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

 

18,502 total views, 6 views today

Comments

comments