カスタムPTFEシール製造：材料と許容差

材料選択と公差管理がPTFEシールの性能を決定する理由

PTFEシールの理解：目的と主な利点

PTFEシールは、耐薬品性、広い温度範囲、低摩擦が求められる油圧、空圧、回転システムで広く使用されています。エラストマーと比較して、PTFEは優れた耐薬品性（強酸や溶剤を含む）、約-200℃～+260℃（用途によって異なります）の連続使用温度、そして優れた不活性性を備えています。しかし、PTFEは弾性回復率が低く、クリープが大きく、シール弾性が低いため、信頼性の高いシールを実現するには、慎重な設計、適切な化合物の選択、そして正確な公差が必要です。

一般的な製造ドライバー（カスタムPTFEシール、シールメーカー）

企業が要請する場合カスタムPTFEシール通常、シールメーカーは、過酷な媒体での長寿命化、高速回転用途における低摩擦化、往復動ロッドにおける耐摩耗性の向上、あるいは荷重および温度サイクル下における寸法安定性など、以下の1つ以上の要件を求めています。適切なPTFEコンパウンドを選択し、達成可能な公差を指定することは、シールメーカーが行う最初の、そして最も影響力のある決定です。

PTFE材料と充填剤コンパウンド：特性とアプリケーションガイダンス

シール用純 PTFE と充填 PTFE の比較 (キーワード: PTFE シール)

純粋（バージン）PTFEは優れた耐薬品性と同種の中で最も低い摩擦係数を誇りますが、比較的柔らかく、荷重下ではクリープ現象を起こします。充填PTFEコンパウンドは、PTFEの限界を補うために固体充填剤を添加した材料です。具体的には、耐摩耗性の向上、コールドフロー（クリープ）の低減、熱伝導率の向上、特定の条件下での摩擦低減などが挙げられます。最も一般的な充填剤は、青銅、カーボン、グラファイト、MoS2（二硫化モリブデン）、ガラスです。

充填PTFEの比較特性（データ表）

注：PTFEは焼結中の寸法変化と使用中のクリープが顕著です。厳しい公差では、プロセス制御、予測可能な収縮補正、そして多くの場合、寸法を安定させるための加工後の熱処理が必要となります。

信頼性の高いシーリングのための設計と許容誤差のガイダンス

グランド設計、スクイーズおよび押し出し制御（キーワード：油圧シール）

PTFEは弾性回復率が低いため、効果的なグランド設計には、はみ出し防止のためのバックアップリングの使用、シールの種類に応じてラジアル方向または軸方向の圧縮の慎重な制御、そして接合面の仕上げと硬度の指定が重要となります。往復動ロッドシールの場合、一般的な設計選択肢としては、PTFEベースのシールにエナジャイザー（金属スプリングやエラストマーバックアップなど）を付加したもの、またはPTFE摺動面と弾性ベースを組み合わせた複合構造が挙げられます。

許容範囲の選択：実用的な経験則

• 圧縮性が低く圧力にさらされる静的シールの場合、ラジアルクリアランスを狭くすると押し出しや漏れを防ぐのに役立ちます。重要な直径に対して達成可能な機械加工許容差の​​下限 (±0.02～±0.05 mm) を目標にします。
• 往復シールの場合は、熱膨張と潤滑膜を考慮して、わずかに緩い許容誤差（±0.05～±0.10 mm）を考慮してください。
• 嵌合する金属シャフトの表面仕上げを指定します。ダイナミックシールの場合、通常、Ra は ≤0.4 µm が推奨されます。より硬いシャフト (HRC ≥ 50) を使用すると、摩耗寿命が向上します。
• ラジアルクリアランスにより高圧での押し出しが許容される場合には、バックアップ リング (例: PTFE、POM、または硬質プラスチック) を使用します。

カスタム PTFE シールのテストと品質管理 (キーワード: オイルシール サプライヤー)

主要な検査とテスト

信頼できるサプライヤーは、寸法検査（CMMまたは光学式）、表面仕上げ測定、リークおよび圧力試験、圧縮永久歪み試験（該当する場合）、材料検証（分析証明書またはFTIR）を組み合わせて実施しています。油圧シール／オイルシールの場合、代表的な圧力、温度、速度での慣らし運転試験とライフサイクルベンチテストが最も有意義な性能検証となります。

標準と参照

公差と試験に関する規格や業界ハンドブックには、ISO 3601（Oリング公差）、設計ガイダンスのパーカーOリングハンドブック、PTFEコンパウンド固有の特性に関するポリマーメーカーのデータシートなどがあります。充填剤入りPTFEコンパウンドについては、必ず材料証明書を請求し、充填剤含有量と熱履歴を確認してください。

PTFEシールとエラストマーシールのどちらを選ぶべきか

次の場合は PTFE を使用します。

• アプリケーションには、極めて高い耐薬品性または高い使用温度 (>150°C) が必要です。
• 非常に低い摩擦または最小限のスティックスリップが重要です (回転または低速往復運動のアプリケーション)。
• 研磨性または汚染された媒体下での長い耐用年数が必要です。

次の場合にはエラストマー (NBR、FKM、EPDM、シリコン、FFKM) を使用します。

• 耐薬品性よ​​りも、高い弾性回復力と圧縮による密封性が重要です。
• より低コストまたはよりシンプルなグランド設計が必要です。
• シール接触を維持するには、大きな動的変位とコンプライアンスが必要です。

Polypac: カスタム PTFE シールとシーリング ソリューションの専門知識

ポリパックは科学的かつ技術的な油圧シールシール製造、シール材料開発、カスタマイズを専門とするメーカーおよびオイルシールサプライヤーシーリングソリューション特別な労働条件のため。

ポリパックのカスタムゴムリングおよびOリング工場は、10,000平方メートルを超える敷地面積を誇り、工場敷地面積は8,000平方メートルです。当社の生産設備および試験設備は、業界最先端の水準を誇ります。中国最大級のシール製造・開発企業として、国内外の数多くの大学や研究機関と長年にわたる連携・協力関係を維持しています。

2008年に設立されたPolypacは、ブロンズ充填PTFE、カーボン充填PTFE、グラファイトPTFE、MoS₂充填PTFE、ガラス充填PTFEなどの充填PTFEシールの製造からスタートしました。現在では、NBR、FKM、シリコン、EPDM、FFKMなど、様々な材質のOリングも製造しており、製品ラインを拡大しています。

ポリパックの競争上の強み

• 充填材付きおよびバージン PTFE に関する幅広い材料専門知識により、摩耗、摩擦、または熱の要求に合わせてカスタマイズされた化合物の選択が可能になります。
• 一貫した許容範囲を実現する高度な CNC 加工およびテスト機器を備えた大規模で最新の製造拠点。
• 材料開発および応用テストのために大学や研究機関と強力な研究開発連携を結んでいます。
• 包括的な製品ポートフォリオ：Oリング、ロッドシール、ピストンシール、端面スプリングシール、スクレーパーシール、ロータリーシール、バックアップリング、ダストリング。

Polypac は、プロトタイプから大量生産まで、油圧およびオイルシールの課題に対応する既成の PTFE シール ソリューションと高度にカスタマイズされた PTFE シール ソリューションの両方を提供できる体制を整えています。

カスタムPTFEシールを注文するための実用的なチェックリスト

サプライヤーに提供するもの（キーワード：カスタムシール）

1. 詳細なアプリケーション条件: 媒体、温度範囲、圧力、速度、デューティ サイクル。
2. 重要な寸法と許容範囲が記載された寸法図。シーリングに重要な側面。
3. 推奨される PTFE コンパウンドまたはパフォーマンス目標 (摩耗寿命、摩擦係数、潤滑剤の可用性)。
4. 必要な数量と予想される生産ライフサイクル (プロトタイプ、短期生産、大量生産)。
5. テスト要件: 圧力テスト、漏れ率、ライフサイクル時間、環境暴露。

実際のデータを事前に共有することで、材料の選択、許容差の指定が効率化され、金型/ツールおよび初回品検査の反復が削減されます。

よくある質問（FAQ）

1. カスタム PTFE シールの許容範囲はどの程度ですか?

達成可能な公差はプロセスによって異なります。CNC加工されたPTFE部品の場合、重要な直径で±0.02～±0.10 mmが期待できます。成形部品では通常±0.05～±0.3 mmです。これらは実用的な範囲であり、最終的な公差は製造元にご確認ください。また、サイズ、形状、配合によって異なります。

2. 油圧ロッドシールに最適な充填 PTFE はどれですか?

ブロンズ入りPTFEとカーボン入りPTFEは一般的な選択肢です。ブロンズは高荷重下での耐摩耗性と熱特性を向上させ、カーボン入りPTFEは潤滑油中での摩擦を低減し、優れた耐摩耗性を発揮します。油圧システム潤滑剤、圧力、シャフトの硬度に応じて選択してください。

3. PTFE クリープは長期シーリングにどのような影響を与えますか?

PTFEは持続的な荷重下では低温流動（クリープ）を示します。充填PTFEおよびガラス繊維強化グレードはクリープを低減します。バックアップリング、スクイーズ制御、安定化化合物の選定といった設計上の対策により、長期的な寸法変化を軽減できます。

4. PTFE シールは潤滑剤なしでも機能しますか?

はい。一部のPTFEコンパウンド（例：MoS2充填）はドライ運転用に設計されています。ただし、潤滑運転では一般的に摩耗が軽減され、寿命が延びます。ドライ運転への適合性は、コンパウンドと用途によって決まります。

5. 高圧での押し出しを制御するにはどうすればよいですか?

バックアップリング（硬質PTFEまたはその他のプラスチック）を使用し、グランドクリアランスを狭くし、より剛性の高いPTFEコンパウンド（ガラス繊維強化または青銅繊維強化）を選択してください。スペースに余裕がある場合は、エラストマー製のエナジャイザーとPTFE製の摺動面を組み合わせた複合設計により、シールの弾力性とPTFEの低摩擦性を両立できます。

6. メーカーにどのようなテストを要求すればよいですか?

寸法検査レポート（CMM）、表面仕上げ測定、材料証明書、機能圧力/リークテストをご依頼ください。動的アプリケーションの場合は、お客様の動作条件を反映したベンチ慣らし運転試験とライフサイクル試験をご依頼ください。

カスタムPTFEシールの技術レビューやお見積りが必要な場合は、設計サポート、試験オプション、サンプル作成についてPolypacまでお問い合わせください。Polypacはお客様のアプリケーションを評価し、PTFEコンパウンドと許容値を推奨し、性能検証のためのプロトタイプをご提供いたします。

ポリパックへのお問い合わせカスタム PTFE シールの仕様について話し合ったり、サンプルを要求したり、O リング、ロッド シール、ピストン シール、端面スプリング シール、スクレーパー シール、ロータリー シール、バックアップ リング、ダストリングの見積りを取得したりすることができます。

参考文献

1. ポリテトラフルオロエチレン — Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Polytetrafluoroethylene (アクセス日 2025-12-14).
2. Chemours（テフロン）PTFE製品情報。https://www.chemours.com/en/products/ptfe（アクセス日2025年12月10日）。
3. パーカーOリングハンドブック - 設計およびアプリケーションデータ。パーカー・ハネフィン。https://www.parker.com/Literature/Seals%20Division%20Literature/O-Ring%20Handbook/O-Ring_Handbook.pdf（アクセス日2025年12月10日）。
4. 充填剤入り PTFE の変種 (ブロンズ、カーボン、グラファイト、MoS2、ガラス) に関する業界のデータシートと技術ノート — メーカーのデータシート (出典の例: ポリマー メーカーの技術概要。特定の化合物の特性についてはサプライヤーのデータシートを参照) (アクセス日 2025 年 12 月 10 日)。
5. ISO 3601 — 流体動力システム — Oリング — 寸法及び公差. 国際標準化機構. https://www.iso.org/standard/71718. (アクセス日 2025年12月10日).