適切な油圧ピストンシールの選び方：購入者ガイド

適切な油圧ピストンシールを選定するには、シール形状と材質を圧力、温度、速度、流体適合性、シリンダーハードウェアに適合させる必要があります。このガイドでは、ピストンシールの仕組みを説明し、一般的なシール材質（NBR、FKM、EPDM、シリコン、FFKM、PTFE）を比較し、設計と設置のベストプラクティスを示し、規格とデータソースを引用するとともに、信頼性の高い耐用年数を実現するための適切なシールを購入するためのチェックリストを提供します。実用的な表、検証手順、サプライヤーへの質問事項は、エンジニアと調達担当者が証拠に基づいた選定を行うのに役立ちます。

油圧シールシステムの理解

油圧シリンダーのピストンシールの機能

ピストンシールは、油圧シリンダー内部の圧力側と戻り側を分離します。ピストンシールは、直線運動を可能にしつつ、動的なシール性を維持する必要があります。適切に選択されたピストンシールは、漏れを抑制し、摩擦を最小限に抑え、ピストン、ロッド、シリンダーボアの早期摩耗を防ぎます。油圧シリンダーとその構成部品の背景情報については、油圧シリンダーの概要をご覧ください。ウィキペディア。

ピストンシールとロッドシールおよびワイパーの違い

ピストンシールはシリンダーボア内で作動し、主にラジアル方向に荷重を受けます。ロッドシールはロッドグランドで作動し、外部の汚染物質やロッドに対する動的な往復運動にさらされます。ワイパー（スクレーパー）は内部シールを塵や汚染物質から保護します。これらの役割を理解することで、低摩擦ピストンシール、高圧通電シール、あるいはポリマーとバックアップリングの組み合わせのどれが必要かを判断するのに役立ちます。

よくある故障モードとそれが何を意味するか

• 摩耗/損耗 — 通常、汚染、粗いボア表面、または不適合な材料によって発生します。
• 押し出し — 圧力によってシール部分がピストンとシリンダーの間の隙間に押し込まれると発生します。多くの場合、バックアップ リングや PTFE などのより硬い材料で解決されます。
• 化学的な攻撃 - 液体の不適合性により、膨張、軟化、またはひび割れが発生します。
• 熱劣化 - 過度の温度により老化が加速し、弾力性が低下します。
• 取り付け時の損傷 - 不適切な組み立てによる縁の破れや傷。

素材とデザインの選択

一般的なシーリング材 — 特性と限界

材料の選択は重要な最初のステップです。以下の表は、油圧シールに広く使用されているエラストマーとPTFEをまとめたものです。温度範囲と耐薬品性は代表的なものであり、正確な適合性は配合と充填剤によって異なります。データソースには、パーカーOリングハンドブックと材料データシートが含まれます。パーカーOリングハンドブック詳細なプロパティ テーブルについては、こちらをご覧ください。

メーカースポットライト：Polypac — 機能とその重要性

ポリパックとは誰で、何を提供しているのか

Polypacは、シール製造、シール材開発、そして特殊な作動条件に対応するカスタマイズされたシールソリューションを専門とする、科学技術に裏付けされた油圧シールメーカーおよびオイルシールサプライヤーです。Polypac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・開発専門企業として、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。

製品、技術力、差別化

ポリパックは2008年に設立され、当初はブロンズ充填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リングも取り扱うようになりました。ポリパックの主な製品は、Oリング、ロッドシール、ピストンシール、エンドフェイススプリングシール、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、ダストリングなどです。

競争上の優位性と技術的な差別化要因:

• 最新の成形・仕上げ設備を備えた大規模な社内生産により、安定した品質と拡張可能な生産量を実現します。
• 低摩擦および高摩耗用途向けの充填 PTFE 化合物 (青銅、炭素、MoS₂、グラファイト、ガラス) に関する専門的な経験。
• 材料開発とカスタム化合物機能により、特殊な流体、温度、研磨条件に合わせたカスタマイズされたソリューションが可能になります。
• 試験プロトコル、加速老化試験、摩擦学的研究をサポートする大学および研究機関との連携。
• ご要望に応じて、入荷材料の検査、寸法管理、機能テストレポートなどを含む包括的な品質保証を提供します。

サプライヤーを早期に関与させるべきタイミング

Polypacのようなサプライヤーと設計段階または試作段階から早期に連携することで、溝形状、材料選定、試作試験の検証を迅速化できます。複雑なシステム（例：250barを超える高圧、高速、食品／医療用流体、高強度化学薬品）では、サプライヤーによるコンパウンド調整、表面処理の提案、長期試験プロトコルのサポートが効果的です。

設置、メンテナンス、コストに関する考慮事項

インストールのベストプラクティス

• シールリップを傷つけないように、柔らかい組み立てツール (ナイロン/保護スリーブ) を使用してください。
• 空運転による損傷を軽減するために、取り付け前にシールと表面を適合性のある液体で潤滑します。
• 溝の寸法を確認し、ピストン/ロッドの鋭いエッジを排除します。

メンテナンスと診断

状態基準保全を確立し、漏れ率、圧力ドリフト、アクチュエータ速度の安定性を監視します。漏れが増加した場合は、汚染、表面摩耗、シールのはみ出しがないか点検します。迅速な交換のために、材質コードと部品番号を記載したスペアパーツリストを保管してください。

コストと寿命のトレードオフ

初期コストが最も低いからといって、必ずしもライフサイクルコストが最も低いとは限りません。高品質の材料（FKM、FFKM、充填PTFE）と適切なバックアップリングを使用することで、過酷な条件下でも寿命を大幅に延ばすことができます。ROI（投資対効果）の判断をサポートするために、サプライヤーのテスト結果から推定される寿命（時間またはサイクル数）を記録しておきましょう。

よくある質問

1. ピストン シールにバックアップ リングが必要かどうかをどのように判断すればよいですか?

作動圧力と押し出し隙間によりシールが隙間にはみ出す可能性がある場合（一般的に高圧、大きなクリアランス、または軟質エラストマーの場合）、バックアップリングの使用をお勧めします。メーカーの押し出し隙間の制限値と圧力定格を参考に決定してください。PTFE製のバックアップリングが一般的です。

2. NBR ピストンシールの一般的な使用温度制限はどれくらいですか?

NBRは、多くの油圧油システムにおいて、通常約+120°Cまで機能しますが、極端な温度では寿命が低下します。より高温の用途には、FKMまたはPTFEをご検討ください。必ずサプライヤーのデータシートをご確認ください。

3. 摩擦を減らすために、エラストマーピストンシールを PTFE ピストンシールに交換できますか?

はい、可能ですが、溝の形状を確認し、通電装置またはOリングを使用し、バックアップ/押し出し保護を確実に行う必要があります。PTFEは精密なハードウェア仕上げが必要であり、低温下では動作が異なる場合があります。

4.ピストンとシリンダーボアの表面仕上げはどの程度重要ですか?

非常に重要です。粗い表面や傷のある表面は摩耗を加速させ、漏れを増加させます。シールの一般的な動的表面仕上げは、Ra 0.2～0.6 µm（8～24 µin）です。プロファイルごとの正確な要件については、シールサプライヤーにお問い合わせください。

5. 購入前にシールサプライヤーにどのようなテストを要求する必要がありますか?

材料証明書、寸法レポート、機能試験データ（圧力サイクル試験、連続圧力リーク試験、摩擦測定、寿命試験など）をご請求ください。お客様の使用環境に近い条件下での試験も可能です。汚染管理手順やバッチトレーサビリティについてもお問い合わせください。

6. 液体の汚染はピストンシールの寿命にどのような影響を与えますか?

汚染物質は摩耗を加速させ、シールや接合面に切り傷や溝を生じさせる可能性があります。ISO 4406の汚染目標を遵守し、ろ過装置とワイパーを使用してください。汚染が避けられない場合は、より耐摩耗性の高い材料と犠牲設計を指定してください。

お問い合わせと次のステップ

適切な油圧ピストンシールを選定するには、動作条件、形状、材質を適合させ、試験による検証を行う必要があります。カスタムメイドのソリューション、試作サポート、そして高度な充填PTFEコンパウンドへのアクセスについては、Polypacまでお問い合わせください。当社のエンジニアリングチームがピストンの寸法や動作プロファイルを確認し、材質／プロファイルのオプションをご提案いたします。また、サンプルや試験報告書もご提供いたします。図面、材料証明書、リードタイムの​​ご請求については、製品ページをご覧ください。または、営業担当者までお問い合わせください。

ポリパックへのお問い合わせ:ご相談、サンプルのご依頼、ピストンシール、O リング、ロッドシール、バックアップリングの閲覧については、当社 Web サイトまたは販売チャネル (会社の連絡先は製品ページに記載されています) を通じて Polypac のエンジニアリング チームまでお問い合わせください。