Wat zijn de tolerantienormen voor siliconenrubber?

Siliconenrubber (vaak siliconenelastomeer) wordt veel gebruikt in afdichtingen, pakkingen, medische onderdelen en consumentengoederen. In tegenstelling tot metalen of kunststoffen gedraagt silicone zich elastisch - het rekt uit, drukt samen en krimpt meer tijdens het vormen en na uitharding.
Daarom is het definiëren van dimensionale toleranties voor siliconen onderdelen vereist een andere manier van denken dan voor harde materialen.

In dit artikel wordt uitgelegd welke tolerantienormen van toepassing zijn op spuitgietproducten van siliconenrubber, hoe je ze interpreteert, welke praktische toleranties haalbaar zijn en hoe je ze duidelijk communiceert op tekeningen of RFQ's.

Welke normen zijn van toepassing?

Voor onderdelen van siliconenrubber gelden algemene tolerantienormen voor rubber in plaats van kunststof of metaal. De belangrijkste referenties zijn:

• ISO 3302-1: Rubber - Toleranties voor producten - Deel 1: Maattoleranties
• GB/T 3672.1-2002: Chinese standaard gelijkwaardig aan ISO 3302-1
• DIN 7715: Oudere Duitse standaard (grotendeels vervangen door ISO)

Deze documenten definiëren tolerantieklassen (M1-M4) en dimensionale limieten op basis van maatbereik en precisievereisten.

Tolerantieklassen (M1-M4)

Klasse	Beschrijving	Typische toepassingen
M1	Hoogste precisie	Medische onderdelen, afdichtingscomponenten
M2	Hoge precisie	Industriële afdichtingen, mechanische interfaces
M3	Algemene precisie	Standaard gegoten siliconen onderdelen
M4	Lage precisie	Grote of zachte niet-kritieke items

Gebruik M1/M2 voor nauwkeurige pasvormen, M3 voor algemene onderdelen, M4 wanneer afmetingen niet kritisch zijn.

Typische siliconenkrimp en compensatie

Silicone vertoont een relatief hoge en variabele krimp tijdens het gieten.

Factor	Typische waarde / bereik
Krimpbereik	1,5% - 3,0% (gemiddeld ≈2,0%)
LSR (vloeibare siliconen)	Lagere en consistentere krimp
Vaste siliconen (VMQ)	Iets hoger en minder uniform
Verandering in afmetingen na uitharding	0,1% - 0,5% extra krimp

Ontwerptip:
Compenseer bij het ontwerpen van mallen voor krimp (meestal +2%) in de holteafmeting. Documenteer de veronderstelde krimp en bevestig dit tijdens de eerste artikelinspectie.

Referentietabel voor praktische toleranties

Nominale grootte (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

⚙️ Verhoog de tolerantie met ±0,1-0,2 mm voor zeer dunne onderdelen (<1,0 mm) of zachte wanden.

Verschillen tussen LSR en VMQ (Solid Silicone)

• LSR (vloeibaar siliconenrubber):

  • Spuitgegoten
  • Uitstekende herhaalbaarheid
  • Lagere krimpvariatie
  • Geschikt voor onderdelen met hoge precisie (medisch, autosensoren)

• VMQ (massief silicone):

  • Pers- of transfergieten
  • Grotere variabiliteit in krimp en oppervlakteafwerking
  • Lagere kosten, geschikt voor onderdelen met gemiddelde precisie

Richtlijnen voor metingen en inspecties

Silicone is zacht - de meetnauwkeurigheid hangt sterk af van de omstandigheden.
Definieer ze duidelijk in de tekening of het kwaliteitsdocument:

1. Meettemperatuur: 23 ± 2 °C
2. Conditie: Meet na 24 uur bij kamertemperatuur na uitharding
3. Meetinstrumenten: Soft-jaw schuifmaat, optische projector of CMM met lage kracht
4. Sondeer kracht: ≤0,5 N om vervorming te voorkomen
5. Ondersteuningsmethode: Meten in vrije toestand of onder gedefinieerde compressie
6. Bemonstering: Inspectiehoeveelheid definiëren (FAI 100%, productie AQL)

Tip: Documenteer de meetkracht, opspanning en oriëntatie in de tekening om consistentie te garanderen.

Ontwerpfactoren van matrijzen die toleranties beïnvloeden

• Vormmateriaal & temperatuurregeling: Beïnvloedt de holtenauwkeurigheid en krimpherhaalbaarheid
• Ventilatie en afsluiting: Slechte ontluchting veroorzaakt flits en vervorming
• Uniforme wanddikte: Vermijd grote dikteovergangen
• Nabehandeling: Stabiliseert afmetingen; specificeer tijd & temperatuur
• Onderhoud gereedschap: Controleer regelmatig de holteslijtage en werk de metingen bij

Oppervlakte- en kenmerkaanbevelingen

• Vermijd scherpe hoekengebruik radii van 0,5-1,5 mm
• Houd teksthoogte ≥0,5 mmlijndikte ≥0,5 mm voor leesbaarheid
• Voor ribben en dunne wandenDe minimale dikte moet 0,8 mm zijn (voor 50A silicone).
• Vermijd diepe ondersnijdingen tenzij dit absoluut noodzakelijk is

Toleranties specificeren in tekeningen / RFQ's

Vermeld deze gegevens altijd als je een tekening of inkooporder maakt:

• Tolerantieklasse per dimensie: bijv. Ø30,00 ±0,20 mm (ISO 3302-1 M2)
• Materiaal & hardheid: Silicone VMQ 60 Shore A
• Proces: Drukgegoten of LSR spuitgieten
• Aanname van krimp: 2.0% gecompenseerd in matrijs
• Meetomstandigheden: Temperatuur, nabehandeling, gereedschap, tasterkracht
• Afwerking oppervlak: Definieer indien nodig Ra- of textuurcode
• Inspectievereiste: FAI- of partijmonsterplan

Voorbeeldtekening:
Materiaal: LSR, 50 Shore A
Tolerantie: ±0,10 mm (ISO 3302-1 M2)
Meting bij 23 ± 2°C na 24 uur uitharding
Aangenomen krimp 1,8% gecompenseerd in spouw
Proces: Spuitgegoten

Inspectie en statistische controle

• Eerste artikelinspectie (FAI): Belangrijke afmetingen controleren voor massaproductie
• Procescapaciteit (Cpk/Cp): Track voor grote aantallen precisieonderdelen
• AQL-bemonstering: Voor niet-kritieke items
• Regelkaarten: Belangrijke kenmerken bewaken (ID/OD, dikte)

Veelvoorkomende valkuilen en oplossingen

Valkuil	Oorzaak	Oplossing
Toleranties op kunststofniveau verwachten	Silicone elasticiteit	ISO 3302-1 (M1-M4) op de juiste manier toepassen
inconsistentie in metingen	Niet gedefinieerde methode	Temperatuur en sondekracht opgeven
Krimp na uitharding buiten beschouwing gelaten	Materiaal ontspanning	Maatregel na volledige nabehandeling
Dunne flexibele geometrie	Toezicht op ontwerp	Versterk ribben, voeg filets toe

Casestudie: Precisie-Siliconedichting

Onderdeel: LSR-pakking voor autosensor
Materiaal: LSR, 50 Shore A
Proces: Spuitgieten
Gespecificeerd: ID Ø20,00 ±0,10 mm (M1), OD Ø24,00 ±0,15 mm (M2)
Na de kuur: 2u bij 200°C
Resultaat:

• Werkelijke krimp 1,6%
• Vormholte aangepast na FAI
• Cpk = 1,67 bereikt na tuning

Veelgestelde vragen

V1: Kunnen siliconen onderdelen een tolerantie van ±0,05 mm bereiken?
Alleen voor zeer kleine, stijve vormen of LSR-onderdelen met strikte procescontrole. Het normale bereik is ±0,1-0,3 mm.

V2: Moet ik toleranties definiëren voor elke dimensie?
Nee. Gebruik algemene opmerkingen zoals "Niet gespecificeerde afmetingen volgens ISO 3302-1 M3" en specificeer nauwere toleranties alleen waar dit kritisch is.

V3: Hoe gecomprimeerde afmetingen voor afdichtingen opgeven?
Definieer de functionele dimensie onder compressie of voeg een opmerking toe als "Gemeten bij 5% compressie".

Conclusie en checklist

Voor een succesvolle productie van siliconenrubberonderdelen:

1. Kies de juiste tolerantieklasse (M1-M4).
2. Specificeer materiaal, hardheid en uithardingstype.
3. Gietproces definiëren (LSR, compressie, transfer).
4. Aanname van documentkrimp.
5. Temperatuur en instrumenten voor staatsmetingen.
6. FAI vereisen en voorbeeldplan definiëren.
7. Vermijd onrealistische toleranties op kunststofniveau.
8. Onderhouden van gereedschap en processtabiliteit.

Bijlage - Snelle referentie

Norm: ISO 3302-1 / GB/T 3672.1
Krimp: 1,5% - 3,0% (basisontwerp 2,0%)
Tolerantieklassen: M1 (hoogste) / M2 / M3 / M4 (laagste)
Meettemperatuur: 23 ± 2 °C
Na uitharding: Maatregel na volledige uitharding
LSR: Betere herhaalbaarheid dan persgieten

Noot van de auteur:
Deze gids maakt deel uit van onze Kennisreeks Silicone Moldinggeschreven om ingenieurs en inkopers te helpen bij het definiëren van haalbare, industriestandaard toleranties voor siliconenproducten.