Силиконовая пластина: толщины, пищевая и термостойкая

Слово «пластина» в каталогах закрывает два разных продукта: формовой лист ограниченного размера и рулонное полотно. Для прокладки разница существенная, потому что формат листа ограничивает габарит детали без стыка, а у рулона и формового листа разная точность толщины. Поэтому выбор листа под прокладку начинают с габарита детали, затем смотрят документы, смесь, толщину и самые узкие места контура.

Формовой лист и рулон дают разный максимальный габарит

Формовую силиконовую пластину вулканизуют в прессе, поэтому её размер равен размеру плиты пресс-формы. Например, отечественный изготовитель резинотехнических изделий ЭЛИЗ во Владимире перечисляет листы от 240×240 до 500×500 мм и толщины от 0,5 до 12 мм, монолитные и пористые. Прокладка крышки диаметром 600 мм из такого листа целиком не выходит, её придётся делать составной или искать другой формат.

Рулонный силикон выпускают каландрованием или экструзией с последующей вулканизацией. У европейских поставщиков встречаются рулоны шириной 1200 мм и длиной 5–10 м, например у немецкого дистрибьютора ehorst лист 1200 × 10 000 × 5 мм заявлен твёрдостью 50 ± 5 Shore A. Из рулона вырезают крупные рамки и прокладки люков без стыка, но толщина по ширине полотна гуляет сильнее, чем у листа из пресс-формы.

Если наружный размер прокладки больше 500 мм, формовые листы такого формата отпадают или прокладку делят на сегменты с вулканизацией стыков. Если важна точная толщина на маленькой детали, например на прокладке датчика или смотрового окна, удобнее формовой лист.

Пищевую пластину отличает документ на партию листа

У пищевого листа служба качества спотыкается в одном месте: документ выдают на рулон или лист, а на склад приходят вырезанные прокладки без маркировки. Перечень бумаг в целом зависит от того, какие бумаги просить на пищевой силикон, а для пластины важна цепочка от листа к детали.

Поэтому в заказе пищевой прокладки из пластины просят три вещи. Первая: марка листа и номер партии в КП и в документах на отгрузку. Вторая: копия документа на эту партию листа, где указан пищевой контакт и, если важно, тип продукта и температура. Третья: запись о том, что детали вырезаны именно из этой партии. Без такой цепочки служба качества видит силиконовую прокладку неизвестного происхождения.

Чем пищевая силиконовая пластина отличается от технической?

Пищевую силиконовую пластину от технической отличает прослеживаемость: у листа есть марка, номер партии и документ о допуске к продуктам, и всё это повторяется в бумагах на вырезанные прокладки. Сама прокладка маркировки не несёт, поэтому связь с листом держится только на записях в КП и накладной. Если в документах на отгрузку стоит просто «силикон», проверить пищевое происхождение детали уже нельзя.

Номер ИРП на пластине называет резиновую смесь

В объявлениях о силиконовых листах часто стоят номера смесей: ИРП-1338, ИРП-1265, ИРП-1267. Номер обозначает рецептуру резиновой смеси, из которой изготовитель выпустил лист, а свойства пластины зависят ещё от вулканизации и толщины. Как читать такие обозначения, видно из расшифровки номеров смесей ИРП, а группы VMQ, PVMQ и FVMQ различаются внутри кремнийорганической резины.

Для пластины полезно сверить номер смеси с паспортом. У смеси ИРП-1338, по карточке изготовителя на productcenter.ru, заявлены диапазон от −60 до +250 °C, твёрдость 58–70 Shore A и назначение, среди прочего, для пластин в контакте с пищевыми продуктами. Если продавец пишет «ИРП-1265» без паспорта, номер остаётся словом в объявлении: пределы смеси и пищевой допуск придётся подтверждать отдельно.

Низкий раздир силикона задаёт ширину перемычек

Цифры раздира в паспорте листа удобнее читать применительно к раскрою. В карточке ИРП-1338 сопротивление раздиру 14,7 кН/м и прочность при растяжении 6,4 МПа: для пластины 3 мм это значит, что надрыв, начатый ножом или острой кромкой болта, продолжается под небольшим усилием рук. Чертёж, по которому годами резали EPDM, при переходе на силиконовый лист пересматривают по ширине самых узких мест.

Слабые места плоской прокладки видны на чертеже заранее. Это перемычка между болтовым отверстием и внутренним краем, узкий язычок между двумя отверстиями, острый внутренний угол выреза. При затяжке силикон выдавливается в отверстие, кромка надрывается, а при следующей разборке надрыв идёт дальше по телу прокладки.

Пример с допущением: прокладка люка 300 × 300 мм из листа 5 мм, отверстия под болты М10 диаметром 11 мм, перемычка от отверстия до внутреннего края 4 мм. Если принять, что перемычка должна быть не меньше полутора толщин листа, нужно 7,5 мм, и не хватает 3,5 мм. При листе 3 мм требование падает до 4,5 мм, остаётся сдвинуть внутренний контур на полмиллиметра. Углы выреза при этом скругляют радиусом не меньше толщины листа.

Можно ли вырезать из силиконовой пластины прокладку с отверстиями под болты?

Из силиконовой пластины вырезают прокладки с отверстиями под болты, если перемычки достаточно широкие и затяжка умеренная. Силикон слабо сопротивляется раздиру, поэтому узкая полоса между отверстием и краем рвётся при монтаже или при второй разборке. Внутренние углы выреза скругляют, отверстия делают без надрезов, а для фланцев с сильной затяжкой рассматривают более прочную резину или прокладку другого типа.

Толщину под фланец считают от зазора и неровности

Толщина силиконовой прокладки решает две противоположные задачи. Тонкий лист не закрывает неровность и коробление фланца или крышки. Толстый мягкий лист при затяжке выдавливается наружу и в отверстия, а при нагреве ещё и ползёт. Общие правила выбора те же, что для толщины резиновой прокладки, для силикона к ним добавляется малая прочность.

Порядок рассуждения такой. Сначала оценивают зазор: щупом между крышкой и корпусом без прокладки или по следу старой прокладки. Затем выясняют, есть ли ограничитель сжатия: бурт, дистанционные втулки, упор крышки. Если ограничителя нет, силиконовую прокладку обычно берут тоньше, чем резиновую, чтобы затяжка не раздавила её. Если ограничитель есть, толщину считают от высоты упора с учётом сжатия мягкого листа.

На схеме условные диапазоны для примера, нормой они не служат: гладкий фланец до 1 МПа 2–4 мм, крышка бака без давления 3–6 мм, дверь печи по сварной раме 5–10 мм, демпфирующая подкладка 5–15 мм. Для конкретного узла толщину назначают по зазору и наличию упора, а в КП записывают, задана она заказчиком или предложена изготовителем.

Для пластины записывают длительную и пиковую температуру отдельно

Справочные цифры по силикону выглядят внушительно, но в них смешаны разные режимы. Ориентир для марок общего назначения около −50…+200 °C в длительной работе, кратковременно до +250 °C, а отдельные термостойкие смеси заявляют и +300 °C. Прокладка двери печи, которая стоит у нагревателя восемь часов в смену, работает в длительном режиме, даже если в паспорте печи написано «до +250 °C».

Для заказа записывают две температуры: длительную у самой прокладки и пиковую с её длительностью. Если в узле есть горячее масло, силиконовый лист набухнет раньше, чем перегреется, и сравнивать нужно с другими каучуками; разница с FKM показана в сравнении силикона и фторкаучука для жары. Пар под давлением для обычного силиконового листа тоже тяжёлый режим, такой узел оценивают отдельно.

Прокладки из пластины режут плоттером или водой

Силиконовую пластину раскраивают ножом плоттера, гидроабразивом или вырубают штампом в серии. Резину, силикон и PTFE лазером мы не режем: на кромке остаётся оплавленный слой, а у силикона ещё и белый налёт. На тонком и среднем листе контур режет плоттерная резка, толстые листы и мелкие отверстия в толстом силиконе удобнее резать водой.

Ценовой ориентир плоттерной резки: от 30 ₽ за погонный метр реза плюс материал, ориентировочно, с НДС, точная цена в КП. Пример: уплотнение крышки пищевого бака по образцу, пищевой силикон 5 мм, 6 шт., около 1 100 ₽ за штуку, ориентировочно, с НДС, точная цена в КП. Партия выходит около 6 600 ₽, поэтому к оплате минимальный заказ 9 000 ₽ с НДС.

Ресурс прокладки из пластины подтверждают только в узле

Паспорт листа описывает образцы, испытанные в лаборатории при одной температуре и одной среде, а прокладка из этого листа живёт между двумя металлическими поверхностями, под затяжкой и с мойкой. Срок её службы по паспорту не вычислить, поэтому до проверки в узле его не называют. В КП указывают, откуда взята марка листа: из чертежа заказчика, из паспорта под заявленную температуру или из предложения изготовителя, которое заказчик согласовал письменно.

Для листа есть простой способ проверки до серии. Вместе с прокладками заказывают несколько обрезков той же партии размером с ладонь и кладут их в рабочую среду узла: в продукт, моющий раствор или в камеру рядом с прокладкой. Через две-три недели обрезок меряют по толщине, сравнивают твёрдость на ощупь с контрольным и смотрят, не стал ли он липким или ломким. Это не заменяет испытаний, но отсекает лист, который в этой среде явно не живёт.

Данные, по которым подбирают лист

Для расчёта прокладки из силиконовой пластины нужны контур с размерами или образец, количество, длительная и пиковая температура, среда и наличие пищевого контакта. Отдельно укажите, есть ли у фланца упор и сколько раз в смену открывают крышку. Если есть старая прокладка, пришлите её фото на листе с линейкой: по следу видно, где она рвалась и насколько её сжимали.

Листы общего назначения — это силикон VMQ, а готовые решения по контуру заказчика — силиконовые прокладки. Если прокладка пищевая, в первой строке запроса напишите, какой документ нужен вашей службе качества: от этого зависит, из какого листа её будут резать.