Silikon ist ein Material, das heutzutage überall zu sein scheint, von lebensrettenden medizinischen Geräten in Arztpraxen bis hin zu Backformen, die sich in Küchenschränken verstecken. Es ist elastisch, widerstandsfähig gegen extreme Temperaturen und hat hervorragende elektrische Isoliereigenschaften.

Silikonkautschuk ist ein vielseitiges Material, das in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt wird. Es hat einzigartige Eigenschaften, die es von anderen Gummisorten abheben, aber das bedeutet auch, dass es teurer sein kann. Warum ist Silikon teurer? Welche Vorteile bietet die Verwendung von Silikon im Vergleich zu billigeren Alternativen? Wir werfen einen detaillierten Blick auf die Faktoren, die den Preis dieses Premiumprodukts und seine Vorteile bestimmen, und schlüsseln die Faktoren auf, die sich auf die Kosten von Silikon auswirken, sowie die Vorteile, die die Investition rechtfertigen.

Silikone kosten mehr als andere Polymere, was wahrscheinlich daran liegt, dass die Komplexität, die Leistungsvorteile und die spezielle Herstellung von Silikonen eine entscheidende Rolle bei den hohen Preisen spielen. In diesem Blogbeitrag gehen wir auf jedes dieser Elemente ein und geben aufschlussreiche Einblicke in die versteckten Kosten dieses bemerkenswerten Polymers.

Gummi-Grundlagen

Bevor wir die Tugenden von Silikonist es wichtig, seinen Platz unter den anderen Gummitypen zu kennen. Der Begriff "Gummi" bezieht sich auf ein Elastomer, ein Polymer, das sich dehnt und dann wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehrt. Naturkautschuk, der aus Bäumen gewonnen wird, war das erste Material dieser Art, das von Menschen verwendet wurde, aber mit dem technischen Fortschritt wurden viele synthetische Materialien wie Neopren und Polyurethan entwickelt.

Jeder Kautschuk hat seine eigenen einzigartigen Eigenschaften, die ihn für bestimmte Anwendungen ideal machen:

Naturkautschuk (NR): Sehr elastisch und zäh. Deshalb verwenden wir es zur Herstellung von Produkten wie Reifen, Gummibändern und Schutzhandschuhen.

Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR): Ein künstlich hergestellter synthetischer Kautschuk, der sich für viele verschiedene Aufgaben eignet. Seine Abriebfestigkeit ist besser als die von Naturkautschuk. Dadurch ist SBR ideal für den Bau von Reifen, die lange halten.

Neopren (CR): CR ist ein synthetischer Kautschuk mit sehr ausgewogenen Eigenschaften. Seine ausgezeichnete Ölbeständigkeit und starke Anpassungsfähigkeit an Klima- und Temperaturschwankungen machen ihn sehr geeignet für die Herstellung von Dichtungen, Dichtungen oder Schläuchen. warten.

Polyurethan-Kautschuk (PU): PU hat hohe Dehnungseigenschaften, so dass es stark gedehnt werden kann. Ideal also für die Herstellung von Aufhängungsbuchsen oder Rollen.

Jeder Typ hat seine einzigartigen Vorteile, aber auch seine Grenzen. Hier kommen die außergewöhnlichen Eigenschaften von Silikon ins Spiel.

Silikone: Eine Struktur der Stabilität

Silikongummi ist ein synthetisches Elastomer, das hauptsächlich aus Silikon hergestellt wird. Silikone setzen sich aus Silizium, Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff zusammen. Da ihre chemische Struktur anders ist als die von Naturkautschuk oder Neopren (zwei anderen Elastomertypen), haben Silikone auch andere Eigenschaften.

Zum Beispiel: Selbst bei extremen Temperaturen zersetzen sie sich nicht wie organischer Gummi. Silikon ist von Natur aus resistent gegen ultraviolette Strahlung (UV) und Ozon, was bedeutet, dass es nicht nur Hitze aushält, sondern auch über längere Zeiträume im Freien verwendet werden kann, ohne nennenswerte schädliche Auswirkungen zu haben. Die Herstellung dieser zähen, chemikalienbeständigen Materialien erfordert Fachwissen und ist teuer.

Silikon ist kein einzelnes Material, sondern ein Polymer, und diese Familie von Polymeren verleiht ihm eine ungewöhnliche Kombination von Eigenschaften, die bei anderen Kautschuken nicht üblich sind. Silikone haben viele nützliche Eigenschaften:

Temperaturbeständigkeit: Silikone können hohen Temperaturen ohne nennenswerte Zersetzung standhalten. Sie können Temperaturen von -100°C bis 250°C standhalten, manchmal sogar noch höher, wenn sie speziell behandelt werden. Deshalb wird Silikonkautschuk nicht nur in Topflappen verwendet, sondern auch in der Elektronik von Raumfahrzeugen und Satelliten.

Chemische Beständigkeit: Silikone sind gegen eine Vielzahl von Chemikalien beständig und daher ideal für Silikondichtstoffe, die mit Ölen, Salzen, Säuren und Laugen in Kontakt kommen.

Biokompatibilität: Wenn Sie sie zu medizinischen Zwecken verwenden, reagieren sie nicht mit Ihrem Körpergewebe und können auch unbedenklich in Lebensmitteln verwendet werden.

Elektrische Isolationseigenschaften: Silikon ist ein guter elektrischer Isolator, d. h. es schützt sehr gut vor dem Austreten von Elektrizität.

Witterungsbeständigkeit: Vergessen Sie nicht, dass diese Stoffe witterungsbeständig sind, d. h., dass sie den ultravioletten Strahlen der Sonne und den Ozongasen widerstehen können: Diese Kombination kann die meisten Materialien im Freien schnell zerstören.

Es ist diese seltene Kombination aus thermischer Stabilität, chemischer Inertheit und Biokompatibilität, die Silikone als Hochleistungspolymere auszeichnet.

Das Rohstoff-Dilemma

Silikongummi besteht aus Silikon, einem Polymer, das Silizium, Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff enthält. Die Gewinnung reiner Silikone kann teurer sein als die von Silikonen auf Kohlenstoffbasis, da diese speziellen Stoffe stark veredelt und verarbeitet werden müssen!

Die Raffination des aus Siliziumdioxid gewonnenen Siliziums ist nämlich ein energieintensiver Prozess, der die Produktionskosten des Rohstoffs erheblich erhöht.

Die Bedeutung der Reinheit

Der Reinheitsgrad der zur Herstellung von Silikonen verwendeten Rohstoffe hat einen großen Einfluss auf die Kosten. Wenn Silikone sehr rein sind, haben sie in der Regel bessere physikalische und chemische Eigenschaften als weniger reine Silikone. Daher eignen sich hochreine Silikone unter anderem ideal für medizinische Geräte, Luft- und Raumfahrtausrüstung und Elektronik mit erstklassiger Leistung. Die Sicherstellung, dass das Silikon während des gesamten Herstellungsprozesses hochrein bleibt, ist teurer, und diese zusätzlichen Kosten treiben letztlich den Preis in die Höhe.

Komplexität der Fertigung

Der Herstellungsprozess von Silikonkautschuk ist in der Regel komplexer als der von normalem Gummi. Das liegt daran, dass zusätzliche Schritte erforderlich sind, wie z. B. die Aushärtung bei hohen Temperaturen und die Vernetzung, wenn das Silikon bestimmte Eigenschaften haben soll, wie z. B. die Fähigkeit, sehr heißen oder sehr kalten Temperaturen besser standzuhalten als die meisten Stoffe oder wiederholten Belastungen standzuhalten.

Diese Schritte stellen sicher, dass das Produkt seine Leistung oder sein Aussehen auch dann beibehält, wenn es über längere Zeiträume hinweg wiederholt dem Sonnenlicht (UV) oder sogar der normalen atmosphärischen Menge sauerstoffhaltiger Luft (Ozon) ausgesetzt wird. Diese verschiedenen Eigenschaften zusammen machen sie wirklich sehr nützlich.

Qualität vor Quantität

Bei der Herstellung von Silikonkautschuk ist Qualität oft wichtiger als Quantität. Die Hersteller konzentrieren sich oft auf die Genauigkeit während des gesamten Produktionsprozesses, ein Ansatz, der ihnen hilft, strenge Industriespezifikationen und individuelle Kundenbedürfnisse mit ausreichender Präzision zu erfüllen, um die mit komplexeren Herstellungsverfahren verbundenen höheren Kosten zu rechtfertigen.

Dauerhaftigkeit und Langlebigkeit

Die außergewöhnliche Haltbarkeit von Silikonkautschuk hebt es von anderen Materialien ab und rechtfertigt seinen höheren Preis. In der Tat halten Silikonkautschukprodukte in der Regel viel länger als ähnliche Produkte. Langfristig werden sie dadurch billiger und kostengünstiger.

Sie müssen seltener ausgetauscht werden als ähnliche Produkte aus anderen Stoffen, und die Wartungskosten sind im Allgemeinen niedriger (auch wenn die Anschaffungskosten relativ hoch sein können).

Umwelt- und Chemikalienbeständigkeit

Ein weiterer Vorteil von Silikon ist seine natürliche Beständigkeit gegen Chemikalien und Umweltbedingungen. Das bedeutet, dass Produkte aus Silikon ihre Festigkeit, ihr Aussehen und ihre Funktion über einen längeren Zeitraum beibehalten können, unabhängig davon, ob sie in rauen Umgebungen eingesetzt werden oder über einen längeren Zeitraum den Elementen ausgesetzt sind, was dazu beiträgt, dass die Menschen im Voraus mehr bezahlen. Die Kosten, die durch die Langlebigkeit entstehen, können die Investition in einem Bereich, in dem die Widerstandsfähigkeit entscheidend ist, zusätzlich rechtfertigen.

Meisterschaft in der Fertigung

Die Verarbeitung von Silikonkautschuk unterscheidet sich von der von herkömmlichem Kautschuk und erfordert spezielle Technologien wie Kompressionsformen, Transferformen und Flüssigspritzgießen:

Formpressen: Eine kostengünstige Methode zur Herstellung gleichbleibender kleiner oder mittlerer Mengen Silikonprodukte.

Spritzgießen: Das Spritzgießen eignet sich gut, wenn Sie eine große Anzahl genau geformter Teile benötigen, ohne Material zu verschwenden, und ist daher kostengünstiger als andere Verfahren für komplexe Teile.

Flüssig-Spritzgießen: Die Anschaffungskosten für das Flüssigspritzgießen mögen höher sein, aber wenn Ihr Produkt ein hohes Maß an Präzision, Hitzebeständigkeit und präziser Form aufweisen muss, bietet diese Technologie einen enormen Wert.

Da Silikone längere Aushärtungszeiten und höhere Aushärtungstemperaturen erfordern als herkömmliche Gummimaterialien, muss der Herstellungsprozess sorgfältig kontrolliert werden. Darüber hinaus steigen die Kosten für die Herstellungsausrüstung aufgrund der speziellen Beschaffenheit des Materials entsprechend an, was bedeutet, dass höhere Investitionen an die Kunden weitergegeben werden.

Konformität und Zertifizierung

Die Verwendung von Silikonkautschuk ist überall dort üblich, wo strenge Vorschriften eingehalten werden müssen. Zum Beispiel in der Automobilindustrie, in der Medizin und im Lebensmittelbereich, Silikonprodukte müssen die Richtlinien der FDA und anderer Aufsichtsbehörden auf der ganzen Welt erfüllen. Die Einhaltung dieser Protokolle bedeutet bis zu einem gewissen Grad einen Kostenanstieg, gewährleistet jedoch, dass die Produkte der Kunden sicher sind und den Industriestandards entsprechen.

Spezialisierte Zertifizierungen

Darüber hinaus müssen bestimmte Silikonprodukte branchenspezifische Zertifizierungsanforderungen erfüllen. So müssen beispielsweise medizinische Implantate biokompatibel sein, und Materialien für die Luft- und Raumfahrt müssen flammhemmend sein.

Die Erlangung dieser Zertifizierungen erfordert zwar zusätzliche Prüf- und Aufzeichnungsverfahren, was zu höheren Kosten führt, doch sind diese Schritte notwendig, um die Eignung für den vorgesehenen Verwendungszweck zu gewährleisten, da herkömmliche Konformitätsmaßnahmen allein keine Sicherheit bieten können.

Innovation und Forschung

Da Silikonkautschuk ein so vielseitiger Stoff ist, zieht er in der Regel beträchtliche FuE-Investitionen und -Finanzierungen an. Wissenschaftler entwickeln immer wieder neue Silikonkombinationen, die besser funktionieren als bisher, und sie tun dies durch den Einsatz der neuesten Technologien in der Materialwissenschaft und bei den Herstellungsverfahren.

All diese kontinuierlichen Verbesserungen bedeuten für die Nutzer eines: Ihre Produkte werden in Bereichen wie der Elektronik oder der Gesundheitsfürsorge immer führend sein, auch wenn die Kosten aufgrund von zwei Faktoren steigen können: dem anhaltenden Bedarf an F&E-Ausgaben und der Einhaltung nationaler und internationaler Vorschriften, die die Preise manchmal erheblich in die Höhe treiben.

Maßgeschneiderte Lösungen

Die Silikongummiindustrie ist kundenorientiert, was bedeutet, dass viele Unternehmen bereit sind, ihre Produkte an die Bedürfnisse spezifischer Projekte anzupassen. Dies kann zwar die Kosten im Vergleich zu Standardprodukten von konkurrierenden Unternehmen erhöhen, aber die Fähigkeit, genau das zu liefern, was die Kunden wünschen, bietet einen unvergleichlichen Wert auf dem Markt.

Nachhaltigkeit und Kostenüberlegungen

Auf der Suche nach Nachhaltigkeit sind neue Wege der Kautschukherstellung gefunden worden. Zum Beispiel biobasierte Elastomere: Sie werden aus erneuerbaren Pflanzen und anderen natürlichen Stoffen hergestellt. Die Verwendung dieser neuen Art von Materialien anstelle der alten kann dazu beitragen, den Planeten zu retten. Aber es gibt auch Nachteile, wie z. B. die Tatsache, dass sie in den Schlüsselbereichen Hochtemperatur- und Chemikalienbeständigkeit noch nicht an die Leistung von Silikonen heranreichen.

Schlussfolgerung

Silikonkautschuk kostet aus gutem Grund weniger als ähnliche Kautschuke: Erstens haben Silikone physikalische und chemische Eigenschaften, die unübertroffen sind. Außerdem sind die Hersteller heute bereit, umfangreiche Maßnahmen zu ergreifen, um sicherzustellen, dass ihre Produkte strenge Normen erfüllen, so dass die Anfangsinvestitionskosten für Silikon relativ hoch sind. Ganz gleich, ob Ihre Anwendung Materialien erfordert, die rauen Bedingungen über einen längeren Zeitraum standhalten, oder ob Sie Anforderungen erfüllen müssen, die von den Regulierungsbehörden der Industrie auferlegt werden, es gibt keine bessere Wahl als hochwertiges Silikon.

Die Kosten für Silikonkautschuk umfasst mehr als nur die Herstellungskosten. Dazu gehört auch das, was für die Entwicklung und Herstellung solcher Materialien erforderlich ist: fundierte chemische Kenntnisse und Systeme für die Entwicklung und Produktion in großem Maßstab. Abgesehen von der Stabilität, der Vielseitigkeit und anderen Vorteilen, die die Investition lohnen, gibt es eine Menge Arbeit hinter den Kulissen, die sie sehr teuer macht.

Obwohl Silikon teurer ist, inspirieren die einzigartigen Eigenschaften von Silikon immer noch zu neuen Ideen in vielen Bereichen. Das Material kann Dinge tun, die andere Kautschuke nicht können. Mit der steigenden Nachfrage nach widerstandsfähigeren Materialien, die in rauen Umgebungen eingesetzt werden können, steigt auch unsere Abhängigkeit von Silikonen.

Wenn wir tiefer in die Welt der Silikone eintauchen, wird ihr Wert deutlich. Ob es sich um Silikondichtungen handelt, die für Düsentriebwerke benötigt werden, oder um Silikongummiartikel, die im täglichen Leben verwendet werden - dieses Material bietet eine bessere Leistung als viele Alternativen. Trotz seines höheren Preises ist es aufgrund seiner Unersetzlichkeit sehr begehrt.