Die Vorteile von Quellmitteln für Silikonkautschuk

MicroCare Die Vorteile von Quellmitteln für Silikonkautschuk

23.11.2012Autor / Redakteur: Jay Tourigny / Peter Reinhardt

Silikonthermopolymerkautschuk ist aufgrund seiner Biokompatibilität ein äußerst beliebter Werkstoff für medizinische Anwendungen. Doch die flexible Konsistenz und die klebrige Oberfläche des Silikonkautschuks lassen die Verbindung mit festen Teilen noch immer zu einer großen Herausforderung werden

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Bild 1 | Silikonquellmittel: Silikonschläuche und Formteile lassen sich effizient und umweltfreundlich verbinden
(Bild: Microcare)

Diese Tatsache verdeutlicht den Bedarf an Technologien für die Entwicklung von möglichst effektiven medizinischen Geräten. Die Lösung ist die Behandlung des Silikonkautschuks mit einer neuen Kategorie an flüchtigen Quellmittellösungen wie „Swellex“ Silikonquellmittel von MicroCare.

So funktionieren Quellmittel

Silikonschläuche werden in eine speziell für das verwendete Thermopolymer entwickelte Quellmittellösung eingetaucht (Bild 1). Die Quellmittellösung wird vom Silikon aufgenommen, das Silikon quillt auf. Sobald sich der Schlauch so stark ausgedehnt hat, dass er auf eine gerändelte Verschraubung oder ein starres Teil aufgezogen werden kann, erfolgt die Montage (Bild 2).

Während die Teile trocknen, verdampft die Flüssigkeit. Der Silikonkautschuk schrumpft auf seine ursprüngliche Größe, ohne dass physikalische Eigenschaften, Sauberkeit, Farbe, Reißfestigkeit oder Elastizität beeinträchtigt würden. Die resultierende Passung ist eine sichere Verbindung ohne jegliche Klebstoffe oder Schmiermittel.

Für die Befestigung von Silikonkautschukteilen an medizinischen Geräten gibt es verschiedene alternative Möglichkeiten, die jedoch durchweg mit Nachteilen behaftet sind, die sie im Vergleich zu flüchtigen Quellmittellösungen zur Lösung zweiter Wahl werden lassen.

Physikalischen Eigenschaften des Silikonkautschuks bleiben erhalten

Gut konzipierte Quellmittelflüssigkeiten ähneln in ihrer chemischen Zusammensetzung dem Silikonschlauch − auf diese Weise bleiben die physikalischen Eigenschaften des Silikonkautschuks erhalten. Silikon kann durch eine Kombination von aggressiven Lösungsmitteln stark in Mitleidenschaft gezogen werden. Fertigungsingenieure müssen deshalb sicher sein können, dass eine Quellmittellösung keine langfristigen Änderungen der strukturellen Eigenschaften des Silikons bewirkt und die Verbindungsteile nicht beschädigt.

Eine gut konzipierte Quellmittellösung muss zudem die dichte, sichere Verbindung zweier Teile gewährleisten – gleichzeitig müssen die Teile aber, ohne Schaden zu nehmen, getrennt werden können. Eine adäquat entwickelte Quellflüssigkeit führt weder zu einer Erweichung noch zu einer Veränderung der physikalischen Eigenschaften der Kunststoffe, aus denen die Verbindungsteile hergestellt sind. Viele lösungsmittelbasierte Quellmittel sind höchst aggressiv und können Teile aus Polycarbonat angreifen oder erweichen, mit dem Effekt, dass die Kunststoffoberfläche mit dem Silikon verschweißt und die Teile nicht mehr ausgetauscht oder voneinander getrennt werden können.

Gut konzipierte Quellmittel sind schnelltrocknend

Viele Lösungsmittel besitzen einen starken Geruch oder fallen unter die gängigen Anwendungsbeschränkungen für flüchtige organische Compounds. Anders als viele aggressive Lösungsmittel ist eine gut konzipierte Quellmittelflüssigkeit praktisch geruchlos und nicht als smogerzeugendes, flüchtiges organisches Compound klassifiziert. Dies macht Quellmittelflüssigkeiten im Vergleich zu anderen Lösungen besonders umweltfreundlich.

Nicht zuletzt sind gut konzipierte Quellmittel schnelltrocknend und zu 100 Prozent flüchtig, d.h., die Flüssigkeit verdampft vollständig und rückstandslos. Andere Alternativen zur Schmierung von Silikonkautschuk-oberflächen mit Ölen oder Alkohol sind bei dünnwandigen Komponenten oder Leitungen meist ineffizient oder benötigen eine lange Trocknungszeit. Zudem sind diese Methoden relativ „chaotisch“ und erfordern zusätzlichen Aufwand für die Reinigung.

Ökonomie und Ökologie im Einklang

Das Aufquellen von Silikon ermöglicht, Schläuche mit gleichem Durchmesser an verschieden großen Verbindungsteilen zu befestigen. Dies ist besonders bei schnellen, komplexen Montageaufgaben, wo zusätzlicher Zeitaufwand die Kosten in die Höhe schnellen lässt, ein wichtiger Gesichtspunkt. Zwar können verbesserte Flüssigkeiten im Vergleich zu anderen Lösungsmitteln auf den ersten Blick teurer erscheinen; berücksichtigt man jedoch die ökologischen Vorteile sowie die Zeitersparnis und die hochwertige Qualität des fertigen Produkts, sind die neuen Flüssigkeiten durchaus wettbewerbsfähig.

Entwicklungs- und Fertigungsingenieure können also in speziellen Silikonquellmitteln eine effektive und dringend benötigte Lösung für eine allzu gegenwärtige Herausforderung sehen. Für Entwicklungs- und Fertigungsingenieure bietet das Aufquellen von Silikon mit diesen verbesserten Quellmitteln nicht nur mehr Flexibilität bei der Entwicklung, sondern es erweist sich auch als effektive, effiziente und umweltfreundliche Alternative für die Verbindung von Silikonschläuchen oder Formteilen.

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Die Vorteile auf einen Blick

Die „Swellex“ Silikonquellmittel ermöglichen kleberfreie Anschlüsse. Sie bieten eine exzellente Materialverträglichkeit. Sie trocknen frei von Reststoffen, ohne die Elastomer-Eigenschaften wie Reißfestigkeit, Kompression oder Farbe zu beeinträchtigen. Die schnelle Verdampfung stellt die Originalgröße der Teile wieder her. Die Quellmittel verhindern das Wachstum von Pyrogenen und fallen unter einen von der EPA bestätigten Ausnahmestatus für flüchtige organische Compounds.