Силиконовая резина (часто называемая силиконовый эластомер) широко используется в уплотнениях, прокладках, медицинских компонентах и потребительских товарах. В отличие от металлов или пластмасс, силикон ведет себя упруго - он растягивается, сжимается и дает большую усадку во время формовки и после отверждения.
Поэтому, определяя допуски на размеры для силиконовых деталей требует иного мышления, чем для жестких материалов.

В этой статье объясняется, какие стандарты допусков применяются к формованным деталям из силиконовой резины, как их интерпретировать, какие практические допуски достижимы и как четко указать их на чертежах или в RFQ.

Какие стандарты применяются?

Детали из силиконовой резины регулируются общими стандартами допусков для резины, а не для пластика или металла. Основные ссылки:

• ISO 3302-1: Резина - Допуски на изделия - Часть 1: Допуски размеров
• GB/T 3672.1-2002: Китайский стандарт, эквивалентный ISO 3302-1
• DIN 7715: Старый немецкий стандарт (в основном заменен на ISO)

Эти документы определяют классы допусков (M1-M4) и предельные размеры в зависимости от диапазона размеров и требований к точности.

Классы допусков (M1-M4)

Класс	Описание	Типовые применения
M1	Высочайшая точность	Медицинские детали, герметичные компоненты
M2	Высокая точность	Промышленные уплотнения, механические интерфейсы
M3	Общая точность	Стандартные формованные силиконовые детали
M4	Низкая точность	Крупные или мягкие некритичные предметы

🔹 Используйте M1/M2 для точной подгонки, M3 для общих компонентов, M4 когда размеры не критичны.

Типичная усадка силикона и ее компенсация

Силикон демонстрирует относительно высокую и переменную усадку во время формования.

Фактор	Типичное значение / диапазон
Диапазон усадки	1,5% - 3,0% (в среднем ≈2,0%)
LSR (жидкий силикон)	Более низкая и равномерная усадка
Твердый силикон (VMQ)	Немного выше и менее равномерно
Изменение размеров после отверждения	0,1% - 0,5% дополнительная усадка

Совет дизайнера:
При проектировании пресс-форм компенсируйте усадку (обычно +2%) в размерах полости. Зафиксируйте предполагаемую усадку и подтвердите ее при контроле первого изделия.

Справочная таблица практических допусков

Номинальный размер (мм)	M1 (мм)	M2 (мм)	M3 (мм)	M4 (мм)
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

⚙️ Для очень тонких деталей (<1,0 мм) или мягких стенок увеличьте допуск на ±0,1-0,2 мм.

Различия между LSR и VMQ (твердый силикон)

• LSR (жидкая силиконовая резина):

  • Литье под давлением
  • Отличная повторяемость
  • Более низкая вариация усадки
  • Подходит для высокоточных деталей (медицинские, автомобильные датчики)

• VMQ (твердый силикон):

  • Компрессионное или трансферное формование
  • Большая вариативность усадки и качества поверхности
  • Низкая стоимость, подходит для деталей средней точности

Руководства по измерениям и проверкам

Силикон мягкий - точность измерения сильно зависит от условий.
Четко определите их в чертеже или документе о качестве:

1. Температура измерения: 23 ± 2 °C
2. Кондиционирование: Измерение через 24 ч при комнатной температуре после отверждения
3. Инструменты измерения: Штангенциркуль с мягкими губками, оптический проектор или КИМ с малым усилием
4. Сила зонда: ≤0,5 Н, чтобы избежать деформации
5. Метод поддержки: Измерение в свободном состоянии или при определенном сжатии
6. Отбор проб: Определение количества проверок (FAI 100%, производственный AQL)

Совет: Документируйте силу измерения, приспособление и ориентацию на чертеже, чтобы обеспечить последовательность.

Факторы проектирования пресс-форм, влияющие на допуски

• Материал пресс-формы и контроль температуры: Влияет на точность полости и воспроизводимость усадки
• Вентиляция и ворота: Плохая вентиляция вызывает вспышки и искажения
• Равномерная толщина стенок: Избегайте переходов большой толщины
• После отверждения: Стабилизирует размеры; задает время и температуру
• Обслуживание инструментов: Регулярно проверяйте износ полости и обновляйте измерения

Рекомендации по поверхности и характеристикам

• Избегайте острые углы; используйте радиусы 0,5-1,5 мм
• Сохраняйте высота текста ≥0,5 ммШирина линии ≥0,5 мм для удобства чтения
• Для Ребра и тонкие стенкиМинимальная толщина должна составлять 0,8 мм (для силикона 50A).
• Избегайте глубоких подрезов, если это не является абсолютно необходимым

Как указывать допуски в чертежах / запросах предложений

Всегда указывайте эти данные при создании чертежа или заказа на поставку:

• Класс допуска для каждого размера: например. Ø30,00 ±0,20 мм (ISO 3302-1 M2)
• Материал и твердость: Силикон VMQ 60 Shore A
• Процесс: Компрессионное формование или LSR литье под давлением
• Допущение усадки: 2.0% компенсируется в пресс-форме
• Условия измерения: Температура, после отверждения, инструменты, усилие на датчике
• Отделка поверхности: Если требуется, определите код Ra или текстуры
• Требования к осмотру: План ФАИ или серийных образцов

Пример примечания к чертежу:
Материал: LSR, 50 Shore A
Допуск: ±0,10 мм (ISO 3302-1 M2)
Измерение при 23 ± 2°C через 24 часа после отверждения
Предполагаемая усадка 1,8%, компенсированная в полости
Процесс: Литье под давлением

Инспекция и статистический контроль

• Инспекция первого изделия (FAI): Проверка основных размеров перед началом серийного производства
• Технологические возможности (Cpk/Cp): Трасса для крупносерийных прецизионных деталей
• Отбор проб по стандарту AQL: Для некритичных предметов
• Контрольные диаграммы: Мониторинг основных характеристик (ID/OD, толщина)

Распространенные ошибки и способы их устранения

Pitfall	Причина	Решение
Ожидание допусков на уровне пластика	Эластичность силикона	Применяйте ISO 3302-1 (M1-M4) соответствующим образом
Несоответствие измерений	Неопределенный метод	Укажите температуру и усилие зонда
Усадка после отверждения не учитывается	Расслабление материала	Измерение после полной полимеризации
Тонкая гибкая геометрия	Надзор за проектированием	Укрепите ребра, добавьте филе

Тематическое исследование: Прецизионное силиконовое уплотнение

Часть: Прокладка LSR для автомобильного датчика
Материал: LSR, 50 Shore A
Процесс: Литье под давлением
Указано: ID Ø20,00 ±0,10 мм (M1), OD Ø24,00 ±0,15 мм (M2)
После лечения: 2 ч при 200°C
Результат:

• Фактическая усадка 1,6%
• Регулировка полости пресс-формы после FAI
• Cpk = 1,67 достигнуто после настройки

Часто задаваемые вопросы

Q1: Могут ли силиконовые детали достигать допуска ±0,05 мм?
Только для очень маленьких, жестких элементов или деталей из LSR со строгим контролем процесса. Нормальный диапазон составляет ±0,1-0,3 мм.

Вопрос 2: Нужно ли определять допуски для каждого размера?
Нет. Применяйте общие примечания типа "Неуказанные размеры по ISO 3302-1 M3" и указывайте более жесткие допуски только там, где это необходимо.

Вопрос 3: Как указать сжатые размеры для уплотнений?
Определите функциональный размер при сжатии или добавьте примечание типа "Измерено при сжатии 5%".

Заключение и контрольный список

Для обеспечения успешного производства деталей из силиконовой резины:

1. Выберите правильный класс допуска (M1-M4).
2. Укажите материал, твердость и тип отверждения.
3. Определите процесс формования (LSR, сжатие, перенос).
4. Предположения об усадке документов.
5. Температура и инструменты для измерения состояния.
6. Требование FAI и определение плана выборки.
7. Избегайте нереальных допусков на уровень пластика.
8. Поддерживать стабильность оснастки и технологического процесса.

Приложение - Краткая справка

Стандарт: ISO 3302-1 / GB/T 3672.1
Усадка: 1,5% - 3,0% (проектная базовая величина 2,0%)
Классы допусков: M1 (высший) / M2 / M3 / M4 (низший)
Температура измерения: 23 ± 2 °C
После отверждения: Измерение после полного отверждения
LSR: лучшая повторяемость по сравнению с компрессионным формованием

Примечание автора:
Это руководство является частью нашего Серия знаний о силиконовых молдингахОна написана для того, чтобы помочь инженерам и покупателям определить достижимые, стандартные для отрасли допуски для силиконовых изделий.