Siliconenrubber (vaak siliconenelastomeer genoemd) wordt veel gebruikt in afdichtingen, pakkingen, medische componenten en consumentengoederen. Anders dan metaal of kunststof gedraagt siliconen zich elastisch: het rekt uit, wordt samengedrukt en krimpt sterker tijdens het vormen en naharden. Daarom vereist het definiëren van maattoleranties voor siliconenonderdelen een andere benadering dan voor stijve 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 norm die gelijkwaardig is aan ISO 3302-1
- DIN 7715: oudere Duitse norm (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 passingen, M3 voor algemene componenten en M4 wanneer de afmetingen niet kritisch zijn.
Typische siliconenkrimp en compensatie
Silicone vertoont een relatief hoge en variabele krimp tijdens het gieten.
| Invloedsfactor | 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 matrijzen de krimp (doorgaans +2%) in de afmeting van de caviteit. Leg de aangenomen krimp vast en bevestig deze tijdens de eerste-stuksinspectie.
Referentietabel voor praktische toleranties
| Nominale grootte (mm) | M1 (mm) | M2-maat (mm) | M3 (millimeter) | M4 (in 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 |
⚙️ Vergroot bij zeer dunne onderdelen (<1.0 mm) of flexibele wanden de tolerantie met ±0.1–0.2 mm.
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 deze duidelijk in de tekening of het kwaliteitsdocument:
- Meettemperatuur: 23 ± 2 °C
- Conditionering: meet 24 h na het naharden bij kamertemperatuur
- Meetinstrumenten: schuifmaten met zachte bekken, optische projector of CMM met geringe meetkracht
- Tastkracht: ≤0.5 N om vervorming te voorkomen
- Ondersteuningsmethode: meet in vrije toestand of onder een vastgelegde compressie
- Steekproef: definieer de inspectiehoeveelheid (FAI 100%, productie-AQL)
Tip: leg de meetkracht, opspanning en oriëntatie vast in de tekening om consistentie te waarborgen.
Ontwerpfactoren van matrijzen die toleranties beïnvloeden
- Matrijsmateriaal en temperatuurregeling: beïnvloeden de nauwkeurigheid van de caviteit en de herhaalbaarheid van de krimp
- Ontluchting en aanspuiting: slechte ontluchting veroorzaakt braamvorming en vervorming
- Uniforme wanddikte: vermijd grote overgangen in wanddikte
- Naharden: stabiliseert de afmetingen; specificeer tijd en temperatuur
- Onderhoud van het gereedschap: controleer regelmatig de slijtage van de caviteit en actualiseer de metingen
Oppervlakte- en kenmerkaanbevelingen
- Vermijd scherpe hoeken; gebruik radiussen van 0.5–1.5 mm
- Houd voor een goede leesbaarheid een teksthoogte van ≥0.5 mm en een lijndikte van ≥0.5 mm aan
- Voor ribben en dunne wanden moet de minimale dikte 0.8 mm bedragen (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 maat: bijvoorbeeld
Ø30.00 ±0.20 mm (ISO 3302-1 M2) - Materiaal en hardheid:
Silicone VMQ 60 Shore A - Proces:
Compression moldedofLSR injection molded - Aanname van krimp:
2.0% compensated in mold - Meetomstandigheden: temperatuur, nabehandeling, gereedschappen, tastkracht
- Oppervlakteafwerking: leg indien vereist de Ra-waarde of textuurcode vast
- Inspectie-eis: FAI of steekproefplan per batch
Voorbeeld van een tekeningnotitie: Materiaal: LSR, 50 Shore A Tolerantie: ±0.10 mm (ISO 3302-1 M2) Meting bij 23 ± 2°C na 24h nabehandeling Aangenomen krimp van 1.8%, gecompenseerd in de vormholte Proces: spuitgieten
Inspectie en statistische controle
- Eersteproductinspectie (FAI): controleer de belangrijkste maten vóór massaproductie
- Procescapabiliteit (Cpk/Cp): volg deze voor precisieonderdelen in grote volumes
- AQL-steekproef: voor niet-kritieke onderdelen
- Regelkaarten: bewaak de belangrijkste kenmerken (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) Nabehandeling: 2h bij 200°C Resultaat:
- Werkelijke krimp 1,6%
- Vormholte aangepast na FAI
- Cpk = 1,67 bereikt na tuning
Veelgestelde vragen
V1: Kunnen siliconeonderdelen een tolerantie van ±0.05 mm halen? Alleen bij zeer kleine, stijve kenmerken of LSR-onderdelen met strenge procesbeheersing. Normale bereiken zijn ±0.1–0.3 mm.
V2: Moet ik voor elke maat toleranties vastleggen? Nee. Gebruik algemene notities zoals ‘Niet-gespecificeerde maten volgens ISO 3302-1 M3’ en specificeer alleen strengere toleranties waar dat kritiek is.
V3: Hoe specificeer ik maten van afdichtingen onder compressie? Leg de functionele maat onder compressie vast of voeg een notitie toe zoals ‘Gemeten bij 5% compressie.’
Conclusie en checklist
Voor een succesvolle productie van siliconenrubberonderdelen:
- Kies de juiste tolerantieklasse (M1-M4).
- Specificeer materiaal, hardheid en uithardingstype.
- Gietproces definiëren (LSR, compressie, transfer).
- Aanname van documentkrimp.
- Temperatuur en instrumenten voor staatsmetingen.
- FAI vereisen en voorbeeldplan definiëren.
- Vermijd onrealistische toleranties op kunststofniveau.
- Onderhouden van gereedschap en processtabiliteit.
Bijlage - Snelle referentie
Norm: ISO 3302-1 / GB/T 3672.1 Krimp: 1.5% – 3.0% (ontwerpbasis 2.0%) Tolerantieklassen: M1 (hoogste) / M2 / M3 / M4 (laagste) Meettemperatuur: 23 ± 2 °C Nabehandeling: meten na volledige uitharding LSR: betere herhaalbaarheid dan persvormen
Opmerking van de auteur: Deze gids maakt deel uit van onze kennisreeks over het vormen van silicone en is geschreven om engineers en inkopers te helpen haalbare, gangbare toleranties voor siliconeproducten vast te leggen.
Een offerte nodig voor uw spuitgietproject?Ontvang concurrerende prijzen, DFM-feedback en een productieplanning van het engineeringteam van ZetarMold.
Vraag een gratis offerte aan → Bekijk onze complete gids over spuitgietmatrijzen voor een volledig overzicht.
