【IoT】 産品設計之結構設計：如何選擇産品矽膠硬度

硬度是表征材料抵抗外物壓入其表面能力的一個參數，是指人用手去觸碰矽膠回報的柔軟度，其反應的是材料軟硬程度，對應的是材料抵抗局部變形，特别是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。

矽膠作為橡膠的一種，其硬度一般用紹氏硬度（Shore Hardness）來表征。

對于矽膠，紹氏硬度是采用的靜态擠壓測量法，根據硬度範圍的不同，使用紹Ａ，紹Ｃ，紹Ｄ三種硬度計。

分别對應ＨＡ，ＨＣ，ＨＤ三種機關，液體矽膠和固體矽膠最常用的是紹Ａ硬度計。

1、液體和固體矽膠

常見硬度為紹Ａ0度到A70度，固體矽膠則為紹Ａ30-70度，低于紹Ａ0度的液體矽膠也有，但因少用需定做，其需用紹Ｃ硬度計測量。

液體矽膠分兩種一種是人工操作的，一種是機器操作的：人工操作的硬度可以做到0-70邵氏A、機器操作的硬度可以做的20-90度。

人工操作的矽膠硬度範圍為0-70度，性能最好的硬度範圍為25-35度，硬度越高或者越低則性能在逐漸的下降。液體矽膠也可生産出紹Ａ80至A90度的材料，但會較脆，不常使用。

高于紹Ａ90的情況下，矽膠用紹Ｄ硬度計來測量，這類矽膠硬度很高，但沒什麼彈性。

2、液态和固态矽膠差別

如果做複雜一點模具就使用固體矽膠比較好，使用簡單一點的模具就用液體矽膠比較好，固體矽膠對操作工藝是有要求的，必須使用機器模壓成型，而液體矽膠手工操作即可，固體矽膠在拉力上有優勢，液體矽膠即在手感上有優勢。

a、液體矽膠和固體的外形差別

從外觀上可以看出來：一個固态一個液态。

1）液體矽膠就是呈液體狀态，具有流動性，它是一種高透明高安全的食品級材料，成型時不添加硫化劑等輔助材料，密封投料成型。

2）固體矽膠就是呈固體态，沒有流動性，他也是一種透明的環保材料，成型時需要加硫化劑加快硫化成型時間，敞模投料成型。

b、液體矽膠和固體從使用領域上的差別

1）液态矽膠一般使用于嬰兒用品和廚房用品以及醫療用品方面，是可以直接接觸食物和人體的。

2）固态矽膠一般使用于生活用品和工業雜件以及汽車配件等方面。

3）液态矽膠和固态矽膠的安全性：液态矽膠是高透明高安全的食品級材料，成型時不添加硫化劑等輔助材料，密封投料成型。

固态矽膠是透明的材料，成型時需要加硫化劑加快硫化成型時間，敞模投料成型。

3、常用矽膠産品硬度

矽膠表帶一般紹Ａ70度；

矽膠手機套紹Ａ60度；

矽膠按鍵一般紹Ａ50度；

矽膠奶嘴一般紹Ａ30到40度；

矽膠胸墊紹Ａ0度。

液體矽膠或固體矽膠硬度的選擇主要取決于其使用工況，如果受力較大，對變形率要求高使用硬度較高的矽膠，而要求彈性，不易撕爛則選擇低硬度矽膠。

除硬度外，其它一些實體參數，如抗張強度，撕裂強度，扯斷伸長率等參數同樣很重要，有時還需考慮電性能名額，如價體積電阻率，介電常數等名額。