะทนแรงดันได้ 24,000 volt เป็นต้น

3M Scotch70 Self-Fusing Silicone Rubber Electrical Tape  เทปหนา 12mil หรือ 0.3 mm ส่วน เทปละลายชนิดซิลิโคน 3M เบอร์ 70 ชนิดที่ช่างไฟฟ้าทั่วไปคงไม่เคยใช้(รวมถึงผมด้วย) เขาบอกว่าป้องกันการอาร์กและการtracking อย่างดีเลิศ ทนแรงดันไฟฟ้าได้ 875V/1 mil (ดูจากตัวเลขนี้น่าจะพอบอกได้ว่าความเป็นฉนวนดีกว่า3Mเบอร์23 อยู่เล็กน้อย)

ในดาต้าชีทpdf 3M เบอร์ 70 เขาแนะนำบอกวิธีใช้ว่าให้พันเฉพาะภายนอกทับเบอร์23 และเบอร์อื่นๆเพื่อป้องกันการแทรกกิ้ง รูปข้างล่างเป็นการทดสอบของ 3Mเองกับสายไฟเคเบิ้ล15kV สายยาว8ฟุต ทั้งสองข้างมีหัวต่อและการพันสายไฟดังรูป เทสด้วยแรงไฟ 8.7kV( 500mA trip circuit) และทั้งเคเบิ้ลทาด้วยของเหลวข้นที่ผสมด้วยน้ำเกลือฝุ่นดินเหนียวรวมถึงขั้วมันด้วยด้วยปริมาณเฉพาะแล้วปล่อยให้แห้ง(เป็นการจำลองขี้เกลือ(เข้าใจว่าวิธีนี้เขาก็ใช้เทสกับลูกถ้วยด้วย)) ตอนทดสอบก็พ่นละอองน้ำเข้าไปให้มันชื้นๆและละลายขนาดนึงแล้วเริ่มทดสอบจับเวลาชำรุด ทำซ้ำขั้นตอนแรกอีกในอีก7วันเพื่อเพิ่มขี้เกลือใหม่ซ้ำไปซ้ำมา พบว่าถ้าไม่ได้พันเทปละลายชนิดซิลิโคน 3Mเบอร์70 เคเบิ้ลจะไหม้ชำรุดหรือทริ๊ปใน15 ชั่วโมง แต่ถ้าพันด้วยซิลิโคน จะใช้ได้นาน 400 ชั่วโมง จบข่าว

3M_termination_tracking_test_ (use3Mtape for pattern insulation)15kV cable

 

อย่างอื่นผมขอสั้นๆหรือข้ามๆนะครับ
คุณสมบัติ compression Set  หรือเปอร์เซนต์การเซทตัวเสียรูปเมื่อถูกกดนานๆ  คุณสมบัตินี้เป็นการทดสอบว่าเมื่อถูกกดด้วยแรงขนาดนึงนานๆ(ประมาณนึง)มันจะไม่สามารถยึดตัวกลับอยู่ในสภาวะเดิมก่อนถูกกด คอมเพรสชั่นเซ็ท ถูกวัดเป็นเป็นเปอร์เซนต์การเสียรูป เช่นยางหนา 10 เซนติเมตร มีขนาดกxย เมื่อถูกกดด้วยน้ำหนักXkg ที่อุณหภูมิ60c เป็นเวลา 22 ชั่วโมง เมื่อเอาแรงกดออกพบว่าความหนาเปลี่ยนแปลงไปเหลือเพียง 9.5 เซนติเมตรโดยไม่มีการขยายตัวเพิ่มขึ้น จะมีcompression set ที่60c =5% เป็นต้น

คุณสมบัติการ creep หรือเปอร์เซนต์การยืดตัวเสียรูปที่อุณหภูมิต่างๆเมื่อถูกดึงนานๆ ซึ่งกลับกันกับตัวบน

ซิลิโคนมีความสามารถทนการcreep ดีกว่ายางชนิดอื่นๆพอสมควรที่อุณหภูมิสูง เช่นที่100C หรือมีเปอร์เซนต์การคืบเลื้อยต่ำกว่ายางอื่นๆ ส่วน compression set ถ้าที่อุณหภูมิมากกว่า100 ก็ทนได้ดีหรือมีเปอร์เซนต์ต่ำกว่า

มันมีประโยชน์อะไร ก็เวลาเลือกใช้วัสดุที่ต้องผ่านการกดหรือการดึงนานๆที่ๆมีอุณหภูมิ เราจำเป็นต้องรู้ค่าพวกนี้เพื่อจะได้ทราบข้อจำกัดและอายุการใช้งานก่อนการออกแบบหรือเลือกใช้งาน

Flex Fatigue resistance ความต้านทานต่อการล้ายืดหยุ่น หรือการเสียหายเนื่องจากการยืดซ้ำๆ แปลยากเนอะ เอาเป็นว่า ในปัจจุบันเมื่อทางShinEtsu สามารถพัฒนาข้อจำกัดเรื่องความยืดหยุ่นให้ดีขึ้นจนดีกว่ายางธรมมดาทั่วไป และซิลิโคนทั่วไป มันเอาไปใช้กับอะไร ก็เช่นปุ่มกดคีย์บอร์ด ก็ต้องดูจากค่าพวกนี้ เช่นซิลิโคน KE-5151 เอามาทำยางปุ่มคีย์บอร์ดจะใช้ได้นาน 5-20 ล้านครั้งก่อนที่มันจะชำรุดเป้นต้น

Gas Permeability การซึมผ่านได้ของแก๊ส   จะเป็นข้อดีหรือข้อเสียไม่รู้ แต่คิดว่าเป็นข้อเสียมากกว่าถ้าเอาไปใช้กับซีล คือซิลิโคนมีข้อเสียคือแก๊สหรือไอระเหยของสารสามารถซึมผ่านได้มาก เมื่อเทียบกับยางอื่นๆมากกว่า สิบเท่าถึง หลายร้อยเท่า พูดง่ายๆคือไม่เหมาะเอาไปซีลสารระเหย มันจะซึมผ่านระเหยผ่านซีลยางได้ เช่นสมมติว่าเอาไปทำซีลยางสำหรับแท๊งไนโตรเจนเหลวมันจะค่อยซึมระเหยออกไปได้ง่ายกว่าจึงไม่เหมาะ(ปรกติเขาใช้เทฟล่อน) เป็นต้น การซึมผ่านดังกล่าวมันค่อยๆซึมผ่านไม่ใช่การรั่ว ใช้เวลานาน ไอระเหยที่ว่าก็รวมถึงน้ำด้วยนะครับ  ถ้าเทียบกับโอริงทนน้ำมัน (Nitrile) มันด้อยกว่าในเรื่องการซึมผ่านได้ของแก๊ส เป็นร้อยเท่าครับ การซึมผ่านของแก๊สเกิดจากช่องว่างระหว่างเนื้อสารที่เกิดช่องว่างขึ้นหลังจากการเกิดโพลีเมอร์ ซึ่งขนาดช่องว่างดังกล่าวถ้ามีขนาดเล็กกว่าโมเลกุลของน้ำหรือใหญ่กว่าไม่มากไอน้ำก็จะซึมผ่านได้น้อย ในที่นี้ส่วนใหญ่สนใจอ๊อกซิเจน ผมไปหาข้อมูลงานวิจัย เกี่ยวกับการซึมผ่านของแก๊สโดยเฉพาะอ๊อกซีเจนในซิลิโคน จากที่นี่ ตัวแปรอีกอย่างที่สำคัญคือความดันครับ เวลาเทียบกันนี่มันค่อนข้างยากนิ

ตารางการซึมผ่านของอ๊อกซีเจนในซิลิโคนเมื่อเทียบกับยางอื่น
ตารางการซึมผ่านของอ๊อกซีเจนในซิลิโคนเมื่อเทียบกับยางอื่น ที่มา https://imageserv5.team-logic.com/mediaLibrary/99/D116_20Haibing_20Zhang_20et_20al.pdf

ซิลิโคนในตารางเป็นซิลิโคน ชนิด dimethylsilicone เมื่อเทียบกับยางอื่นๆพบว่าก็ได้ใกล้เคึยงกันไม่ต่างกันมาก ส่วนหน่วยมีทั้งปริมาตรอ๊อกซีเจนคูณด้วยความหนาต่อพื้นที่เวลาวินาทีและความดันอีกด้วย นั่นหมายถึงถ้ามีตัวแปรเรื่องความดันมันจะรั่วเพิ่มอีกได้ง่ายมาก แต่เทคโนโลยีปัจจุบันเริ่มทำลายข้อจำกัดของซิลิโคนต่อการซึมผ่านของแก๊สO2 ลองสังเกตในรูปเป็นซิลิโคนบนLED

ซิลิโคนสำหรับหลอดLED_2014 ShinEtsu
ดูการซึมผ่านของอ๊อกซิเจนในยางซิลิโคนลดลงมาก เทคโนโลยี ปี 2014 ของShinEtsu

.ถ้าเรามาสังเกต พวกยางซิลิโคนMethyl  ความหนา1มิล สามารถมีอ๊อกซิเจนซึมผ่านได้ 31,000 cc/m2 ใน1วัน ความดันเท่าไหร่ไม่บอกคงเทสที่ 1 บรรยากาศมั้ง ลดลง 200 เท่า เหลือ 150 cc/m2ในซิลิโคนรุ่นใหม่ๆสีฟ้า scr-1021

จบกันไปแล้วนะครับในเรื่องคุณสมบัติเด่นเป็นอะไรที่อ่านค่อนข้างจะยากและลงลึกมากสักหน่อยเพราะข้อมูลที่อ่านในดาต้าชีทมันก็เป็นเรื่องยากอยู่แล้ว ต้องขออภัยที่เขียนแล้วอ่านยาก ตรงไหนไม่เข้าใจก็ข้ามๆมันไปก็ได้ครับ แต่สำหรับคนที่จะเอาไปประยุกต์ใช้นับว่ามีความสำคัญมากๆเลยครับ

ขอต่อไปบทความต่อไปเนื่องจากมันยาวและเริ่มเขียนไม่สะดวก

How Silicone EP4b -01 การเลือกใช้ซิลิโคนRTV ตอนที่2 ,คุณสมบัติทั่วไปและวิธีการเลือก

ในบทต่อไปก็น่าจะเข้าเรื่องสักที่ ยังมีคุณสมบัติทั่วๆไปอีก เพราะจะทำให้ท่านผู้อ่านได้เข้าใจดาต้าชีท เลือกและแก้ปัญหาเอาเองได้ ส่วนวิธีการเลือกหรือตัวอย่างการเลือกก็คงทำไว้สัก2-3ตัวอย่างครับเพื่อให้เกิดความเข้าใจ

 

 24,210 total views,  2 views today

How Silicone DIY EP4b -01 การเลือกใช้ซิลิโคนRTV ตอนที่2 ,คุณสมบัติทั่วไป วิธีการเลือก และการแก้ปัญหา(กำลังเขียน)

(กำลังเขียน)

 

—22/2/2558   ข้างล่างกำลังเขียน ถ้าอ่านไม่เป็นภาษาก็ขออภัยครับ—-

ต่อจากบทความก่อนหน้านี้

How Silicone EP4a -01 การเลือกใช้ซิลิโคนRTV ตอนที่1 ,แนะนำยี่ห้อผู้ขาย คุณสมบัติเด่นของซิลิโคน

ซึ่งผมยังเขียนไม่จบ ก็เลยมาเขียนต่อ คิดว่าเนื้อหาหนักๆ คงจะจบลงอีกไม่นานนี้ ในบทความนี้จะกล่าวถึง คุณสมบัติทั่วไป คือคุณสมบัติทางกายภาพระหว่างซิลิโคนด้วยกันเอง เช่น ความแข็ง ความยืดหยุ่น การหดตัว หรืออะไรก็ตามที่อยู่ในดาต้าชีท อ่ะครับใช่แล้วมันคือเรื่องที่หนักอีกเหมือนกัน(ใกล้ถึงฝั่งแล้ว-คนเขียนก็ลุ้นเหนื่อย)เพราะผมรู้ก็อยากให้คนสนใจรู้จริง แต่คงไม่ยากไปกว่าตอนที่แล้วซึ่งเกือบจะจัดเต็ม(นอกเรื่องไปไกลโดยเฉพาะฉนวนไฟฟ้า ไม่น่าเลยกู) ส่วนวิธีการเลือกใช้ยางซิลิโคนและการแก้ปัญหาผมจะแนะนำให้ในเชิงยกตัวอย่างหลายๆตัว เมื่ออ่านจบแล้วท่านผู้สนใจคงพอมีความชำนาญพอจะอ่านดาต้าชีทจากผู้ผลิต คิดวิเคราะห์ปัญหาด้วยตนเอง เลือกใช้และแก้ปัญหาได้ ส่วนผมก็พอจะแนะนำได้บ้างแต่คงไม่เท่าท่านผู้สนใจทดลองทำด้วยตนเองมันคือความรู้ของท่านที่ไม่มีใครสามารถดูดทรัพย์ได้เหมือนการลงมือทำจริงๆ

คุณสมบัติทั่วไปของซิลิโคน

คุณสมบัติทั่วไปนี้อาจกล่าวได้ว่ามีในวัสดุทั่วไปทั้งหลายแม้ไม่ใช่ยางซิลิโคน เช่น ความแข็ง เหล็กก็มีเหมือนกันแต่เอามาเทียบกันด้วยสเกลวัดเดียวกันไม่ได้ ความยืดหยุ่นในเหล็กก็มี ความแข็งแรง %การยึดตัว และอื่นๆ แต่ในที่นี้จะเปรียบเทียบกันเฉพาะซิลิโคนกับซิลิโคน เพื่อความเข้าใจได้ง่าย

เรียนไปเพื่ออะไรครับกับคุณสมบัติทั่วไปของซิลิโคน คำตอบคือเรียนไปเพื่อสามารถอ่านดาต้าชีท เลือกใช้ได้ด้วยตนเองครับ จะได้ไม่ต้องถามผมว่า ถ้าจะทำซิลิโคนหน้าตาแบบนี้ต้องใช้ซิลิโคนแบบไหนอะไรดีอย่างนี้เป็นต้น ขอยกตัวอย่างดาต้าชีทให้มึนๆเล่นสักเล็กน้อย แล้วจะได้ขยันศึกษาหาความรู้กันต่อไปเพื่อให้อ่านออกเขียนได้ คิดเป็น

table_property_xiameter_mold_making_silicone_condensation_cure_type
ตารางแสดงคุณสมบัติทั่วไปของซิลิโคนทำโมลด์ dow corning (xiameter) ชนิด condensation cure
table_property_xiameter_mold_making_silicone_addition_cure_type
ตารางแสดงคุณสมบัติทั่วไปของซิลิโคนทำโมลด์ dow corning (xiameter) ชนิด addition cure -หดตัวต่ำ

เอาละครับมึนไหมครับ จริงๆผมทำให้มึนเองแหละครับ ก่อนจะมาหน้าตารางเหล่านี้ทางผู้ผลิตก็ยังมีวิธีเลือกที่เป็นหัวข้อง่ายๆคือ เอาไปใช้ทำอะไรก่อนจะมาที่หน้าข้างบนนี้ เอาละครับ ถ้าอ่านแล้ว เจอคำว่า addition cure หรือ condensation cure แล้วไม่เข้าใจ แสดงว่าคุณต้องย้อนกลับไปอ่านบทก่อนๆๆๆนั้นอีกเยอะ เพราะผมแนะนำไปแล้วว่าคืออะไร

ที่ยกตัวอย่างของ dow corning เพราะมีบริษัทแห่งหนึ่ง นำเข้ามาขายในประเทศ ชื่อ sil-model.com จะมีซิลิโคนเบอร์เด่นๆของเขาคือ RTV3481 ,3483 ,3498 ,3120 , silastic E, RTV M ,P1 ,T4 เป็นต้น ถ้าคุณเป็นคนนึงที่อยากได้คุณสมบัติที่ต้องการโดยเฉพาะทาง (เช่นเขาบอกว่าซิลิโคนเบอร์นี้เหมาะกับการหล่อโลหะพิวเตอร์ แต่ผมอยากเอาไปทำลูกรีดร้อนจะทำได้ไหม มีข้อดีกว่าอย่างไร มีข้อจำกัดอะไรเป็นต้น) คุณจำเป็นที่ต้องศึกษาและอ่านดาต้าชีทให้เป็น ส่วนคำจำกัดความต่างๆก็หาความเข้าใจจากกูเกิ้ลเพิ่มเติมได้ไม่ยากนัก ส่วนจะไปซื้อร้านยี่ปั๊ว ซาปั๊ว ยี่ห้ออื่น ถ้าจำเป็นก็ถามหาคนขายว่ามันเป็นของยี่ห้ออะไรเบอร์อะไรของยี่ห้อนั้นแล้วก็ไปค้นดูก่อน คุณก็จะใช้ซิลิโคน ของเยอรมัน ญี่ปุ่น จีน ไต้หวัน หรือเมกา ได้ทั้งนั้นครับ จบนะครับ

ความแข็ง (hardness)

การวัดความแข็งของยางซิลิโคนโดยทั่วไปวัดด้วยเครื่องวัดชนิดหนึ่ง (นิยามยากจริงๆเนอะ) เป็นระบบการวัดความแข็งที่ว่าเรียก Durometer  ซึ่ง นาย Albert Ferdinand Shore พัฒนาขึ้น จีงเรียกอีกอย่างว่าเป็นการวัดความแข็งของชอว์ (Shore Hardeness) ซิลิโคนทั่วๆไป มีหน่วยความแข็งประมาณ สเกล Shore A ความแข็งแข็งแค่ไหนก็ลองดูในรูปเลยจะพอเข้าใจ ความแข็งประมาณยางหนังสติ๊กถึงยางรถยนต์(คงพอเข้าใจนะ)

ผมจะอธิบายเพิ่มเติมในรูป ในรูปเป็นสเกลความแข็งยางและพลาสติก DIY (ผมใส่ลงเพิ่มลงไปเองเพราะรูปที่รวบรวมนี้มึความซับซ้อนซักหน่อย)

สเกลเทียบความแข็งยางและพลาสติกสำหรับDIY ในประเทศไทย

ในรูปประกอบ(ก๊อปมาบางส่วน)จะมีสเกลความแข็งยางอยู่ 3 สเกล ที่นิยมใช้คือ Shore 00  ,Shore A , Shore D ที่เอาไว้วัดยาง ส่วน สเกล Rockwell R ผมใส่เพิ่มเข้าไปส่วนใหญ่จะเอาไว้วัดของแข็งที่แข็งขึ้นมาอีกระดับคือพวกพลาสติกที่แข็งขึ้นจน ShoreD เอาไม่อยู่ นั่นเอง แต่ละสเกลก็มีความแข็งต่างกัน เครื่องมือวัดก็แตกต่างกันเป็นต้น ส่วนไอ้คำว่า DIYในรูป และมีกราฟแถบสีเขียวและสีแดงด้านล่าง หมายถึงความแข็งของสารเคมีชนิดทำเองได้ไม่ต้องใช้เครื่องจักร(DIY)โดยมีขายในเมืองไทยคือสีเขียว และสีแดงหมายถึงในเมืองนอก รูปกราฟอันนี้อาจมีข้อผิดพลาดถ้ามีคนเอาเข้ามาขาย และมีเทคโนโลยีใหม่ๆ หรือผมไม่รู้ว่ามี เป็นต้น

เกี่ยวกับการวัดความแข็งยาง

มานอกเรื่องยาวๆกับเรื่องเครื่องวัดความแข็งกันสักนิดนึง รีวิวเครื่องวัดความแข็งยางไปในตัวเลย พอดีผมมีความอยากได้เครื่องวัดความแข็งยางมาก ประมาณว่าอยากได้ที่วัดความแข็งประมาณสเกล shore A ก็เลยเสิชหาข้อมูลเป็นการใหญ่จะซื้อ แต่พอดูๆแล้วราคาหลัก สองพันอัพทั้งนั้นเลยอั้นซื้อเอาไว้ก่อน จากนั้นมีน้องที่ทำงานบอกว่าซื้อของจากอีเบย์ราคาถูกๆจากเมืองจีนไม่เกินพันนึงไม่เสียภาษี ค้นไปค้นมาเจอที่วัดแบบเข็มจีนอันนึงประมาณ 600 บาท ราคาน่าได้มากก็เลยฝากน้องซื้อเลย(ขี้เกียจสมัคร) ก็เลยได้เครื่องวัดจากจีนมาอันนึง

ก่อนซื้อก็หาพวกที่มีฟีดแบ๊คดีๆ ที่ดูไม่น่าโกง และก็มีสโตร์ของเขาเอง มีสินค้าค่อนข้างหลากหลาย มีคนคอมเม้น ebay durometer type A และที่สำคัญคือค่าส่งฟรี (งงกับไอ้ค่าส่งฟรีนี้มากมายเพราะน้องเขาทดลองซื้อของราคา30บาท ค่าส่งฟรี ก็ได้สินค้า ไม่เข้าใจว่าเมืองจีนทำได้ไง แค่ส่งซองเปล่าๆไปเมืองจีน ราคาก็มากกว่า 50บาทแล้ว)หลังจากจ่ายเงิน(paypal)ไปไม่นานเกิน 3 อาทิตย์ก็ได้รับของ เป็นไปรษณีย์ที่ส่งมาแบบ Air mail small packet แน่นอน ใบแปะหน้า CN22 ก็แปะว่า Accessory น้ำหนัก 0.3kg ราคา ส า ม ยู เอส ดอล ล่า เท่านั้นรักษาประโยชน์ให้ลูกค้าดีมากๆ 

smallpackage_durometer_shoreA_1

เท่าที่ดูคนขายลงขายของเยอะที่อีเบย์ ลิ้งค์ขายของหรือร้านข้างนอกเขาอยู่ที่ Newfrog.com เปิดไปดูของน่าได้มีอีกเยอะเลยแหะ

durometer_shoreA_2

 

รีวิว เครื่องวัดความแข็งยาง Durometer Type A วัดได้ตามมาตรฐาน ASTM 2240 สภาพกล่องและอุปกกรณ์ภายในอยู่ในเกณท์ดี ตามรูป ไม่มียี่ห้อติด ไม่รู้ว่ายี่ห้ออะไร เมื่อลองวัดดูได้ค่าที่ใกล้เคียงกัน ลองวัดหลายๆครั้ง ค่า+- รวมกัน ไม่เกิน 5 สรุปว่าคุ้มค่าครับ

ส่วนวิธีการวัด กดเข็มลงบนวัสดุยางที่เรียบและแผ่นยางที่ต้องการวัดต้องมีความหนามากกว่า 6 mm วัดสามครั้งแล้วหาค่าเฉลี่ย เมื่ออ่านคู่มือแล้วก็ทำการวัดเลยครับ

80shoreA_silicone_roller_for_heat_transfer_printing

ทีเห็นแท่งๆสีส้มนี่เป็นยางซิลิโคนชนิดโรลเลอร์ ไว้ใช้กับงานพิมพ์ประเภทฮีททรานเฟอร์ปริ๊นติ้ง มีความแข็งประมาณ 80 ShoreA (ซื้อจากบริษัทที่ขายเครื่องพิมพ์ประเภทนี้และเขาก็นำเข้ามา ไม่มีซิลิโคนเหลวหล่อเองได้ประเภทนี้ที่นำเข้ามาขาย) ต่อไปนี้จะเรียก 80A วัดได้ประมาณ 85A วัดสองสามครั้งก็ได้ประมาณ 83-85A โอเคครับ ผ่าน พอใจครับ

จากนั้นก็เอาไปลองวัด ยาง Tenga Egg ของเล่นผู้ใหญ่ พบว่ามันมีค่าต่ำกว่า 0 shoreA ก็แง๋ล่ะครับมันนิ่มประมาณเยลลี่นี่นา พบอีกว่าที่วัดตัวนี้ถ้าค่าความแข็งต่ำกว่า10A สปริงเข็มมันจะไม่ค่อยนิ่ง มันคือข้อเสียอันนี้ล่ะครับ

ถ้าเราลองค้นต่อไปพบว่าการวัด ASTM 2240 เขาบอกว่า ค่าต่ำกว่า10A และ มากกว่า 90A ถือว่าไม่มีนัยยะสำคัญ คือวัดเอามาเป็นเกณท์อะไรไม่ได้เลย

หลักการวัดเครื่องวัดความแข็งชนิดDurometer นี้คือมีเข็มกดและมีสปริงที่ออกแรงกดดังรูปขนาดของเข็มและแรงกดสปริงจะขึ้นอยู่กับสเกลความแข็งoo, A ,D  หาอ่านข้อมูลเพิ่มเติมได้จาก

albright1.com/silicone-durometer-hardness/

www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=shore_durometer_hardness_test

en.wikipedia.org/wiki/Shore_durometer

หลักการทำงานของเครื่องวัดความแข็งยาง Durometer ขอขอบคุณภาพจาก http://albright1.com/silicone-durometer-hardness/
ขอขอบคุณภาพจาก http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=shore_durometer_hardness_test
สเกลความแข็งชนิด Durometer เมื่อเทียบกันทุกสเกล ขอขอคุณภาพจาก http://albright1.com/silicone-durometer-hardness/

กลับมาเข้าเรื่องซิลิโคนกันสักนิดนึง ซิลิโคนชนิดDIYที่มีขายในประเทศทั่วๆไปมีความแข็งประมาณ 10-60 shoreA ถ้าต้องการความแข็งที่มากขึ้นหรือน้อยกว่านี้อาจต้องสั่งจากเมืองนอก  ปัจจุบันมีซิลิโคนประเภทแข็งมากและนิ่มมากที่คนนำเข้ามาบ้างซึ่งไม่หลากหลายและหายี่ห้อรวมถึงดาต้าชีทที่แน่นอนไม่ได้ คุณภาพอาจสู้พวกที่มีดาต้าชีทและมียี่ห้อแน่ชัดไม่ได้

จริงๆแล้วมีซิลิโคนที่มีความแข็งค่อนข้างมาก ประมาณ70 shoreD (ถ้าเทียบกับพลาสติกความแข็งไม่มากไปกว่าขวดโพลีโพไพลีน ขวดpp หรือขวดขุ่นที่เอาไว้ใส่น้ำแหละครับ ไม่แข็งเท่าไหร่คัตเตอร์กรีดเข้า แต่เอาเล็กจิกไม่เข้า) ซึ่งผลิตมาเพื่อใช้กับ หลอดLED ชนิดเป็นเคสใสมีความซึมผ่านแก๊สต่ำ ที่มีดาต้าชีทของ ShinEtsu เช่น SCR-1016 เป็นชนิดสองส่วนผสมกันแล้วต้องอบด้วยความร้อน

ภาพแสดงตัวอย่างซิลิโคนในหลอดLED ขอขอบคุณภาพจาก http://www.shinetsu.co.jp/encap-mat/e/product/k_l/lds/
ซิลิโคนสำหรับหลอดLED_2012 ShinEtsu
ซิลิโคนสำหรับหลอดLED_2012 ShinEtsu

ไอ้ผมก็โง่มานานนึกว่าLED ที่ใช้ๆกันอยู่ ที่คลุมตัวไดโอดเปล่งแสงนึกว่าทำจากอีพ็อกซี่หรือหล่ออีพ็อกซี่ทั้งชิ้นเคลือบลงไปบนเนื้อสสารไดโอด ก็ลืมนึกไปว่ามันร้อนมากสังเกตจากไฟฉายดีๆหน่อยที่เป็นLED เปิดนานๆเลนส์จะร้อนมาก ถ้าเป็นอีพ็อกซี่คงอยู่ได้ไม่เกิน10 นาที ตัวเลนส์ภายนอกอาจทำจากพลาสติกชนิดอื่นได้แต่ตัวคลุมเนื้อสสารไดโอดต้องใช้ซิลิโคนครับ ถ้าดูในรูปบนจะพบว่ามันสามารถคงคุณสมบัติเรื่องความใสได้90%แม้ใช้งานที่อุณหภูมิ150c เกือบสองหมื่นชั่วโมง(2ปี)

ตัวอย่างการใช้ซิลิโคนในหลอดLED

สนใจติดตามได้ใน www.silicone.jp/e/news/2012/01_2.shtml

www.silicone.jp/e/news/2014/01_2.shtml

การลดความแข็งของซิลิโคน ในซิลิโคนประเภททำโมลด์ที่ขึ้นรูปด้วยการผสมสองส่วนและแข็งตัวที่อุณหภูมิห้อง หรือซิลิโคนกาวประเภทoxime สามารถผสมด้วยซิลิโคนออย ถ้าเป็นของ dow corning จะใช้ PMX-200 silicone fluid 50cs หรือ DC 200 fluid ชื่อทางเคมีมันคือ Polydimethylsiloxane หรือ dimethicone ไว้จะพูดให้ละเอียดอีกที การลดความแข็งให้ทำงานง่ายหรือการลดความแข็งเพื่อให้ได้คุณสมบัติในเรื่องความนิ่มจะทำให้คุณสมบัติอื่นๆเช่นความแข็งแรง การยืดตัว การทนความร้อนเปลี่ยนแปลงไป ฉะนั้นถ้าต้องการให้ได้คุณสมบัติตามดาต้าชีททั้งหมดก็ไม่ควรใช้

ส่วนการเพิ่มความแข็งให้เป็นเนื้อซิลิโคนเดียวกัน ในทางปฏิบัติดูเหมือนจะทำไม่ได้ แต่ผมเข้าใจว่าเดาๆเล่นว่า อย่างน้อยที่น่าจะเป็นไปได้ก็น่าจะใช้ซิลิโคนออยนี่แหล่ะ แต่ประเภทที่มีความหนืดสูงมากๆ อย่างน้อยสูงกว่า 100,000 cs มันจะข้นมากประมาณนมข้นหวานแช่ตู้เย็นแล้วเทดู ซึ่ง DC 200 fluid มีขนาด 1แสน หกแสน และ1ล้าน cs น่าจะต้องใช้อย่างน้อย1แสน ทำให้ความแข็งเพิ่มขึ้นได้ถึง 60 shoreA แต่ถ้าจะแข็งกว่านั้นคงต้องผสมสูตรเอาเอง ถ้าผมหาได้คงได้ทดลองกันดูว่าเป็นไปได้หรือไม่

specific gravity และ vicosity

ความถ่วงจำเพาะ -ถ.พ. specific gravity หรือน้ำหนักของมันเมื่อเทียบกับน้ำที่ปริมาตรเท่ากัน

ซิลิโคนRTVมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำซะส่วนใหญ่ ถ.พ.จึงอยู่ระหว่าง1.1-1.5 (หมายความว่าน้ำ1ลิตร หนัก 1กิโลกรัม ซิลิโคน 1ลิตรหนัก1.1-1.5kg) เวลาไปซื้อซิลิโคนหล่อแบบจึงขายเป็นกิโลมากกว่าเป็นลิตรซึ่งการเทแบบถ้าคำนวนด้วยตาจะมองเป็นปริมาตรเช่น10cm*10cm*10cm =1ลิตร บางทีซื้อซิลิโคนที่หนัก1kg มาเท ได้แค่0.66ลิตร ก็ต้องไปซื้อเพิ่มเพราะมันหนักมากจึงได้ปริมาตรน้อย

ความหนืด vicosity คือความข้นเหลวขณะเท หน่วยวัดในที่นี้คือ centistokes (cs, cst) centiPoise (CPS)  Millipascal seconds (mPa.s) หน่วยเหล่านี้ได้ค่าเท่ากัน การรู้ความหนืดนำไปสู่อะไร ก็รู้สภาวะความข้นหรือเหลวสำหรับเพื่อจะเลือกใช้สารเคมีที่เหมาะกับสภาพการใช้งานของเราจริงๆ

ภาพอธิบายความหนืดกับการบอนด์พันธะ ขอขอบคุณภาพจาก http://blog.ioanacolor.com/2011/06/viscosity/

ในภาพความหนืดแสดงถึงความแข็งแรงของพันธะหรือแรงดึงดูดของโมเลกุลในของเหลวนั้น จะเห็นว่าน้ำเชื่อมช็อกโกแล็ตมีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลนั้นมากทำให้ข้นกว่าหนืดกว่า ส่วนความข้นเหลวในตัวทำเหลวซิลิโคนหรือไดเมธิโคนจึงบ่งบอกว่ามีขนาดโมเลกุลยาวหรือมีน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยหนักมากหรือหนักน้อยกว่ากันความข้นเหลวในซิลิโคนออยหรือไดเมธิโคนด้วยวิธีการบอนด์พันธะยาวชนิดเดียวกันทำให้ความหนาแน่นเท่ากัน เช่น ซิลิโคนออย DC 200 fluid ที่ความหนืด 1,000 cs (น้ำมันเครื่อง) และ 100,000cs(นมข้นแช่เย็น) มีความถ่วงจำเพาะเกือบเท่ากัน คือ0.971 และ 0.977  (ถ้าเทียบกับการทำกาวแป้งเปียก ผงแป้งเมื่อเทียบกับน้ำมันน้อยกว่ามาก ถ้าทำแป้งเปียกข้นกับแป้งเปียกเหลวหรือน้ำราดหน้า ถ.พ. ก็ใกล้เคียงกัน 1-1.1 เป็นต้น )

ความหนืดเปรียบเทียบ ขอขอบคุณภาพจาก http://www.nature.com/nprot/journal/v6/n7/fig_tab/nprot.2011.337_F2.html

แต่ความหนืดในยางซิลิโคนRTV ไม่สามารถบ่งบอกถึงความแข็งได้หลังจากที่มันเกิดโพลีเมอร์โดยสมบูรณ์ได้หรือ ไม่มีข้อมูลเพียงพอจะเอาความหนืดมาเป็นเกณท์เรื่องความแข็งได้ ลองดูตัวอย่างsilicone dow corning

3120 (ถ.พ.=1.45, 30500 mPa.s ,condensation cure )มีความแข็ง=56 A

และเบอร์M (ถ.พ.=1.29, 90000 mPa.s ,platinum cure )มีความแข็ง=59 A

เทียบกับซิลิโคนกาวโซนี oxime ความหนืดน่าจะสูงกว่า 90000 mPa.s แต่มีความแข็งเพียงไม่เกิน30A

แต่ถ้าเทียบกันในซิลิโคนแต่ละชนิด(condensation cure,platinum cure ,oxime) ความหนืดและถ.พ. ดูรวมกันก็พอจะคาดเดาความแข็งได้แต่ก็ไม่เสมอไป เพราะซิลิโคนแต่ละประเภทมีการตัดต่อโพลีเมอร์สารเติมแต่งขนาดกิ่งก้านโพลีเมอร์ไม่เหมือนกันคุณสมบัติต่างๆจึงไม่เหมือนกัน เอาความหนืดและถ.พ.มาเป็นแกณท์เรื่องความแข็งไม่ได้ (ตอนแรกนึกว่าจะใช้ได้)

สรุปซิลิโคนที่มีความหนืดสูงๆ มีข้อควรระวังหลายอย่างในการทำแบบโดยเฉพาะเรื่องฟองอากาศ เช่นอย่านำไปเทหล่อแบบที่มีรายละเอียดชนิดมีร่องลึกอย่างน้อย10มิลและแคบ4-5มิล เวลาเทราดลงไปก็หรือใช้แปรงทากลบภาพตัวอย่างชิ้นงานที่มีรูลึก1 blind cores

อาจจะเกิดฟองอากาศเล็กๆภายในโดยที่มันไม่ลอยขึ้นมาหรือลอยก็ขึ้นมาช้าจนมันแข็งเสียก่อนเป็นต้น ต้องค่อยๆเอาไม้เสียบลูกชิ้นไล่ซิลิโคนให้มันย้อยลงไปหลายๆรอบอาจต้องผสมทำซ้ำจนมันเต็ม   ตัวอย่างซิลิโคนที่มีความหนืดสูงๆของdowcoring เช่นเบอร์M  ที่มีความหนืด 90,000 mPa.s  ประมาณนมข้นหวานแช่เย็นเจี๊ยบแล้วลองเทดูนั่นแหละ

ยกตัวอย่างการทำแบบที่ไม่ได้ระวังเรื่องความหนืดที่สูงมาก

ฉะนั้นแล้วถ้าไม่เคยลองใช้มาก่อนรับรองได้ว่าความหนืดเป็นปัญหาอย่างมากครับ เสียตังทิ้งเป็นพันแน่ครับ เคยแล้วครับ ทำเสียเป็นกิโลๆเลย(กิโลละพันสองได้มั้งสมัยนั้นน่ะ) โดยเฉพาะดันไปใช้วิธีที่คิดว่าจะประหยัดเนื้อซิลิโคนเนื้อแบบคงได้เท่าๆกันเป๊ะไม่เกิน4-5มิลโดยดัดแปลงวิธีการของฝาหรั่งโดยที่ไม่ได้คิดอะไรในเรื่องความหนืด

รอแปะรูปของเสียเนื่องจากไม่ระวังเรื่องความหนืดกับวิธีการทำงาน

วิธีการของฝาหรั่งเดิมที่เอามาดัดแปลงโดยไม่ระวังเรื่องความหนืด ยกตัวอย่างจากดาต้าชีทแนะทำการทำแบบยางซิลิโคนของแว๊กเกอร์ (wacker) สมมติว่าเป็นการทำโมลด์ แบบ one part skin mould-pouring technique คือทำโมลด์ซิลิโคนที่มีความหนาเท่าๆกันไปตามผิวของโมเดลหรือแบบทำพิมพ์ ผมไม่เคยทำวิธีนี้มาก่อนเห็นฝาหรั่งแนะนำมาก็เลยลองดู ก็เข้าใจอยู่ว่าชิ้นงานใหญ่ประมาณ 1ฝ่ามือ เขาบอกให้ใช้ซิลิโคนหนาอย่างน้อย 10 มิล ก็ดื้อจะใช้3-4มิลพอ แต่เอาเครื่องดูดแวคคั่มมาต่อ คือหัวใสไงคิดว่าเป็นช่าง diy กูทำได้-กว่าจะได้เสียไปเกือบสองกิโล  เวลาทำงานก่อนแข็งคือ1ชั่วโมง กลับมาลองดูวิธีการทำโมลด์ก่อน

เทคนิคการทำโมลด์ซิลิโคนที่มีความหนาเท่าๆกันบนผิวโมเดลโดด้วยแวคคั่มปั๊ม-skin mould wacker with modify
1 เอาดินน้ำมันโปะที่โมเดลหนาหนึ่งเซนติเมตร 2 เทปูนปลาสเตอร์ลงไป 3 แกะพิมพ์ออก 4เอาไปเจาะรู 5 เทยางซิลิโคนที่ผสมแล้ว 6 แกะแบบพิมพ์ซิลิโคนออกจากโมเดล 7 พร้อมใช้งาน 8 วิธีของผมเองคือ เอาแบบปูนที่เจาะรูแล้วไปทาชแล็ก กันรูพรุนรั่วให้ทั่วหลายรอบทั้งนอกและในจากนั้นก็อุดรูต่อสายแว๊คคั่มแล้วเทจากนั้นก็เปิดเครื่องดูดเอาไว้

 

เมื่ออ่านตามวิธีทำ1-7 ผมเชื่อว่าผมต้องทำได้ เอาแค่หนา3-4 มิล ก็ไม่น่าจะยากต่อเครื่องดูดอากาศเลยคงทำให้มันไหลได้ง่ายชิ้นงานบางความหนืดก็สูงคงไม่น่ามีปัญหา

เกิดอะไรขึ้นฟองเพียบเลย หรือไม่ก็แข็งซะก่อนกลางทาง ขนาดเอาเข้าเครื่องแว๊คดูดฟองก่อนไปแล้วรอบนึง ลืมไปว่าความข้นของมันเป็นอุปสรรค์มากๆขนาดผสมแล้ว1ชมกว่าจะเซทตัวเล่นเอาเหนื่อยเลย ทดลองเป็นเดือนๆ ทุกครั้งที่ซิลิโคนเคลื่อนที่ผ่านแบบพิมพ์ถ้าแบบพิมพ์มีมุมแปลกซิลิโคนก็จะเกิดการม้วนตัวได้แล้วเกิดฟองแบบไม่ได้ตั้งใจให้เกิด ชิ้นงานบางไปเครื่องดูดก็เอาไม่อยู่บางทีก็แข็งกลางทาง(เครื่องดูดของญี่ปุ่นมือสองแรงแน่) ได้ข้อสรุปว่าทำได้ครับแต่ทำยากได้ผลอย่างที่เห็น ก็เลยคิดว่ากลับมาทำแบบไทยๆเลย์ไปปวดหลังไปดีกว่าง่ายดี

การขึ้นรูปยางซิลิโคนให้มีความหนาเท่ากัน มีแวคคั่มปั๊มช่วย mold_silicone_plaster_shell-skin mould technique
การขึ้นรูปยางซิลิโคนให้มีความหนาเท่ากัน มีแวคคั่มปั๊มช่วย เด๋วค่อยเพิ่มรูปนะยังไม่ได้ถ่ายเลย

เนื่องจากได้ทำมานานมากแล้ว ตอนทำก็ไม่ได้ถ่ายรูปเอาไว้ซะด้วย เด๋วรอขุดๆที่พอใช้ได้มาแสดงดีกว่า

การทำงานกับซิลิโคนที่มีความหนืดสูงๆ(แพงๆ) เวลาทำงานก่อนมันจะเป็นเจลไทม์นานเกือบชม. ต้องมีและต้องใช้เครื่องแว๊คคั่มเพื่อดูดฟองอากาศที่เราคนผสมออกไปก่อนเสมอ ไม่งั้นชิ้นงานจะมีปัญหาเรื่องรูพรุนและฟองอากาศเล็กๆจำนวนมากมายที่ผสมอยู่ในน้ำยางซิลิโคนข้นๆโดยที่มันไม่เคยคิดจะลอยขึ้นมาถ้ามีขนาดไม่ใหญ่พอ

การที่เอามาทำแบบพิมพ์บางๆให้หนา3-4มิล ต้องใช้เทคนิคที่ต้องคิดก่อนทำมากมาย แต่ถ้าทำแบบไทยๆง่ายๆก็เอาผ้าก๊อซ(ผ้าพันแผลชนิดยืดหยุ่นเสริมแรง ทำให้ยางไม่ขาดง่าย)โปะแล้วทาทับผ้าก๊อซโปะอีกแล้วก็โปะอีก แต่ถ้าอยากให้เป็นเนื้อเดียวกันไม่อยากให้มีใยผ้าก๊อซอยู่ข้างใน ผมว่าฝรั่งก็ยังอาจใช้เวลานึกนานกว่าคนไทย เพราะฝรั่งสมัยใหม่ชอบตีเป็นกล่องๆแล้วเทลงไปง่ายดี(ไม่เหมือนฝาหรั่งสมัยก่อนที่งานค่อนข้างปราณีต ถ้าลองอ่านหนังสือเก่าๆของฝาหรั่งแล้วจะพอเข้าใจ เพราะผ้าก๊อซคนไทยก็ประยุกต์ใช้ตามฝรั่ง แต่ฝาหรั่งบอกให้ใช้ผ้าที่ทอหลวมๆและผสมspandex หรือมีความยืดหยุ่นสูง บางทีไปซื้อซิลิโคนที่ร้านบอกเขาเอาผ้าก๊อซด้วยดันได้ผ้าก๊อซแบบไม่ยืดค่อยหยุ่นแทน ก็เลยไม่เคยใช้อีกเลย)
คนไทยก็บอกว่าทำบางๆโดยการเทยางใส่แล้วรอมันเป็นเจลแล้วเอานิ้วจุ่มวาสลีนแล้วไล่กด แต่ฝารั่งบอกว่ามันไม่เนี๊ยบนะต้องทำกรอบข้างนอกก่อนแล้ววางหุ้มลงแล้วทำรูเทให้น้ำหนักยางไหลลงไปในแบบ หรือไม่ก็ใช่หลอดฉีดยาดูดซิลิโคนเข้าฉีดในกรอบ(ฝรั่งยกตัวอย่างที่ความหนามันตั้งเกือบ1เซน แล้วก็ใช้ได้ดีกับพวกที่ความหนืดต่ำๆ เทแล้วเหลวประมาณน้ำผึ้งในหน้าร้อนอย่างนีดีครับ สรุปแม้จะใฃ้วิธีดัดแปลงมาเป็นแบบแวคคั่มทำแล้วไม่เคยเวิร์กเลย ทำแบบไทยๆดีกว่ามัํง)

สรุปทำแบบไทยๆดี-ถ้างบน้อย และแม่แบบละเอียดซับซ้อนเวิร์กที่สุด แต่ถ้างบเยอะทำแบบฝารั่งดีที่สุดทำกรอบแล้วเทแม่งเข้าไปง่ายดีไม่เมื่อยหาความละเอียดคงยากนิ ประชดชีวิตดี

ถามว่ามีวิธีอื่นไหมขอแบบไทยๆและไม่ต้องใช้แวคคั่มง่ายๆ และได้บางๆ3-4มิลโดยไม่ต้องต้องมีใยเสริมและเทครั้งเดียว มีครับแต่ขอไปทดลองทำอีกทีก่อน

แต่ลองคิดต้นทุนในการทำแบบฝาหรั่งและแบบไทยกันดูครับ
สมมติว่าเป็นแม่พิมพ์ชนิดสองข้าง ซิลิโคนเป็นแบบแพงพิเศษ
สมมติว่าทำโมลด์แบบฝาหรั่งตีกล่องแล้วเท ใช้ซิลิโคน2กิโลหมดไป2400บาท ทำแบบก่อนเท15นาที ผสมแล้วเทอีกไม่เกินชม.นึงเส็ด รวมค่าแรง3ชม.1200+กะค่าของ2400บาท+อุปกรณ์อื่นๆ200 =3800 บาท (ตอนแงะโมลด์ต้องใช้เวลาต้องใช้มีดคมๆผ่าโมลด์ให้เป็นสองข้าง)

ส่วนพี่ไทยที่คิดจะประหยัด ทำแบบก่อนเท 3 ชม. เททาทับบางๆซ้ำ3รอบ ใช้เวลาไปอีก 5 ชม. รอแข็งอีก1วัน แกะดินน้ำมันออกทำซิลิโคนอีกข้าง ใช้เวลาไปอีก5ชั่วโมง ใช้ซิลิโคนไปเพียง 800-
รวมเป็นเงินทำโมล์ดนี้ ค่าแรง 13ชม.*400=5200 ค่าของ800 +อุปกรณ์200 =6200 บาท

ถ้าคิดว่าค่าแรงเมืองไทยถูกวันละ 500-บาท ฝาหรั่งบอกวันนี้เวลายังเหลือไปทำงานเพิ่มอีก 2 ชิ้นจะได้ครับ8ชั่วโมง ได้เงินเพิ่มมาอีกบาน ส่วนคนไทยทำเงินได้เพียงโมล์ด1ชิ้น ฝาหรั่งทำโมลด์ได้4ชิ้น อืมเริ่มคิดหนักวิธีไทยๆนะว่ามันใช่หรือเปล่าหว่า

ขออนุญาตเอารูปมาลิ้งค์ จากที่นี่เลยครับรูปสวยอดใจไม่อยู่ http://saks108.blogspot.com/2010/09/blog-post_21.html คลิ๊กที่รูปเลยจะไปที่เว็บลิงค์ของเจ้าของภาพ ไปดูช่างฝีมือเขาทำงานหล่อแบบยางซิลิโคนกันอย่างไร

กลับกันอีกที ผลงานของฝารั่งสำหรับการทำโมลด์ส่วนใหญ่ต้นแบบจะดูง่ายๆไม่ค่อยมีดีเทลอะไร อาจเป็นเพราะวัฒนธรรมมันเป็นอย่างนั้น แต่ถ้าเป็นรูปปั้นเล็กๆและมีดีเทลมากๆเป็นงานฝีมือคือต้องหล่องานออกมาแล้วดีเทลดี ไม่มีรอยผ่าหรือมีก็น้อยมากไม่ต้องตกแต่งเยอะอย่างไรฝีมือก็คนละชั้นกับคนไทย อ้าวไหงมาไกลจนไปเรื่องนี้ได้หว่า

งานต้นแบบที่เป็นรูปนูนสูง คนไทยนิยมทำโมลด์แบบผ่าประกบ2ชิ้นด้วยการทาขึ้นรูปที่ละชิ้นกันมากครับ ผมก็นิยมอยู่เหมือนเดิมแต่หลังๆเริ่มขี้เกียจทา แต่ถ้าเป็นแบบฝาหรั่งนิยมต่อกล่องแล้วเทจากนั้นก็ค่อยๆเอามีดผ่า เทง่ายแต่เอามีดผ่านี่ไม่ง่ายเท่าไหร่ ต้องใช้2คนช่วย

.

.

 

Tensile Strength ,Tear Strength ,%Elongation

ความแข็งแรงของ-การดึง ,..-การฉีก ,%การยืดตัว

ความแข็งแรงของการดึง Tensile strength  เป็นค่าที่บ่งบอกความแข็งแรงของวัสดุซึ่งถูกทดสอบด้วยการดึง วัสดุที่ทดสอบจะถูกนำมาขึ้นรูปโดยแบ่งตามระดับความแข็งแรงของการดึงโดยขนาดของวัสดุที่ใช้ทดสอบหรือรูปร่างทดสอบอาจไม่เหมือนกัน การทดสอบที่ได้มาตรฐานที่ยอมรับกันจะถูกทดสอบด้วยเครื่องดึงเฉพาะ ที่สามารถบันทึกแรงดึง และการยืดตัวของวัสดุขณะถูกดึง ในที่นี้จะสนใจความแข็งแรงของการดึงในพวกยาง ตัวอย่างการทดสอบในวีดีโอด้านล่าง ขอขอบคุณวีดีโอ Rubber and Elastomer Tensile Strength Test – ASTM D412

การเปรียบเทียบความแข็งแรงแบบสามัญสำนึก เช่นเราก็รู้ๆกันอยู่ว่าเราดึงหนังสติ๊กให้ขาดได้ง่ายกว่า ลวดเหล็กที่มีขนาดเท่าเส้นหนังสติ๊ก คนที่แข็งแรงที่สุดเอาลวดมาดึงด้วยนิ้วก็ยังไม่มีที่ท่าว่าจะยืดออกด้วยซ้ำ หนังสติ๊กกับเหล็กจึงเอามาเทียบกันไม่ได้อยู่กันคนละระดับความแข็งแรง แต่เมื่อวัสดุมีความแข็งแรงใกล้เคียงกัน เช่นหนังสติ๊ก กับโอริงชนิดNitrile การเปรียบเทียบความแข็งจึงระบุเป็นค่าตัวเลขแทนเพื่อให้ง่ายต่อการเปรียบเทียบ

การเปรียบเทียบแบบค่าตัวเลข จะบ่งบอกด้วยแรงดึงต่อพื้นที่  ซึ่งจะมีหน่วยวัดความแข็งแรงของแรงดึง เช่น Mpa (เม็กกะปาสคาล),kg/mm2 (กิโลกรัมต่อตารางมิลลิเมตร) หน่วยพวกนี้เป็นหน่วยเดียวกับที่เราวัดแรงดันของก๊าซหรือของเหลว

การแปลงไปมาระหว่างหน่วยให้ใช้ กูเกิ้ลช่วย เช่น พิมพ์ kg/mm2 to Mpa เด๋วกูเกิ้ลก็ช่วยหาได้ ซึ่งบางทีมีหน่วยอื่นๆอีกมามาย เช่น psi kg/cm2 ซึ่งถ้าอ่านดาต้าชีทแล้วมีหน่วยแปลกไปจากที่คุ้นเคยให้ใช้กูเกิ้ลหาเว็บไซต์แปลงหน่วยให้

การทนต่อแรงดึงมักนิยามเพื่อนำค่านั้นมาใช้งานในการออกแบบส่วนใหญ่จะบ่งบอกด้วยแรงดึงต่อพื้นที่ ที่มีมากที่สุดก่อนวัสดุนั้นจะขาด เช่นหนังสติ๊กมีขนาดสมมติว่าความหนา1มิล เป็นวง สมมติว่าเมื่อเราดึงด้วยนิ้วด้วยแรงดึง 3.6kg จะทำให้วัสดุนั้นขาด

หนังสติ๊กมีค่าความแข็งแรงของการดึง

Tensile Strength = F/A

= แรง/พื้นที่

= 3.6kg/(2*1mm2)

=1.8 kg/mm2 = 1.8*9.8 Mpa =17.6Mpa

ที่มาความแข็งแรงของการดึงของยางธรรมชาติ ,สิทธิบัตร EP0378380B1

Tensile Strength = 23.8Mpa ค่าMean (17.7-32.8Mpa standard deviation=3.2)

%Elongation=823% ค่าMean (720-852% standard deviation=28)

ยางธรรมชาตินี้ผ่านกระบวนการเติมสารปรุงแต่งและการวัลคาไนเซชั่นแล้ว

**ในตัวอย่างการคำนวนนี้ ใช้ค่าสมมติที่ใกล้เคียงจริงว่าหนังสติ๊ก มี ความแข็งแรงของการดึง= 17.6Mpa  %การยืดตัวก่อนขาด=823% (แต่เมื่อลองเอาหนังสติ๊กมายึดจริงๆได้%การยืดตัวเพียง400% แต่เข้าใจว่าค่า strength คงใกล้เคียงกับที่สมมติ เพราะเปิดดูตัวอย่างการทดลองของไทยประกอบแล้ว(การวัลคาไนซ์ยางธรรมชาติด้วยรังสี) และหนังสติ๊กอาจผ่านการเติมสารปรุงแต่งยางประสานเพิ่มจากที่สมมติ

แสดงว่าเราใช้แรงดึง1.8kg ต่อพื้นที่ยาง 1 ตารางมิลลิเมตร จะทำให้หนังสติ๊กขาด เมื่อเราต้องการนำไปใช้ออกแบบควรให้มีค่าต่ำกว่า 1.8kg  เช่น1.0kg/mm2  มันจะใช้งานได้นานไม่ขาดง่ายเป็นต้น

 

การวัดค่าแรงดึงต่อพื้นที่ของเครื่องทดสอบแรงดึง ซึ่งความแข็งแรงของการดึงศัพท์เทคนิกเรียกว่าความเค้นแรงดึง ถ้าสังเกตที่เครื่องจะมีตัวหนีบหรือตัวคีบวัสดุทดสอบบนล่างซึ่งมันไม่ได้ทำหน้าที่ดึงแต่มันทำหน้าที่จับการยืดตัว ซึ่งมีหน่วยวัดเป็น ขนาดการยืดตัวเพิ่ม/ขนาดที่ยังไม่ยืดตัว ทางศัพท์เทคนิกจะเรียกว่าความเครียดแรงดึง ซึ่งยางจะมีขนาดการยืดตัวเพิ่มมากกว่าเหล็กเยอะ การเปรียบเทียบการยืดตัวของยางถูกพัฒนาเป็น เปอร์เซนต์การยืดตัว หรือ %Elongation

%Elongation หรือเปอร์เซนต์การยืดตัว(เพิ่มขึ้นจากขนาดเดิม)ก่อนขาด หรือจะเรียกว่าเปอร์เซนต์ความยืดหยุ่นก็ได้ คือคุณสมบัติอีกอย่างหนึ่งที่เราอาจจะนำมาใช้ออกแบบ

ตัวอย่างเช่น ซิลิโคน RTV 3120 ที่เหมาะกับการหล่อโลหะพิวเตอร์ มีความแข็ง 56 shoreA มีstrength=4.0Mpa และ %Elongation=128%  มีความหมายในเรื่องการยืดตัวคือ 3120 สามารถยืดตัวได้เพิ่มอีก 1.28 เท่าก่อนที่มันจะขาด เช่นเราออกแบบวัสดุ3120 เอาไว้สมมติว่ามีขนาดเท่าหนังสติ๊ก ยาว 3 เซนติเมตร เมื่อเราดึงให้ยืดมันยืดเป็น 6.84 เซนติเมตรมันจะขาด

ถ้านำไปเปรียบเทียบกับ ซิลิโคน RTV-4131-p1 ซึ่งเหมาะกับนำไปทำยางงานพิมพ์ชนิด pad prinint ซึ่งต้องการความยืดหยุ่นสูงมาก มี%Elongation= 850 (ใกล้เคียงกับหนังสติ๊ก=823%) ซึ่งมันจะยืดตัวเพิ่มขี้ได้อีก8.5เท่าของความยาวเดิม แต่ความแข็งมันได้เพียง 25 shoreA และ Tensile strength=7.5Mpa  Tear strength=23N/mm หน่วยในรูปมันผิดนะครับเด๋วขอแก้ทีหลัง

ถ้าสังเกตดีๆนี่ตัวท๊อปเรื่อง strengthแรงดึง ของยางซิลิโคนในตารางแล้ว ความแข็งแรงก็ยังสู้ยางธรรมชาติไม่ได้ ซึ่งยางธรรมชาติรับน้ำหนักแรงดึงได้ดีกว่ายางซิลิโคนตัวท๊อปแรงดึงได้มากกว่า 2 เท่า ฉะนั้น ถ้าเอายางซิลิโคนตัวนี้ไปทำหนังสติ๊กมันจะรับน้ำหนักได้เท่าไหร่ครับ ได้กี่ kg/mm2

Strength =7.5Mpa =7.5/9.8  kg/mm2 =0.76 kg/mm2

ถ้าทำเป็นวงก็รับน้ำหนักได้เพียง 1.53kg  แต่หนังสติ๊ก ได้ตั้ง 3.6 kg เป็นต้น

ยกตัวอย่างหนังสติ๊ก กับยางซิลิโคน คงพอเข้าใจเรื่องความแข็งแรงของการดึงแล้วนะครับ

 

ความแข็งแรงของการฉีก Tear strength หรือค่าการทนต่อการฉีกขาด  มีหน่วยเป็น N/mm (นิวตันต่อมิลลิเมตร) หรือ KN/m(ตัวเลขได้เท่ากัน) เอาเป็นว่าเป็นค่าเอาไว้เปรียบเทียบกัน

การทดลองความแข็งแรงของการฉีกในพวกยางจะใช้ตามมาตรฐาน ASTM D624 ซึ่งมีรูปแบบการฉีกหลายแบบ แต่ละแบบก็จะมีตัวอย่างชิ้นงานต่างๆกันไป ทดสอบแล้วได้ค่าไม่เท่ากันเวลาเปรียบเทียบกันจะเปรียบเทียบได้เฉพาะรูปแบบเดียวกันซึ่งค่อนข้างยุ่งยาก

tear strength-astm D624_die_specimen
ตัวอย่างชิ้นงาน ที่เอาไว้ทดสอบความแข็งแรงของการฉีกที่มา http://www2.ulprospector.com/property_descriptions/ASTMD624.asp

 

ในที่นี้จากตารางของการเลือกยางซิลิโคของ dow corning จะใช้รูปแบบทดลองหรือชิ้นงานทดลองชนิด die B ซึ่งมีหน้าตาดังรูปข้างล่างก่อนจะเข้าเครื่องฉีกด้านบน

ชิ้นงานทดลอง die B ภาพจาก http://www2.ulprospector.com/property_descriptions/ASTMD624.asp

ซึ่งปรกติแล้ว ความแข็งแรงของการฉีกชนิด dieB > Trouser โดยธรรมชาติ ฉะนั้นเมื่อคุณจะออกแบบเอาไว้ใช้กับงานแบบไหน ก็ต้องทดลองด้วยรูปแบบนั้น แล้วเอาค่าที่ได้ไปคำนวน

ตัวอย่างเช่น ซิลิโคน RTV-4131-p1 ซิลิโคน pad printing ตัวเดิม มีค่า Tear strength=23N/mm die B คือชิ้นงานทดสอบดังรูป มีความหมายว่า ถ้าซิลิโคน มีความหนา 1 มิล เราจะต้องออกแรงฉีกด้วยการดึงให้มันฉีกด้วยแรง=23N =23นิวตั้น =23/9.8 Kg=2.3Kg  ลองเอากระดาษแล้วตัดตามรูปแล้วดึงดู คุณจะเข้าใจเองแหละครับ กระดาษบางๆเมื่อใช้แรงดึงมันก็จะฉีกขาด แต่เข้าใจว่ากระดาษหนา1มิล น่าจะรับน้ำหนักความแข็งแรงการฉีกได้มากกว่า 2.3kg

ถ้าเปรียบเทียบกับซิลิโคน หล่อโลหะพิวเตอร์ RTV-3120 มีค่า Tear strength=7N/mm ถ้าชิ้นงานหนา 1 มิลตามการทดสอบแบบdieB จะใช้แรงดึงที่ทำให้ฉีกขาด=7/9.8=0.7kg

การเปรียบเทียบนี้พอเข้าใจนะครับ ถ้าไม่เข้าใจก็หากระดาษแข็งมาตัดแล้วทดลองดึงดูก็จะเข้าใจเองครับ

ถ้าเปรียบเทียบกับซิลิโคนด้วยกันจะพบว่าน้ำหนักดึงที่ทำให้เกิดแรงฉีกยิ่งต่ำก็ยิ่งขาดง่ายก็เปรียบเหมือนว่ามันขาดได้ง่ายนั่นเอง เช่น 3120 มีความแข็งสูงถึงเกือบ60 shoreA แต่มันขาดง่ายฉะนั้นชิ้นงานที่ทำต้องหนาอย่าให้บางๆ2-3มิล เมื่อแกะเข้าแกะออกบ่อยๆจะขาด ควรมีความหนา4-5มิล และควรเป็นแบบประกบที่ไม่ต้องใช้แรงดึงงัด แต่ควรเป็นแบบพิมพ์ที่แกะง่ายๆ ไม่ควรใช้งานเป็นแม่พิมพ์ยางชนิดถลก ขออนุญาตก๊อปรูปเพื่อเป็นตัวอย่างให้เห็น

RTV 3120 สีส้มๆคือยางซิลิโคน เขาทำแบบพิมพ์ยางตันหนามากและมีไม้ประกบบนล่าง จะเห็นได้ว่าชิ้นงานหล่อเสร็จจะแกะง่ายๆไม่มีการถลกยางงัดยาง เท่าที่ดูฝรั่งเขาเอาไว้หล่อโลหะเช่นตะกั่ว+ดีบุก เอาไว้ทำอะไรถ่วงสำหรับตกปลามั้ง ขอขอบคุณภาพจาก http://www.stripersonline.com/surftalk/topic/232608-jig-casting-alloys/

 

 

 

 เปอร์เซนต์การหดตัว ,%linear shrinkage

การหดตัว ในที่นี้หมายถึง เมื่อเราหล่อแบบยางซิลิโคนหรือหล่อชิ้นงานซิลิโคน ซิลิโคนจะมีการหดตัวเมื่อมันแข็งตัวซึ่งเป็นธรรมชาติของซิลิโคน การหดตัวนี้ดูได้จากปริมาตรที่เปลี่ยนไป แต่ในที่ให้คำจำกัดความที่ เปอร์เซนต์การหดตัวชนิดเส้นตรง %linear shrinkage สมมติว่า 0.4%linear shrinkage หมายถึง ถ้าเราหล่อยางซิลิโคนเป็นแท่งๆยาวเหมือนดินสอยาว100เซนติเมตร เมื่อยางซิลิโคนแข็งมันจะหดตัวเหลือความยาวเพียง 99.6 เซนติเมตร

จะลองยกตัวอย่างการหดตัวและการขยายตัวให้พอเข้าใจกันก่อน

ถ้าเปรียบเทียบคล้ายๆกับน้ำเมื่อเราเอาไปใส่กระป๋องแล้วเอาไปแช่แข็งจะสังเกตได้ว่ากระป๋องตูดมันจะนูนออกมาหรือไม่ก็น้ำแข็งจะมีการขยายตัวทำให้ดันทั้งตูดกระป๋องและปากกระป๋องคือมันขยายๆตัวไปทั่วๆทุกทิศทุกทาง ปริมาตรของน้ำแข็งจะมากกว่าน้ำทั่วไปอยู่ 9% ในที่นี้เรียกว่าการขยายตัวหรือการขยายตัวเมื่อเป็นของแข็ง ยกตัวอย่างอีกชนิดหนึ่งให้เห็นชัดๆเช่นปูนปลาสเตอร์ชนิดอัลฟ่า ที่ใช้สำหรับหล่อแบบทำฟันจะมีการขยายตัวเพิ่มขึ้น 0.1-0.3%

ตัวอย่างการหดตัว เช่นปูนซีเมนต์ส่วนใหญ่จะหดตัวเมื่อแข็ง เรซิ่น หรืออีพ็อกซีก็มีการหดตัวเมื่อแข็งเช่นกัน ซึ่งมีค่าเท่าไหร่นั้นก็ขึ้นกับชนิดเคมีและส่วนผสมที่เพิ่มเติมลงไป ถ้าเป็นเรซิ่นหรือpolyester resin ชนิดใสๆหล่อทั่วไปที่ไม่มีการผสมการหดตัวจะมากถึง6% by volume (%bv หรือเปอร์เซนต์โดยปริมาตร) ขึ้นไป  =1.82%linear shrinkage (หาได้จากการถอดรูทที่สามของ6)

เรามาลองดูในตาราง ส่วนใหญ่ยางซิลิโคนชนิด คอนเด็นเซชั่นเคียวจะมีการหดตัวเชิงเส้นอยู่ที่ 0.2-0.6% linear shinkage percent แต่ชนิดแอ๊ดติชั่นเคียวมีการหดตัวที่0.1% รู้ค่าเหล่านี้แล้วสำคัญไฉน

 

 

กก

 

 

curing agent

 

 

 

—22/2/2558   ข้างล่างกำลังเขียน ถ้าอ่านไม่เป็นภาษาก็ขออภัยครับ—-

ยังไม่จบนะครับ รอก่อน

 11,309 total views,  1 views today