اختيار مادة السيليكون: ما الذي يجب على المورد السؤال عنه بخلاف درجة الحرارة والوسط وأعراض 

 المادة المطلوبة، ودرجات الحرارة المستمرة والقصوى، والتركيبة الكاملة للوسط وتركيزه، والركيزة أو التركيبة الكيميائية، وعملية التصنيع، والحمل الميكانيكي، وتاريخ الفشل، والعمر الافتراضي المستهدف، وطريقة القبول.

في حال عدم اكتمال المعلومات، تكون النتيجة المناسبة هي إعداد قائمة مختصرة بالخيارات المتاحة للمواد ووضع خطة للتحقق منها، وليس تقديم وعد فوري بأن نوعاً معيناً سيحل المشكلة. تُغطي منتجات شركة IOTA سوائل السيليكون، والمطاط، والراتنجات، والسيلانات، والبولي سيلازان، والسيليكا، وإضافات السيليكون؛ ومع ذلك، فإن الاختيار النهائي لا يزال يتطلب الحصول على عينات، أو معرفة التركيبة الكاملة، أو إجراء عمليات التحقق من المعدات.

لماذا تُعد نقاط البيانات الأولية الثلاث غير كافية؟

لا تكفي درجة حرارة واحدة لتحديد طبيعة التعرض (مستمر مقابل ذروة)، أو موقع الحرارة (سطحي مقابل داخلي)، أو ظروف الوسط المحيط، أو الحمل، أو الدورات الحرارية. كما أن اسم الوسط لا يحدد التركيب الكيميائي، أو التركيز، أو محتوى الماء، أو الأس الهيدروجيني (pH)، أو الشوائب، أو الضغط، أو نمط التلامس. كذلك، لا يوضح مصطلح "الفشل" ما إذا كان العيب -سواء كان تشققاً أو نضحاً أو تثبيطاً للمعالجة أو غير ذلك- قد نشأ أثناء التخزين أو الخلط أو التطبيق أو المعالجة أو التشغيل الأولي أو الخدمة الفعلية.

1. التحقق مما يختاره العميل

لا تختر من قائمة الدرجات (الأنواع) قبل تحديد الغرض بوضوح. فكل من المواد الخام، والمركبات الجاهزة، والطلاءات، والمواد المضافة، والمواد الحرارية/العازلة، وسوائل التفريغ/نقل الحرارة، والمنتجات البديلة تتطلب مدخلات مختلفة (الجدول 1).

2. تحويل درجة الحرارة إلى ظروف قابلة للاختبار

لا يمكن اعتبار درجة الحرارة المستمرة ودرجات حرارة الذروة القصيرة أمراً واحداً أو قابلاً للتبادل. يجب طلب بيانات تشمل: القيم العادية والقصوى، والمدة الزمنية، وتكرار دورات البدء والتوقف، ومعدل التسخين/التبريد، والبدء عند درجات حرارة منخفضة، وتوزيع درجات الحرارة، وطبيعة الوسط المحيط، والحمل عند درجات الحرارة العالية، ومقدار الانحراف المسموح به في الخصائص (الجدول 2).

3. وصف الوسط بقائمة كاملة

استخدم اسمًا كيميائيًا أو تجاريًا معروفًا. اطلب معلومات عن التركيب، والتركيز، والماء، ودرجة الحموضة، والشوائب، ودرجة الحرارة، والضغط، والتدفق، وما إذا كان التعرض غمرًا، أو دوريًا، أو بخارًا، أو رذاذًا. أدرج وسائط بدء التشغيل، والإيقاف، والتنظيف. بالنسبة للمخاليط، اطلب صحيفة بيانات السلامة الحالية أو نطاقًا معروفًا؛ اطلب معيار الغذاء، أو المعيار الطبي، أو الكهربائي، أو معيار العميل الفعلي بدلًا من استنتاج المطابقة من ملصق صناعي.

4. تأكيد الركيزة، والتركيبة، والمواد المجاورة

غالبًا ما يتأثر أداء السيليكون بالمواد المجاورة. قد تفشل مادة مضافة تتشتت في الماء في تركيبة كاملة تحتوي على راتنج، ومستحلب، وإلكتروليت، ومكثف. يسرد الجدول 3 الأنظمة المجاورة التي يجب تأكيدها.

5. إعادة بناء التسلسل الزمني الكامل للعطل

تحديد أول ظهور للعطل، ومرحلة دورة حياة المنتج، والدفعات المتأثرة أو النسبة المحلية، والتغييرات السابقة في المواد/المعدات/العمليات، والمظهر والموقع، والتطور، ودرجة الحرارة/الضغط/الوسط/الحمل غير الطبيعية، والتعافي بعد إعادة التشغيل/التنظيف/الاستبدال، وتوافر عينات التحكم الجيدة، وشهادات التحليل، وسجلات العمليات، والصور، والعينات المحفوظة. يفصل التسلسل الزمني بين أسباب المواد الخام، والمعالجة، والخدمة.

ما هي الأسئلة التي ينبغي طرحها بشأن أنماط الفشل المختلفة؟

تتطلب حالات التصلب، والتشقق، والنزح (الرشح)، والابيضاض، وتكون الفقاعات، وعدم اكتمال المعالجة، وارتفاع اللزوجة/التجلت، وضعف البلل/التسوية، وفقدان العزل/التفريغ؛ أسئلة متابعة مختلفة (الجدول 4).

ما هي البيانات المطلوبة عند استبدال مادة حالية؟

الحصول على اسم المنتج الحالي والشركة المصنعة، وورقة البيانات الفنية (TDS) وورقة بيانات السلامة (SDS) وشهادة التحليل (COA) للدفعة الحالية، والخصائص غير القابلة للتفاوض، ومستوى الاستخدام والعملية، وسبب الاستبدال، وإمكانية تعديل التركيبة/العملية، ومعايير القبول، وما إذا كان الاستبدال فورياً أو مرحلياً أو يتم عبر دفعات متعددة. إن تشابه اللزوجة أو الصلابة أو محتوى المواد الصلبة يُعد مجرد مؤشر أولي، وليس دليلاً على قابلية التبادل.

الحد الأدنى من المعلومات للاختيار الأولي

يجب توفير الحد الأدنى من المعلومات التالية: الغرض من التطبيق، وظيفة المادة، درجة الحرارة، الوسط المحيط، الركيزة/التركيبة، العملية، الحمل، نمط الفشل، الأداء المستهدف، طريقة القبول، العمر التشغيلي، وبيانات المنتج الحالي (الجدول 5). تحدد هذه المعلومات فئة المادة، لكنها لا تُكمل عملية التأهيل.

كيف يمكن لشركة IOTA دعم عملية المطابقة عبر الفئات المختلفة؟

· بالنسبة للسوائل، أو التشحيم، أو التخميد، أو نقل الحرارة، أو العزل: يتم فحص سوائل السيليكون؛ وللأختام المرنة والأجزاء المقولبة: يتم فحص مطاط السيليكون وأنظمة التعزيز/المعالجة؛ وللأغشية، أو العزل، أو الترابط المقاوم للحرارة، أو الحماية: يتم فحص راتنجات/طلاءات السيليكون؛ ولمعالجة الأسطح المعدنية: يتم فحص السيلانات؛ وللتحويل السيراميكي أو الحماية من درجات الحرارة العالية: يتم فحص البوليسيلزانات؛ وللترطيب، أو التسوية، أو إزالة الرغوة، أو التحكم في الواجهات: يتم فحص إضافات السيليكون. هذه مجرد مسارات مقترحة.

· عندما تكون الفئة غير واضحة، راجع الموقع www.iotachem.com وقدم بيانات حول: درجة الحرارة المستمرة/القصوى، والوسط، والركيزة (المادة الأساسية)، والعملية، وسجل الأعطال، ومتطلبات القبول.

مفاهيم خاطئة شائعة

· اختيار المادة بناءً على درجة الحرارة القصوى فقط.

· الوسط نفسه يتطلب حكماً واحداً فقط بشأن التوافق.

· صورة للعطل تثبت سببه.

· الدرجة (النوع) المماثلة تُعد بديلاً مباشراً.

· قلة أسئلة المورد تعني اختياراً أسرع.

· عينة واحدة ناجحة تعني الجاهزية للإنتاج. (تتجاهل كل هذه المفاهيم عوامل: المدة، والتركيز، والتركيبة، والدفعة الإنتاجية، وحدود القبول).

عملية الاختيار الموصى بها

تحديد الغرض والوظيفة؛ استكمال بيانات ملف تعريف درجة الحرارة والوسط المحيط؛ توثيق تركيبة الوسط وطبيعة التلامس؛ تأكيد نوع الركيزة، والتركيبة الكاملة، والمواد المجاورة، والعملية؛ إعادة بناء التسلسل الزمني للعطل والحفاظ على العينات المرجعية (الضوابط)؛ تحديد الخصائص المستهدفة وطريقة القياس والحدود؛ حصر الخيارات في قائمة قصيرة؛ اختبار العينات أو التركيبة الكاملة أو الأجزاء الفعلية؛ التحقق من صحة ظروف التشغيل الفعلية (درجة الحرارة، الوسط، الحمل، ودورات التشغيل)؛ التأكد من أداء دفعات متعددة قبل اعتماد الدرجة (النوع) ومواصفات الشراء وإجراءات فحص المواد الواردة.

الأسئلة الشائعة

هل يمكن التوصية بمادة بناءً على درجة الحرارة القصوى فقط؟

يمكن تحديد مسار أولي فقط؛ إذ يلزم أيضاً معرفة درجة الحرارة المستمرة، ومدة ذروة الحرارة، والوسط المحيط، والحمل، وطبيعة الوسط، والأداء المستهدف.

لماذا يتم السؤال عن التركيز بعد تحديد اسم الوسط؟

يمكن أن يتغير التفاعل بتغير التركيز، ودرجة الحرارة، ووجود الماء والشوائب.

ماذا لو كانت درجة المادة المستخدمة حالياً غير معروفة؟

قم بتحديد الوظيفة، وظروف التشغيل، وطبيعة الفشل، واحتفظ بعينة، واجمع أوراق البيانات الفنية (TDS) أو أوراق بيانات سلامة المواد (SDS)، ثم صنّف المادة حسب فئتها بدلاً من التخمين.

هل يمكن لصورة توثق حالة الفشل أن تثبت وجود مشكلة في المادة؟

عادةً لا؛ إذ يلزم أيضاً معرفة بيانات الدفعة (التشغيلة)، وعملية التصنيع، ودرجة الحرارة، والوسط المحيط، والجدول الزمني، ونتائج الاختبارات.

لماذا يحتاج المورّد إلى معرفة طريقة المعالجة؟

تتطلب عمليات الطلاء، والقولبة، والبثق، والصب (التغليف)، واستخدام الإضافات متطلبات مختلفة فيما يتعلق باللزوجة، والمعالجة (التصلب)، والريولوجيا (خصائص التدفق)، وزمن التشغيل.

هل تكفي مقارنة "ورقة البيانات الفنية" (TDS) لغرض الاستبدال؟

لا؛ بل يجب مقارنة طرق العمل وشهادات تحليل الدفعات (COA)، ثم إجراء اختبارات باستخدام التركيبة الكاملة أو المعدات الفعلية.

ماذا لو لم يكن هناك معيار للقبول؟

حدد الوظائف التي يجب الحفاظ عليها، ثم ضع معايير قابلة للقياس وشروطاً ونطاقات مسموحاً بها.

فئات المنتجات ذات الصلة

سوائل السيليكون والسوائل الوظيفية المتخصصة

تُستخدم لأغراض التشحيم، وتخميد الاهتزازات، والعزل، ونقل الحرارة، وفصل القوالب، وتعديل التركيبات؛ ويتم اختيار النوع واللزوجة بناءً على درجة الحرارة، والوسط المحيط، ومعدل التطاير، ونوع المعدات.

مطاط السيليكون ومواد التركيب (المركبات)

يُستخدم في عمليات الإحكام المرن، وعزل الاهتزازات، وتصنيع الأجزاء المقولبة؛ ويجب التحقق من خصائص المادة الخام (السيليكون الخام)، ومواد التعزيز، وعملية المعالجة، والصلابة، ومقاومة الانضغاط، وطبيعة الوسط المحيط.

راتنجات السيليكون، والسيلانات، والبولي سيلازانات

تُستخدم في عمليات الربط، والعزل، ومعالجة الأسطح، والحماية؛ وتختلف هذه المواد في تفاعلاتها، وقدرتها على تكوين طبقات رقيقة، وطرق تطبيقها ومعالجتها، لذا فهي غير قابلة للتبادل فيما بينها.

إضافات السيليكون

تُستخدم لتحسين البلل (الترطيب)، وتسوية السطح، ومنع تكون الرغوة، والتحكم في خصائص الواجهة البينية؛ ويتم اختيارها بناءً على التركيبة الكاملة، والغرض من الاستخدام، وترتيب الإضافة، واختبارات التوافق.