スクレーパーシール購入ガイド：適切なシール材を選ぶ

スクレーパーシールは、油圧・空気圧システムを外部からの汚染から保護し、ロッドシールなどの動的部品の寿命を延ばす上で重要な役割を果たします。この購入ガイドは、エンジニア、メンテナンス担当者、仕様設計担当者が、動作温度、流体適合性、耐摩耗性、はみ出しリスク、および想定される耐用年数に基づいて適切なスクレーパーシール材料を選択できるよう支援します。このガイドは、材料科学の原則、現場で実証された実践、そして信頼できる参考文献を統合し、スクレーパーシールおよび関連シール要素の調達と設計に関する意思決定をサポートします。

一般的なアプリケーションとパフォーマンス要件

スクレーパーシールが使用される場所

スクレーパーシール（ワイパーシールまたはダストリングとも呼ばれる）は、油圧シリンダー、伸縮ブーム、ピストンロッドに一般的に取り付けられており、汚れ、埃、水、研磨粒子がグランドに入り込み、ロッドシールやベアリングを損傷するのを防ぎます。代表的な産業としては、建設機械、農業機械、移動式油圧機器、産業用プレス機などが挙げられます。油圧シリンダーとそのシールシステムの背景については、Wikipediaの油圧シリンダーの概要をご覧ください。（ソース）。

指定すべき主要なパフォーマンス要因

スクレーパーシールの材質を選定する際には、以下のパラメータを優先してください。動作温度範囲、接触媒体（水、油、燃料、溶剤）、耐摩耗性、硬度および弾性率（ショアA）、耐薬品性、押し出しギャップとバックアップの必要性、そして想定される動的動作（振動または連続）です。適切なスクレーパー設計は、ロッドの摩耗やシールの押し出しを加速させる過度の摩擦を発生させることなく、侵入を最小限に抑えます。

機能の違い：スクレーパーとロッド/ピストンシール

スクレーパーシールは一次油圧シールではなく、一次シールの外側に位置する保護要素です。その機能は圧力保持ではなく、異物混入の防止です。一方、ロッドシールとピストンシールは、動荷重下での圧力とシール性を担います。つまり、スクレーパーの材質は、破片の発生やロッドプレートの摩耗を避けつつ、極圧耐性よりも耐摩耗性と低摩擦性を重視できます。

スクレーパーシール材の選び方

材料特性を環境に適合させる

材料は、まず温度と薬品への曝露を考慮して選定してください。ニトリル（NBR）やポリウレタン（PU）などのエラストマーは、耐摩耗性と弾性回復性に優れているため、汎用スクレーパーシールによく使用されます。高温や腐食性の高い薬品への曝露には、フッ素エラストマー（FKM）またはパーフルオロエラストマー（FFKM）をご検討ください。超低摩擦と幅広い温度範囲に対応するには、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）や充填PTFE複合材料が広く使用されています。ただし、PTFE自体はエラストマーのような弾力性はなく、スプリングやワイピング用途の布地補強材として使用されることが多いことに注意してください。材料の背景情報については、WikipediaのPTFEのページをご覧ください。（ソース）エラストマーの概要（ソース）。

摩耗、硬度、ロッド表面の相互作用

スクレーパーは、ロッドのメッキ（クロム、硬質クロム、窒化処理面）を損傷することなく、ロッドから粒子を除去する必要があります。ポリウレタンは耐摩耗性に優れ、多くの油圧用途で柔軟に対応します。一方、PTFEは低摩擦性と摺動性に優れていますが、チャタリングを防止するために、より柔らかい裏打ち材が必要になる場合があります。硬度（ショアA）は耐久性と適合性のバランスを考慮して選定します。一般的なスクレーパーの硬度は、汚染の程度とロッドの仕上げに応じて、ショアA硬度60～90の範囲です。

互換性テストと検証

現場での実際の流体および汚染物質との材料適合性を必ず確認してください。公開されている化学適合性チャートを最初のガイドラインとして使用し、可能な場合は加速浸漬試験および摩擦試験を実施してください。メーカーまたは第三者機関による規格および実地試験は、膨潤、引張保持率、摩耗損失に関する測定可能なデータを提供します。Oリングなどのシール要素に関する標準化されたガイダンスについては、WikipediaのOリングの記事およびISO規格の参考資料をご覧ください。（ソース）。

材料比較と選択マトリックス

スクレーパーシールの材料ファミリー

一般的な材料には、ニトリル（NBR）、フッ素エラストマー（FKM/Viton）、ポリウレタン（PU）、PTFE（バージンおよび充填材入り）、EPDM、シリコーン、パーフルオロエラストマー（FFKM）などがあります。それぞれ、温度範囲、耐薬品性、耐摩耗性、コストの間でトレードオフがあります。以下の表は、仕様策定者が用いる実用的な比較値をまとめたものです。範囲は標準的な値であり、実際の化合物および動作プロファイルに合わせて検証する必要があります。

材料特性の情報源: Wikipedia の材料ページ (PTFEソース、NBRソース、PUソース、FKMソース）。

エラストマースクレーパーとPTFEスクレーパーの選択

エラストマー製スクレーパー（NBR、FKM、EPDM）は、優れた追従性を備え、ロッドの偏芯を補正できます。また、一般的に安価です。PTFEおよび充填PTFEスクレーパーは、摩擦が非常に少なく、耐薬品性に​​優れていますが、シーリングリップの力を調整し、チャタリングを防止するための慎重な設計が必要です。充填PTFE（ブロンズ、カーボン、MoS2）は、充填剤によって耐摩耗性が向上するため、摩耗の激しい環境や汚染された環境でよく使用されます。多くのメーカー（Polypacを含む）が、シーリングプロファイル用の充填PTFEグレードを製造しています。

仕様、テスト、調達のベストプラクティス

図面または部品表でスクレーパーシールを指定する方法

シールの種類（スクレーパー／ワイパー／ダストリング）、断面図、材質（硬度を含む）、ロッド径と公差、グランド寸法、ロッドの表面仕上げとメッキ、想定される動作温度範囲、媒体への曝露、動作プロファイル（ストローク速度、周波数）、必要な寿命サイクルを記載してください。OリングのISO溝などの規格や図面があれば、それも併せて記載してください。ISO参照）。

生産購入前に推奨されるテスト

材料証明書（MTR）を請求し、以下の試験を実施または要求してください：摩耗減量（テーバー法またはカスタム法）、圧縮永久歪み、引張強度、低温／高温柔軟性、実際の油圧作動油への浸漬／膨潤。重要な用途では、シリンダーアセンブリ全体を環境汚染（粉塵／水）下でベンチテストし、現実的なデューティサイクルにおける性能を検証してください。

調達、リードタイム、品質保証

化合物のトレーサビリティを証明し、成形または機械加工による試作を提供し、特殊な条件（例：砂の多い環境向けの充填PTFE）に対応したカスタム処方をサポートできるサプライヤーと連携しましょう。サプライヤーの能力（実験室試験設備、生産規模、研究機関との長期的なパートナーシップ）を確認し、参考資料を依頼してください。これにより、保証リスクとコストのかかる現場での故障を軽減できます。

ポリパック：製造能力、材料、製品範囲

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。

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、様々な材質のOリングも取り扱うようになり、製品ラインを拡大しています。Polypacのスクレーパーシール関連製品には、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。

スクレーパーシールおよび関連シール要素にポリパックが適している理由:

• 包括的な材料開発: 摩耗や化学的課題に合わせて調整された充填 PTFE グレードおよびエラストマー化合物に関する経験。
• 高度な生産と品質管理: 社内テストによりバッチの一貫性が向上し、現場での障害が減少します。
• カスタマイズ機能: 完全生産前にパフォーマンスを検証するための特注の形状、複合配合、プロトタイプ。
• 技術協力: 大学や研究機関との継続的なパートナーシップにより、材料の性能とテスト方法が向上します。

要求の厳しい環境（砂、塩水噴霧、高温、または刺激性の化学物質）向けのカスタム スクレーパー シールを必要とする仕様者向けに、Polypac は化合物を開発し、追跡可能な品質管理を備えた小規模カスタム ランと大量生産の両方を行うことができます。

インストール、メンテナンス、ライフサイクルのヒント

インストールのベストプラクティス

組立時にシールリップが損傷するのを防ぐため、ロッドの面取りが適切であることを確認してください。新しいスクレーパーを取り付ける前に、ロッドを徹底的に洗浄してください。スクレーパーの材質とシステム流体に適合する組立潤滑剤を使用してください。グランドの寸法を慎重に確認してください。締め付けがきつすぎると摩擦が増加し、緩すぎるとはみ出しのリスクが高まります。

メンテナンス指標と交換間隔

ロッド表面に傷、シールリップの変形、一次シールを超えたリークの増加がないか監視してください。汚れの頻繁な侵入、スクレーパの摩耗、またはロッドのメッキの剥がれが見られる場合は、交換が必要です。交換間隔は使用頻度によって異なります。移動式機器が汚れた環境で使用する場合は、スクレーパを1年ごと、あるいはより頻繁に交換する必要がある場合があります。材質／ショア硬度が一致する予備キットを保管してください。

既存のデザインのアップグレード

スクレーパーの摩耗が頻繁に見られる場合は、摩擦を低減し摩耗寿命を延ばすために充填PTFEへのアップグレード、硬度の変更、はみ出しを抑制するためのバックアップリングの追加、ロッド表面仕上げとメッキの改善などを検討してください。ロッド保護性能の向上、より高品質な材料の使用、社内試験の検証といった包括的なアプローチが、最高の投資対効果をもたらします。

FAQ — よくある質問

1. スクレーパーシールとロッドシールの主な違いは何ですか?

スクレーパーシール（ワイパー／ダストリング）は、グランドシールとロッドシールへの汚染物質の侵入を防ぎます。ロッドシールは圧力を保持するダイナミックシールで、流体の漏れを防ぎます。両者は互いに補完し合い、スクレーパーは主要なシール要素を保護します。

2. 油圧シリンダーに PTFE スクレーパー シールを使用できますか?

はい。PTFEまたは充填PTFEスクレーパーは、低摩擦性と耐薬品性が求められる用途に使用されます。PTFEはゴムほど弾性がないため、接触を維持するために支持構造やバネが必要になることがよくあります。充填PTFEは、バージンPTFEと比較して耐摩耗性が向上します。

3. 研磨性や粉塵の多い環境に最適な素材はどれですか?

ポリウレタン（PU）および特定の充填PTFEグレードは、耐摩耗性（PU）が高い、または充填剤による低摩擦（充填PTFE）のため、重度の汚染物質に最適です。最終的な選択は、流体との適合性と温度によって決まります。

4. スクレーパーの適切な硬度 (ショア A) をどのように判断すればよいですか?

硬度は、汚染の程度とロッドの表面仕上げに基づいて選定してください。柔らかいスクレーパー（ショアA硬度が低い）は、ロッドの偏心や摩耗への追従性が向上しますが、摩耗が激しい場合は摩耗が早くなる可能性があります。一般的なスクレーパーのショアA硬度は60～90です。実際の使用条件下で試作品の試験を行うことをお勧めします。

5. スクレーパーシールには業界標準がありますか?

スクレーパーシール自体には単一の普遍的な規格はありませんが、シール部品と寸法はISO規格や業界固有の溝規格を参照することがよくあります。シール要素に関する一般的なガイダンスについては、Oリングに関する資料やシール用語集（Oリングに関する記事や関連するISO規格など）を参照してください。（ソース）。

6. 車両に取り付ける前に、新しいスクレーパーの材質をどのようにテストすればよいですか?

ストローク速度、汚染物質の侵入、熱サイクルをシミュレートしたベンチテストを実施します。摩耗減量、圧縮永久歪み、引張強度、薬品浸漬に関する材料試験を実施します。フィールドパイロットユニットは、最も現実的な検証を提供します。

7. Polypac はカスタム化合物やプロトタイプを供給できますか?

はい。Polypacは、カスタム充填PTFEグレードおよびエラストマーコンパウンドを開発しており、完全な品質管理のもと、試作品の製造から量産まで対応可能です。Polypacの設備と研究開発パートナーシップは、厳しい作業環境にも対応できるカスタマイズされたソリューションを提供します。

スクレーパーシールおよびシーリングキット（Oリング、ロッドシール、ピストンシール、バックアップリング、ダストリング）に関するお問い合わせ、製品カタログ、お見積もりおよびサンプルのご依頼は、Polypacのセールスエンジニアリングチームまでお問い合わせください。製品ページをご覧いただくか、お客様のアプリケーションに最適なスクレーパー材質と形状の選定についてご相談いただければ、専門家によるサポートと迅速な試作により、生産前に性能検証が可能です。

製品の確認やテクニカル サポートの依頼については、Polypac にお問い合わせください。サンプル キットや技術データシートをリクエストするか、カスタム見積り用の図面を送信してください。