回転軸シールに最適な材質を選択するにはどうすればよいでしょうか?

回転軸シールと材料選定の理解

回転軸シールとも呼ばれるラジアルシャフトシールは、機械の重要な部品であり、回転軸と固定ハウジングの間における流体の漏れや汚染物質の侵入を防ぐために設計されています。これらのシールの性能と耐久性は、その構成材料の選択に大きく左右されます。様々な産業用途において最適なシール性能、長寿命、そして信頼性を確保するには、適切な材料を選択することが不可欠です。

1. ロータリーシャフトシールとは何ですか?

ロータリーシャフトシールは、回転軸とハウジングの間にバリアを形成し、潤滑油の漏れや異物の侵入を防ぐ装置です。モーター、ギアボックス、ポンプ、車軸などに使用され、システムの完全性と効率性を維持します。シールの内側リップは回転軸に押し付けられ、外側はハウジングに固定されているため、界面を効果的に密閉します。

2. 回転軸シールの材料選択がなぜ重要なのか?

回転軸シールの材質選択は、その性能、耐久性、そして特定の用途への適合性に直接影響します。シールがアプリケーションの運用要件と環境条件を満たすためには、耐摩耗性、耐薬品性、耐熱性、摩擦特性といった要素を考慮する必要があります。

3. 回転軸シールに使用される一般的な材料は何ですか?

回転軸シールの製造には一般的にいくつかの材料が使用され、それぞれに独自の利点があります。

• PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）：優れた耐薬品性、低摩擦特性、広い温度範囲で知られる PTFE は、攻撃的な化学物質や高温を伴う用途に適しています。

• NBR（ニトリルブタジエンゴム）：油や燃料に対する耐性が優れているため、石油ベースの製品によくさらされる用途に最適です。

• FKM（フッ素カーボン）:高温や強力な化学物質に対する優れた耐性を備え、厳しい環境に適しています。

4. 動作条件は材料の選択にどのように影響しますか?

極端な温度、化学物質への曝露、圧力、シャフト速度といった動作条件は、材料選定において重要な役割を果たします。例えば、PTFEは低摩擦特性のため高速用途に適しており、FKMは高温および強力な化学物質への耐性があるため選ばれます。

5. ロータリーシャフトシールの潜在的な問題は何ですか?

回転シャフトシールの一般的な問題は次のとおりです。

• 局所的な熱と摩耗:シール面の特定の箇所での摩擦によって発生し、材料の劣化やシール不良。

• 材料のクリープと変形:時間の経過とともに、特定の材料は継続的な圧力と熱によって変形し、密閉力が低下して漏れが発生する可能性があります。

• シャフト表面の互換性:シャフトの表面仕上げや硬度が悪いと、不均一な摩耗やシール不良が発生する可能性があります。

6. シール性能を最適化するにはどうすればよいでしょうか?

シール性能を最適化するには:

• 適切なシャフト表面仕上げと硬度を確保する:滑らかなシャフト表面 (Ra 0.2～0.4 µm) と適切な硬度 (≥ 55 HRC) により、摩耗が最小限に抑えられ、シール効果が向上します。

• 適切な材料を選択してください:劣化を防ぎ、長寿命を確保するために、動作環境と条件に適合した材料を選択してください。

• 効果的な潤滑戦略を実装する:適切な潤滑により摩擦と熱の蓄積が軽減され、シール寿命が延びます。

7. ポリパック回転軸シールの利点は何ですか?

ポリパックは、多様な産業ニーズに応えるために設計された幅広い回転軸シールを提供しています。これらのシールは、高性能、耐久性、信頼性を実現するよう設計されており、最適な動作を保証します。シーリングソリューション特定のアプリケーションに合わせてカスタマイズされます。((https://www.polypacseals.com/choose-rotary-seal-materials-ptfe-nbr-fkm/))

結論として、回転軸シールに適した材料を選択することは、様々な産業用途において最適な性能と長寿命を確保する上で不可欠です。動作条件、材料特性、潜在的な問題などの要素を考慮し、Polypacのような信頼できるメーカーを選択することで、産業界は効率的で信頼性の高いシーリングソリューションを実現できます。

出典:

• パルジェットシール。ロータリーシール101: ロータリーシールに適した材質を選択するための究極のガイド。

• Kinsoe。「ロータリーシールに最適な耐摩耗性材料」

• ギャラガー流体シール。「完璧な回転軸シールの設計」

• Hengoseal. 「適切なロータリーシャフトシールの選び方（2025年版 モーター＆ポンプ選定ガイド）」

• 高度なEMCテクノロジー。「最も人気のある4つのロータリーシャフトシール材料オプションとその比較」

• ブラウジング。「2025年、過酷な環境に最適なロータリーシャフトシール トップ5：材質と性能の比較」

• Kinsoe. 「エンジニアのための往復動シール材料ガイド」

• 中国オイルシール「シール：適切なゴム材料を選択するための4つの要素」