La gomma siliconica (spesso chiamata elastomero di silicone) è ampiamente utilizzato per guarnizioni, componenti medici e beni di consumo. A differenza dei metalli o delle plastiche, il silicone si comporta in modo elastico: si allunga, si comprime e si restringe maggiormente durante lo stampaggio e la post-cottura.
Pertanto, definendo tolleranze dimensionali per i componenti in silicone richiede una mentalità diversa rispetto ai materiali rigidi.

Questo articolo spiega quali sono gli standard di tolleranza applicabili ai pezzi stampati in gomma siliconica, come interpretarli, quali sono le tolleranze pratiche ottenibili e come comunicarle chiaramente sui disegni o sulle richieste di offerta.

Quali norme si applicano?

Le parti in gomma siliconica sono regolate dalle norme generali di tolleranza della gomma piuttosto che da quelle della plastica o del metallo. I riferimenti principali sono:

• ISO 3302-1: Gomma - Tolleranze per i prodotti - Parte 1: Tolleranze dimensionali
• GB/T 3672.1-2002: Standard cinese equivalente a ISO 3302-1
• DIN 7715: Vecchio standard tedesco (in gran parte sostituito dall'ISO)

Questi documenti definiscono le classi di tolleranza (M1-M4) e i limiti dimensionali in base alla gamma di dimensioni e ai requisiti di precisione.

Classi di tolleranza (M1-M4)

Classe	Descrizione	Applicazioni tipiche
M1	Massima precisione	Parti mediche, componenti a tenuta stagna
M2	Alta precisione	Guarnizioni industriali, interfacce meccaniche
M3	Precisione generale	Parti in silicone stampate standard
M4	Bassa precisione	Articoli non critici di grandi dimensioni o morbidi

🔹 Utilizzo M1/M2 per un adattamento preciso, M3 per i componenti generali, M4 quando le dimensioni non sono critiche.

Restringimento e compensazione tipici del silicone

Il silicone presenta un ritiro relativamente elevato e variabile durante lo stampaggio.

Fattore	Valore tipico / Intervallo
Campo di restringimento	1,5% - 3,0% (media ≈2,0%)
LSR (silicone liquido)	Restringimento più basso e costante
Silicone solido (VMQ)	Leggermente più alto e meno uniforme
Variazione dimensionale dopo la polimerizzazione	0,1% - 0,5% restringimento supplementare

Suggerimento per il design:
Quando si progettano gli stampi, compensare il ritiro (di solito +2%) nella dimensione della cavità. Documentate il ritiro ipotizzato e confermatelo durante l'ispezione del primo articolo.

Tabella di riferimento delle tolleranze pratiche

Dimensione nominale (mm)	M1 (mm)	M2 (mm)	M3 (mm)	M4 (mm)
0 - 6	±0.08	±0.10	±0.20	±0.30
6 - 10	±0.10	±0.15	±0.25	±0.40
10 - 18	±0.13	±0.20	±0.35	±0.50
18 - 30	±0.16	±0.25	±0.40	±0.70
30 - 50	±0.20	±0.35	±0.55	±0.90
50 - 80	±0.25	±0.40	±0.70	±1.10
80 - 120	±0.35	±0.50	±0.80	±1.30

⚙️ Per pezzi molto sottili (<1,0 mm) o pareti morbide, aumentare la tolleranza di ±0,1-0,2 mm.

Differenze tra LSR e VMQ (silicone solido)

• LSR (gomma siliconica liquida):

  • Stampato ad iniezione
  • Eccellente ripetibilità
  • Minore variazione di ritiro
  • Adatto per parti di alta precisione (sensori medicali, automobilistici)

• VMQ (silicone solido):

  • Stampato a compressione o a trasferimento
  • Maggiore variabilità del ritiro e della finitura superficiale
  • Costo inferiore, adatto a pezzi di media precisione

Linee guida per la misurazione e l'ispezione

Il silicone è morbido: l'accuratezza della misurazione dipende molto dalle condizioni.
Definirli chiaramente nel disegno o nel documento di qualità:

1. Temperatura di misurazione: 23 ± 2 °C
2. Condizionamento: Misurare dopo 24 ore a temperatura ambiente dopo la polimerizzazione.
3. Strumenti di misura: Calibri a ganasce morbide, proiettore ottico o CMM a bassa forza
4. Forza della sonda: ≤0,5 N per evitare la deformazione
5. Metodo di supporto: Misura allo stato libero o in condizioni di compressione definite
6. Campionamento: Definizione della quantità di ispezione (FAI 100%, AQL di produzione)

Suggerimento: Documentare la forza di misura, il fissaggio e l'orientamento nel disegno per garantire la coerenza.

Fattori di progettazione degli stampi che influenzano le tolleranze

• Materiale dello stampo e controllo della temperatura: Influenza l'accuratezza della cavità e la ripetibilità del ritiro
• Ventilazione e chiusura: La scarsa ventilazione provoca bagliori e distorsioni
• Spessore uniforme delle pareti: Evitare transizioni di grande spessore
• Post-curing: Stabilizza le dimensioni; specificare tempo e temperatura
• Manutenzione degli strumenti: Controllare regolarmente l'usura della cavità e aggiornare le misure

Raccomandazioni su superfici e caratteristiche

• Evitare spigoli viviutilizzare raggi di 0,5-1,5 mm.
• Mantenere altezza del testo ≥0,5 mmlarghezza della linea ≥0,5 mm per una maggiore leggibilità
• Per costole e pareti sottiliLo spessore minimo deve essere di 0,8 mm (per il silicone 50A).
• Evitare sottosquadri profondi, a meno che non sia assolutamente necessario

Come specificare le tolleranze nei disegni / RFQ

Includere sempre questi dettagli quando si crea un disegno o un ordine di acquisto:

• Classe di tolleranza per dimensione: ad esempio Ø30,00 ±0,20 mm (ISO 3302-1 M2)
• Materiale e durezza: Silicone VMQ 60 Shore A
• Processo: Stampato a compressione o Stampato ad iniezione LSR
• Ipotesi di ritiro: 2,0% compensato in stampo
• Condizioni di misura: Temperatura, post-cura, strumenti, forza della sonda
• Finitura superficiale: Se necessario, definire il codice Ra o texture
• Requisiti per l'ispezione: Piano di campionamento FAI o per lotti

Esempio di nota di disegno:
Materiale: LSR, 50 Shore A
Tolleranza: ±0,10 mm (ISO 3302-1 M2)
Misurazione a 23 ± 2°C dopo 24 ore dalla polimerizzazione
Ritiro ipotizzato 1,8% compensato in cavità
Processo: Stampato ad iniezione

Ispezione e controllo statistico

• Ispezione del primo articolo (FAI): Verifica delle dimensioni chiave prima della produzione in serie
• Capacità di processo (Cpk/Cp): Traccia per pezzi di precisione ad alto volume
• Campionamento AQL: Per gli articoli non critici
• Grafici di controllo: Monitoraggio delle caratteristiche principali (ID/OD, spessore)

Insidie e soluzioni comuni

Trappola	Causa	Soluzione
Aspettarsi tolleranze a livello di plastica	Elasticità del silicone	Applicare adeguatamente la norma ISO 3302-1 (M1-M4)
Incoerenza delle misure	Metodo non definito	Specificare la temperatura e la forza della sonda
Il ritiro post-cura non è stato considerato	Materiale relax	Misura dopo la post-cura completa
Geometria sottile e flessibile	Supervisione della progettazione	Rinforzare le costole, aggiungere filetti

Caso di studio: Guarnizione di precisione in silicone

Parte: Guarnizione LSR per sensore automotive
Materiale: LSR, 50 Shore A
Processo: Stampaggio a iniezione
Specificato: ID Ø20,00 ±0,10 mm (M1), OD Ø24,00 ±0,15 mm (M2)
Post-cura: 2 ore a 200°C
Risultato:

• Restringimento effettivo 1,6%
• Cavità dello stampo regolata dopo il FAI
• Cpk = 1,67 ottenuto dopo la messa a punto

Domande frequenti

Q1: Le parti in silicone possono raggiungere una tolleranza di ±0,05 mm?
Solo per elementi molto piccoli e rigidi o per parti in LSR con un controllo di processo rigoroso. Gli intervalli normali sono ±0,1-0,3 mm.

D2: Devo definire le tolleranze per ogni dimensione?
No. Applicare note generali come "Dimensioni non specificate per ISO 3302-1 M3" e specificare tolleranze più strette solo se critiche.

D3: Come specificare le dimensioni compresse delle guarnizioni?
Definire la dimensione funzionale in compressione o aggiungere una nota come "Misurata a compressione 5%".

Conclusioni e lista di controllo

Per garantire il successo della produzione di pezzi in gomma siliconica:

1. Scegliere il grado di tolleranza corretto (M1-M4).
2. Specificare il materiale, la durezza e il tipo di indurimento.
3. Definire il processo di stampaggio (LSR, compressione, trasferimento).
4. Ipotesi di contrazione del documento.
5. Temperatura e strumenti di misurazione dello stato.
6. Richiedere il FAI e definire il piano di campionamento.
7. Evitare tolleranze irrealistiche a livello di plastica.
8. Mantenere la stabilità degli utensili e dei processi.

Appendice - Riferimento rapido

Standard: ISO 3302-1 / GB/T 3672.1
Restringimento: 1,5% - 3,0% (base di progetto 2,0%)
Classi di tolleranza: M1 (massima) / M2 / M3 / M4 (minima)
Temperatura di misurazione: 23 ± 2 °C
Post-cura: Misura dopo la completa polimerizzazione
LSR: migliore ripetibilità rispetto allo stampaggio a compressione

Nota dell'autore:
Questa guida fa parte del nostro Serie di conoscenze sullo stampaggio del siliconescritto per aiutare gli ingegneri e gli acquirenti a definire tolleranze raggiungibili e standard industriali per i prodotti in silicone.