NBRオイルシールの品質試験基準
シール製造、材料開発、そして現場でのトラブルシューティングにおける長年の実務経験に基づいて執筆しています。この記事では、油圧および回転用途向けNBRオイルシールの適格性を評価する際に私が用いる品質試験基準と実用的な合格基準をまとめます。私の目標は、エンジニア、購買担当者、品質管理者がカスタムオイルシールNBRソリューションを評価する際に、データに基づいた判断を下せるよう支援し、稼働中の信頼性にとって最も重要な試験について説明することです。
油圧シール性能のテストが重要な理由
NBRシールの寿命における材料と製造の役割
ニトリルブタジエンゴム(NBR)は、優れた鉱油耐性、良好な機械特性、そしてコスト効率の良さから、オイルシールに最も広く使用されているエラストマーの一つです。しかし、エラストマーの性能は、配合(ACN含有量、可塑剤、充填剤)、加硫、そして後処理に大きく左右されます。私は常に、材料証明書やデータシートだけでは不十分だと強調しています。配合や硬化条件のわずかな変化が耐用年数を大きく変える可能性があるため、実際の部品は使用条件に応じた試験に合格する必要があります。NBRの特性に関する背景情報については、Wikipediaの概要をご覧ください。ニトリルゴム(NBR)。
研究室から現場へ:標準化された検査がリスクを軽減する理由
標準化された試験は、引張強度、伸び、硬度、圧縮永久歪み、オイルスウェル、動的漏れといった再現性のある指標を提供し、現場でのパフォーマンスと相関します。カスタムオイルシールNBR部品のサプライヤーを評価する際には、公認規格(ASTM/ISO/AS)に準拠したトレーサビリティのある試験報告書、バッチトレーサビリティ、そして生産ロットから抽出した代表的なサンプル部品の提供を強く求めます。また、規格は、購入者とサプライヤーの間で明確な受入基準を伝えるのにも役立ち、検証や試運転時に予期せぬ事態が発生するのを防ぎます。
トレーサビリティ:地域関連性が重要な理由
地理的な制約が大きな調達においては、現地の試験機関、現地での監査可能性、そしてサプライチェーンの透明性に関する文書化が重要です。調達書類には試験方法と試験機関の認定(例:ISO/IEC 17025)の両方を明記することをお勧めします。これにより、現地で性能に関する主張を検証することが可能になります。
NBRオイルシールの規格と試験方法
私が必要とする主要なテストとその目的
以下は、NBRオイルシールの適格性を判断するために必須と考える試験です。各試験は、使用中の故障モードと、国際的または業界で認められた試験方法に結びついています。
| テスト | 標準/方法 | 何を測定しているか | 典型的な受け入れ |
|---|---|---|---|
| 引張強度と伸び | ASTM D412(またはISO 37) | 材料の強度と弾力性 | 引張強度 ≥ 10 MPa; 伸び ≥ 200% (化合物に依存) |
| 硬度(デュロメーター) | ASTM D2240 | 表面剛性/部品のフィット感 | 標準70±5 IRHD(シール設計により異なります) |
| 圧縮永久歪み | ASTM D395 (B) / ISO 815 | 荷重下での永久変形 | 指定された時間/温度後に<25% |
| オイルの膨張/体積変化 | ASTM D471 | 油圧作動油との適合性 | |
| 動的漏れ/慣らし運転 | ISO/DIN 顧客固有のリグ、業界のベストプラクティス | 回転/往復運動時の漏れ | 漏れ量≤設計目標mL/分 |
出典: ASTMテストファミリー(ASTMエラストマー規格) および、Wikipedia のオイル シールの概要などのオイル シールに関する業界の参考資料:オイルシール。
寸法および公差基準
Oリングおよびリング型シールの場合、AS568(インチOリングサイズ)やISO 3601(Oリングの品質と寸法)などの規格は、互換性と溝設計において重要です。カスタムオイルシール(NBR)部品の場合でも、重要な寸法(内径/外径/厚さ、リップ形状、スプリングの嵌合部など)が合意された公差内で測定されていることを確認しています。AS568およびOリングの参照資料をご覧ください。AS568そしてOリング。
試験所認定と試験報告書の内容
私は常に、サンプル識別情報(部品番号、バッチ/ロット)、日付、試験規格の引用、試験条件(温度、流体)、生データ、そして合意された受入基準に対する合否を含む試験報告書を要求しています。できれば、試験機関はISO/IEC 17025の認定を受けており、結果が監査可能であることが望ましいです。これにより、後々現場で問題が発生した場合の紛争を軽減できます。
テストデータの解釈と一般的な故障モードへの対処
NBRオイルシールの一般的な故障モード
私の経験上、主な故障モードは、化学的不適合性(過度の膨潤/軟化)、熱/酸化劣化(硬化と亀裂)、圧縮永久歪み(シール力の低下)、アブレッシブ摩耗、そして表面仕上げ不良によるリップの損傷です。それぞれの故障モードは、特定の試験にマッピングされています。化学的適合性についてはオイルスウェル試験、熱安定性については加速劣化試験、シール保持力については圧縮永久歪み試験、摩耗とリップの適合性については動的リーク/慣らし運転試験です。
現実的な受け入れ基準の設定
合格基準は使用条件に適合させる必要があります。低圧作動油中の静的オイルシールの場合、高温往復動軸よりもわずかに高い圧縮永久歪を許容できる場合があります。周囲温度と動作温度、作動油の種類(例:ISO VGグレードの作動油)、圧力、軸回転速度(RPM)、溝形状を合否判定基準に関連付けた適格性評価マトリックスを作成することをお勧めします。シールメーカーが提供するベンチテストのPV(圧力-速度)限界値を出発点として、コンポーネントの重要度に応じて調整してください。
実験結果が現場での経験と一致しない場合
ラボテストは合格したが、現場でのパフォーマンスが低い場合は、次の点について調査してください。テスト流体は適切なものになっていますか?表面仕上げやシャフトの硬度は異なりますか?過渡的な条件(圧力スパイク、粒子汚染)はラボテストから除外されていますか?私は、使用条件をより正確に再現するために、複合ストレステスト(例:熱老化、油浸漬、動的漏れ)を定期的に実施しています。
ポリパックの能力:カスタムNBRオイルシールの品質を保証する方法
当社についてと製造拠点
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。当社のカスタムゴムリングおよびOリング工場は10,000平方メートル以上の敷地を有し、工場スペースは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。
素材の歴史と製品の幅広さ
2008年の設立以来、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シールの製造から事業を開始しました。現在では、NBR、FKM、シリコン、EPDM、FFKMなど、様々な材料を使用したOリングも製造しています。主力製品には、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、ダストリングなどがあります。お客様からカスタムオイルシール(NBR)部品のご依頼があった場合、材料選定、金型設計、そして試験計画書に基づき、規定のPV制限、流体適合性、および寿命目標を満たすシールをご提供いたします。
テスト、研究開発、パートナーシップ
当社は研究開発に投資し、前述の試験マトリックスを実行するための高度な試験設備を維持しています。大学や研究機関との提携により、新規化合物の検証や、極端または異常な使用条件のシミュレーションが可能です。材料証明書、バッチレベルの試験報告書を提供するほか、重要な用途においては、立会いのもとでの適格性確認試験にも対応いたします。
競争上の優位性と差別化
私の見解では、Polypacの差別化要因は、(1)統合された材料開発能力(NBRコンパウンドを特定のオイル膨潤性、低温柔軟性、耐摩耗性に合わせて調整可能)、(2)顧客固有の品質評価をサポートする社内高度試験、(3)規模とトレーサビリティ(広大な工場敷地と、バッチ間の一貫した生産を保証する標準化されたプロセス)です。これらの要素が相まって、当社のカスタムオイルシールNBR製品は、要求の厳しい油圧および回転アプリケーションにとって堅牢な選択肢となっています。
実用チェックリスト:NBRオイルシールの指定と認定
購入者の最低仕様チェックリスト
- 動作温度範囲と媒体(正確な油圧オイルグレード)を定義します。
- シャフト速度、圧力、および予想される PV エンベロープを指定します。
- 溝の図面と許容差を含む重要な寸法を提供します。
- 必要な標準とラボ認定を明記します (例: ASTM メソッド、ISO/IEC 17025 ラボ)。
- サンプル部品とバッチレベルのテストレポート(引張、硬度、圧縮永久歪み、油膨潤、動的漏れ)を要求します。
私が使用する資格シーケンスの例
- 材料受領: バッチ証明書を確認し、スポット テスト (硬度、引張) を実行します。
- 初回品検査:成形シールの寸法および目視検査。
- 機械試験: ASTM 準拠の引張、圧縮永久歪み、オイル膨潤。
- 機能テスト: 目標 RPM および圧力下での動的漏れ/慣らし運転。
- 必要に応じて加速寿命テストを実施します (熱老化 + オイル暴露 + 動的テスト)。
- 結果、是正措置を文書化し、出荷バッチを承認します。
典型的な受入れ表(例)
| パラメータ | 受け入れ | 注記 |
|---|---|---|
| 硬度(IRHD) | 70 ±5 | 設計ごとに; リップローディングに重要 |
| 圧縮永久歪み(70℃、22時間) | <25% | 低い方が静的シールには適している |
| 油膨潤(油圧油中24時間) | 音量変化 <10% | オイルの化学組成により異なる |
| 動的漏れ | 指定されたmL/分未満 | アプリケーションごとに定義 |
注: 承認数はあくまでも目安です。申請のリスクプロファイルに合わせて調整してください。
よくある質問
1. オイルシールに NBR が選ばれる理由は何ですか?
NBRは、鉱油および油圧作動油に対する優れた耐性、優れた機械的強度、そしてコスト効率を備えています。その性能はアクリロニトリル(ACN)含有量に依存し、ACN含有量が多いほど耐油性は向上しますが、低温柔軟性は低下します。参照:ニトリルゴム(NBR)。
2. オイルシールのフィールド寿命を確実に予測できるテストはどれですか?
圧縮永久歪み(シール力保持)、オイルスウェル(化学的適合性)、加速劣化(熱/酸化安定性)、および動的リーク/慣らし運転試験の組み合わせ。単一の試験で寿命を予測することは不可能であり、複数のストレス試験を組み合わせるのが最適です。
3. カスタム オイル シール NBR の受け入れ基準を指定するにはどうすればよいですか?
許容基準は、動作温度、流体の種類、圧力、速度に基づいて決定します。まずは業界のベンチマーク(上記の表の例を参照)から始め、安全性が極めて重要なシステムについては基準を厳格化します。サプライヤーにサンプル部品と代表的な試験データをご提供いただくようお願いいたします。
4. サプライヤーの材料証明書だけで十分ですか?
材料証明書は必要ですが、十分ではありません。化合物の同一性を証明するものであり、完成品の性能を証明するものではありません。バッチレベルの完成品試験と初回品検査報告書の提出を義務付けます。
5. Polypac は顧客固有の適格性テストを実行できますか?
はい。Polypacは高度な試験能力と研究開発パートナーシップを有し、お客様の作業環境をシミュレートしたカスタマイズされた適格性評価シーケンスを実施いたします。また、重要なコンポーネントについては、文書化されたレポートをご提供するほか、立会いのもとでの試験にも対応いたします。
6. 調達文書ではどのような基準を引用すればよいですか?
一般的な基準としては、ASTM D412(引張強度)、ASTM D2240(硬度)、ASTM D395またはISO 815(圧縮永久歪み)、ASTM D471(液浸試験)、そしてリングサイズについてはAS568やISO 3601などの寸法基準が挙げられます。試験所認定(ISO/IEC 17025)および報告要件を指定してください。
カスタムオイルシール(NBR)のお見積り、サンプルテスト、仕様確認をご希望の場合は、Polypacまでお問い合わせください。材料データシート、生産能力の詳細、そしてお客様の用途に合わせた品質保証プランをご提供いたします。製品ページをご覧いただくか、溝の設計、コンパウンドの選定、試験マトリックスの確認など、技術相談をご利用ください。
お問い合わせ / お見積もり依頼:sales@polypac.com までメールでお問い合わせいただくか、製品カタログをご覧ください。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、様々な製品を取り揃えております。仕様書のご確認をお待ちしております。また、ご要望に応じてサンプルキットや立会試験も承ります。
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製品
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「AS568」とはどういう意味ですか?
シールと接触する金属部品の表面仕上げはどの程度重要ですか?
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