الاهتزازات طبيعية في الأجهزة مثل الهواتف والسيارات والأجهزة الطبية. لسوء الحظ ، فإن ترك هذه الاهتزازات بمفردها يمكن أن يؤدي إلى البلى ، والضوضاء ، والتلف. باستخدام مواد التخميد الاهتزازي ، يمكنك تحسين أداء أجهزتك وإطالة عمرها الافتراضي. على الرغم من أن العديد من مواد التخميد الاهتزازية تشمل المعدن والفلين والمطاط ، إلا أن السيليكون يظل هو الأفضل.
تتناول هذه المقالة سبب كون مطاط السيليكون هو أفضل مادة للتحكم في الاهتزازات ، وتطبيقاته ، وكيفية اختيار أفضل مادة لتطبيقك.
ما هو مطاط السيليكون؟
مطاط سيليكون هو مطاط صناعي يحتوي على السيليكون والهيدروجين والأكسجين والكربون كعناصر أساسية. اعتمادًا على المنتج النهائي، يحتوي هذا المطاط الصناعي على تركيبة كيميائية تشتمل على بوليمر السيليكون وعامل الارتباط المتقاطع والمواد المضافة. عادة، يتم استخدام عامل الربط المتقاطع أثناء تصنيع مطاط السيليكون هو البلاتين أو البيروكسيد. تتم إضافة هذا العامل إلى بوليمر السيليكون، مما يؤدي إلى بدء تفاعل كيميائي يجعل المادة مرنة.
علاوة على ذلك ، فإن المواد المضافة المستخدمة في مطاط السيليكون تعزز خصائصه. على سبيل المثال ، تعمل الأصباغ على تحسين لون المنتج النهائي ، بينما يحسن الكربون الأسود من قوة الشد لمطاط السيليكون.
بغض النظر عن الإضافات ، فإن هذا المطاط الصناعي له خصائص كهربائية ممتازة ، وموصلية حرارية عالية ، واستقرار كيميائي جيد. علاوة على ذلك ، يمكن تشكيل مطاط السيليكون بسهولة ليناسب العديد من التطبيقات بسبب متانته ومرونته.
كيف يتم صنع مطاط السيليكون
عملية تصنيع مطاط السيليكون بسيطة نسبيًا. تتمثل الخطوة الأولى في عملية التصنيع في خلط وتسخين مكونات مطاط السيليكون - بوليمر السيليكون ، وعامل الربط المتقاطع ، والمواد المضافة المناسبة للتطبيق.
بعد تسخين المكونات في خليط متجانس ، يمكن بثق المطاط الصناعي أو تشكيله. تدفع عملية البثق خليط السيليكون إلى قالب لتشكيل منتج مستمر. مع القولبة ، يتم حقن خليط السيليكون في قالب ويسمح له بالشفاء.
أثناء عملية المعالجة، يتم استخدام بيروكسيد أو محفز البلاتين تتم إضافته لبدء رد فعل الارتباط المتبادل. بعد معالجة مطاط السيليكون، يتم قصه وتنظيفه لتكوين المنتج النهائي.
من المهم ملاحظة أن خصائص المنتج النهائي تؤثر على أداء مطاط السيليكون كمادة مثبطة. على سبيل المثال ، تؤثر صلابة المادة على تأثير التخميد الاهتزازي. تعتبر مواد مطاط السيليكون الأكثر ليونة أفضل في امتصاص الصدمات من مطاط السيليكون الأكثر صلابة.
علاوة على ذلك ، يؤثر سمك المنتج النهائي أيضًا على تخميد الاهتزاز. كلما زادت سماكة المطاط الصناعي ، زاد تأثير التخميد الاهتزازي.
Hongju تنتظر طلب عرض الأسعار الخاص بك!
كيف يثبط مطاط السيليكون الاهتزازات؟
غالبًا ما تنتج الأنظمة الميكانيكية اهتزازات نتيجة حدوث الاحتكاك أو الصدمات الميكانيكية. قد يؤدي ترك هذه الاهتزازات بمفردها إلى تلف النظام وانخفاض الكفاءة والتسبب في حدوث ضوضاء. ولذلك، فمن المهم للغاية لتخفيف الاهتزازات. اهتزازات التخميد هي عملية تعمل على إزالة أو تقليل الاهتزازات في النظام. يمكن استخدام مواد مثل السيليكون لتخفيف الاهتزازات في النظام.
بسبب خصائصه المرنة واللزجة، يعتبر مطاط السيليكون بمثابة مانع اهتزاز ممتاز. فهو يمتص الاهتزازات ويبددها على شكل حرارة إلى البيئة المحيطة. عندما يمتص السيليكون الاهتزازات، فإنه يتشوه. ثم تقوم قوى الاحتكاك الداخلية داخل المطاط الصناعي بتبديد الطاقة على مدار عدة دورات. نتيجة لذلك ، يقلل المطاط الصناعي من تردد وسعة الاهتزازات في نظام ميكانيكي.
يُظهر مطاط السيليكون العديد من خصائص التخميد الاهتزازي ، بما في ذلك ؛
- التخلفية نزعة المادة الممغنطة إلي البقاء في حالة مغناطيسية: هذا عندما تعتمد استجابة نظام ميكانيكي على مدخلاته. قد يؤدي الإدخال إلى تأخر عند تغييره. التباطؤ هو ظاهرة شائعة في الأنظمة الفيزيائية مع التخميد الداخلي. يظهر مطاط السيليكون أيضًا هذه الظاهرة عند تعرضه للتحميل والتفريغ الدوري. ومع ذلك ، فإن تكوين المطاط الصناعي يحدد سلوكه التخلفي. على سبيل المثال ، يتشوه مطاط السيليكون الناعم بسهولة ويستغرق وقتًا أطول للتعافي. وبالتالي ، فإنه يُظهر تباطؤًا أكثر أهمية مقارنة بمطاط السيليكون الصلب.
- لزوجة مطاطية: يحدث هذا عندما تُظهر المادة خصائص لزجة ومرنة عندما تتعرض للتشوه. يمتلك مطاط السيليكون خصائص اللزوجة المرنة. تحت الضغط ، يتشوه المطاط الصناعي ويعمل كمطاط. يمكن أن يعود المطاط الصناعي إلى شكله بمجرد إزالة الضغط. ومع ذلك ، إذا تم الحفاظ على الضغط ، فإن مطاط السيليكون سوف يستمر في التشوه ويعرض سلوكًا شريرًا.
- معامل التخميد: يقيس كمية الطاقة المشتتة بعد كل دورة تشوه. تقلل المواد ذات معاملات التخميد العالية من اتساع الاهتزازات في النظام. ومع ذلك ، فإن معامل التخميد لمطاط السيليكون منخفض نسبيًا. ومع ذلك ، لا يزال هذا المطاط الصناعي فعالاً في تقليل الاهتزازات ، خاصةً إذا كان سميكًا. كلما زاد سمك مطاط السيليكون ، زاد معامل التخميد.
- تشوه القص: يغير شكل المادة دون تغيير حجمها. تحدث هذه الظاهرة عندما يتم تطبيق قوى تعمل في اتجاهين متعاكسين على جزأين من المادة. يخضع مطاط السيليكون أيضًا لتشوه القص. قد يؤدي تقوية مطاط السيليكون باستخدام مواد مالئة أثناء التصنيع إلى جعله أكثر مقاومة لتشوه القص.
- التخميد الاحتكاكي: يحدث عندما يكون سطحان في حركة نسبية. تقوم هذه الأسطح بتبديد الحرارة بسبب الاحتكاك بينها. يُظهر مطاط السيليكون التخميد الاحتكاكي اعتمادًا على سطحه. إذا كان سطح المطاط الصناعي أملس ، يكون التخميد الاحتكاكي أقل مما لو كان سطحه خشنًا. بالإضافة إلى ذلك ، سطح السيليكون المطلي به كمية أقل من التخميد.
تطبيقات مطاط السيليكون كمادة تخميد الاهتزاز
بسبب تأثير التخميد الاهتزازي ، يتم استخدام مطاط السيليكون في العديد من الصناعات ، بما في ذلك ؛
- الفضاء: تستخدم معدات الهبوط والمراوح والدوارات مخمدات الاهتزاز مثل مطاط السيليكون لتقليل الضوضاء وتحسين الأداء.
- السيارات: تستخدم أنظمة التعليق وأنظمة العادم وحوامل المحرك وأنظمة التوجيه مخمدات الاهتزاز مثل مطاط السيليكون
- الالكترونيات: يخمد مطاط السيليكون الاهتزازات في الأجهزة الإلكترونية مثل الطابعات وآلات النسخ والهواتف الذكية ومحركات الأقراص الثابتة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة.
- أجهزة طبية: يخمد مطاط السيليكون الاهتزازات في الأجهزة الطبية مثل الأطراف الصناعية ، وأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي ، وأجهزة الموجات فوق الصوتية.
Hongju تنتظر طلب عرض الأسعار الخاص بك!
لماذا تختار مطاط السيليكون على مخمدات الاهتزاز الأخرى؟
مطاط السيليكون ليس المادة الوحيدة المثبطة للاهتزاز في السوق. تشمل مخمدات الاهتزاز الأخرى المطاط والمعدن والفلين والبوليمرات اللزجة المرنة مثل البولي فينيل كلوريد (PVC) والبولي يوريثين.
ومع ذلك ، يوفر السيليكون خصائص استثنائية تجعله الاختيار الأفضل. تشمل هذه الخصائص نطاق درجة الحرارة الواسع والمرونة والعزل الكهربائي والمقاومة الكيميائية.
ما الذي يجب مراعاته عند اختيار مطاط السيليكون لمواد التخميد الاهتزازي？
قبل اختيار مطاط السيليكون كمادة لتخميد الاهتزاز ، من الضروري ملاحظة أن العديد من العوامل تؤثر على تأثير التخميد للمادة. تشمل هذه العوامل درجة الحرارة والتردد والسعة والصلابة.
تؤثر درجة الحرارة على خصائص التخميد للسيليكون. مع زيادة درجة الحرارة ، يصبح السيليكون أقل صلابة ، مما يزيد من قدرات التخميد. علاوة على ذلك ، فإن تردد الاهتزاز هو عامل حاسم آخر. كلما انخفض تردد الاهتزاز ، زادت خصائص التخميد لمطاط السيليكون.
تؤثر سعة الاهتزاز أيضًا على فعالية السيليكون كمادة تخميد الاهتزازات. عند السعات المنخفضة، يكون للسيليكون تأثير مخفف منخفض. ومع ذلك ، إذا كانت السعة عالية جدًا ، فقد يصل المطاط الصناعي إلى حدود التشوه ويصبح أقل فاعلية في التخميد الاهتزاز.
تعتمد تأثيرات التخميد الاهتزازي لمطاط السيليكون أيضًا على صلابته. تتشوه مواد السيليكون الأكثر ليونة بسهولة وتمتص اهتزازات أكثر من مواد السيليكون الصلبة.
إرشادات يجب مراعاتها قبل اختيار السيليكون كمادة تخميد الاهتزاز
اعتمادًا على المواد المضافة المستخدمة في عملية التصنيع ، هناك أنواع مختلفة من مطاط السيليكون بخصائصها المميزة. لذلك ، تعتبر ظروف تشغيل التطبيق الخاص بك حاسمة لاختيارك للسيليكون كمثبط للاهتزاز.
عند اختيار مادة سيليكون لتخميد الاهتزاز ، من المهم مراعاة درجة الحرارة والسعة ونطاق التطبيق الخاص بك. يجب أن تكون مادة السيليكون المناسبة قادرة على تحمل الظروف المتوقعة وتثبيط الاهتزازات بشكل فعال. يمكن أيضًا أن تكون العوامل البيئية مثل الطقس اعتبارات مهمة ، حيث أن بعض مواد السيليكون أكثر مقاومة للعناصر.
تعتبر التكلفة أيضًا عاملاً بالغ الأهمية ، لذا من الضروري التأكد من أن مادة السيليكون تخفف الاهتزازات وتتناسب مع ميزانيتك. يعد اختيار مادة السيليكون المناسبة التي تلبي احتياجاتك وميزانيتك أمرًا مهمًا لتحقيق أهداف التخميد الاهتزازي.
كيفية اختبار وتقييم مطاط السيليكون لتخميد الاهتزاز？
يعد اختبار والتحقق من موثوقية وفعالية مطاط السيليكون كمادة تخميد أمرًا ضروريًا لأنه يساعد على منع الفشل غير المتوقع وزيادة الأداء العام. كما أنه يقلل من تكاليف الصيانة ويضمن توافق المواد مع مواصفات التطبيق الخاص بك.
تتضمن بعض طرق الاختبار القياسية لتقييم أداء مطاط السيليكون كمادة تخميد ما يلي:
التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA): يختبر التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) خصائص اللزوجة المرنة للمادة ، بما في ذلك معامل التخميد. أثناء الاختبار ، تتعرض المادة لقوة تذبذب صغيرة عبر عدة درجات حرارة ونطاقات تردد. ثم يتم قياس التشوه الناتج واستخدامه لحساب معامل التخميد.
قياس معامل القص: يقيس هذا الاختبار التأثير الملطف لمطاط السيليكون عند تعرضه للقص. أثناء الاختبار ، يتم وضع عينة من المطاط الصناعي بين لوحين متوازيين. بينما يتم إصلاح لوحة واحدة ، تتحرك الأخرى للخلف وللأمام. بعد قياس القوة اللازمة للحفاظ على الحركة التذبذبية ، يتم استخدامها لحساب معامل قص المادة.
اختبار التأثير: يقيس هذا الاختبار خصائص التخميد لمادة ما عندما تتعرض لحملة صدمية. يتضمن اختبار الصدم ضرب المادة بمطرقة أو إسقاط وزن ثم قياس التشوه.
Hongju تنتظر طلب عرض الأسعار الخاص بك!
وفي الختام
مطاط السيليكون هو مثبط اهتزاز ممتاز ، مما يساعد على تحسين عمر المعدات.
ومع ذلك ، فإن عملية تصنيع مطاط السيليكون تتضمن استخدام العديد من الإضافات ، والتي بدورها تؤثر على الخواص الميكانيكية للإلاستومر. لهذا السبب ، من الضروري مراعاة ظروف تشغيل التطبيق الخاص بك قبل اختيار مادة مثالية لامتصاص الصدمات.
قم بتخصيص منتجات مطاط السيليكون الخاصة بك
افترض أنك تريد استخدام مطاط السيليكون كمثبط للاهتزاز لمعداتك. في هذه الحالة ، يعد الاتصال بمورد حسن السمعة للحصول على أفضل المنتجات أمرًا ضروريًا.
مع أكثر من عقدين من الخبرة ، هونغجو أنشأت نفسها كشركة مصنعة خبيرة في صناعة المطاط. فريق الخبراء لدينا متاح لمناقشة مواصفات تطبيقاتك ومنتجات المطاط المناسبة لك. نقوم أيضًا بتخصيص الحلول الشاملة من الأختام إلى الحشيات لتناسب احتياجاتك.
