適切なロッドシール材の選び方 | Polypacの洞察
2025年11月14日（金曜日）
油圧・空気圧システムにおいて最適な性能と長寿命を確保するには、適切なロッドシール材質の選定が不可欠です。このガイドでは、選定にあたって考慮すべき重要な点を解説し、専門家の知見を提供することで、情報に基づいた意思決定を支援します。
1. ロッドシールの材質を選択する際に考慮すべき主な要素は何ですか?
ロッドシールの材質を選択する際には、次の要素を評価することが重要です。
- 動作温度:材料が動作中に発生する最高温度と最低温度に耐えられることを確認してください。例えば、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）は-200℃から260℃の範囲で効果的に動作するため、極端な温度条件にも適しています。
- 圧力条件:システムの圧力範囲を評価します。ニトリルゴムなどの素材は最大100MPaの圧力に耐えますが、フッ素ゴムは最大150MPaの圧力に耐えることができます。
- 化学的適合性:使用される流体の化学的性質を特定します。ニトリルゴムなどの材料は石油系オイルや燃料に対して高い耐性がありますが、ブチルゴムは耐性が低いため、炭化水素を使用する用途には適していません。
- 摩擦および耐摩耗性:摩擦による摩耗に対する材料の耐性を評価します。PTFEは低い摩擦係数と自己潤滑性で知られており、動的用途に最適です。
- 環境要因:紫外線、オゾン、湿気といった要素への曝露を考慮してください。EPDM（エチレンプロピレンジエンモノマー）などの素材は、オゾンや耐候性に優れており、屋外用途における耐久性を高めます。
2. 動作条件はロッドシールの材質の選択にどのような影響を与えますか?
動作条件は材料の選択において重要な役割を果たします。
- 温度変化:材料は、想定される温度範囲全体にわたってシール特性を維持する必要があります。例えば、フッ素ゴムは-10℃から150℃の範囲で安定した特性を維持し、中温環境に適しています。
- 圧力変動:高圧システムでは、耐はみ出し性を強化したシールが必要になる場合があります。このような状況では、摩擦係数が低いPTFEなどの材料が効果的です。
- 移動速度:高速アプリケーションでは、劣化することなく動的負荷に耐えられる材料が必要です。PTFEは自己潤滑性を備えているため、このような条件に適しています。
3. ロッドシールに PTFE を使用する利点は何ですか?
PTFE はロッドシールにいくつかの利点をもたらします。
- 広い温度範囲:PTFE は -200°C ～ 260°C の範囲で効果的に動作し、極端な温度条件にも対応します。
- 低摩擦係数:自己潤滑特性により摩耗とエネルギー消費が削減されます。
- 耐薬品性:PTFE はほとんどの化学物質に対して不活性であるため、腐食性の高い流体に適しています。
4. 材料の硬度はロッドシールの性能にどのように影響しますか?
材料の硬度はシーリング効率と寿命に影響します。
- 圧縮永久歪み耐性:フッ素ゴムのような硬度の高い材料は、圧縮永久歪みに対する耐性が優れており、長期間にわたってシール力を維持します。
- 耐摩耗性:より硬い材料は優れた耐摩耗性を備え、シールの耐用年数を延ばすことがよくあります。
5. 材料の選択において環境への露出はどのような役割を果たしますか?
環境要因は材料の耐久性に大きく影響します。
- 紫外線とオゾンへの曝露:EPDM などの材料はオゾンや耐候性に対して優れた耐性があり、屋外での使用における耐久性を高めます。
- 水分と湿度:密閉性を維持するために、材料は湿気にさらされても膨張や劣化に耐える必要があります。
6. コストの考慮はロッドシールの材質の選択にどのように影響しますか?
コストは材料選択において重要な要素です。
- 材料費:PTFE のような高級素材は初期コストが高くなる可能性がありますが、耐用年数が長くなるため、全体的なメンテナンス費用を削減できる可能性があります。
- メンテナンス費用:耐摩耗性に優れた材料を使用すると、長期にわたってメンテナンスや交換のコストを削減できます。
ロッドシール製造におけるポリパックの優位性
Polypacは、多様なアプリケーションニーズに対応するよう設計された幅広いロッドシールを提供しています。高品質の素材と精密エンジニアリングに重点を置き、Polypacは様々な業界に信頼性と耐久性に優れたシーリングソリューションを提供します。((https://www.polypacseals.com/article/how-to-choose-the-right-rod-seal-material-for-temperature-and-pressure/?utm_source=openai))
データソース
- ポリパックシールズ、2023年10月
- リンデポリマー、2023年10月
- トリムロック、2023年11月
- シールズ・イースタン、2023年11月
- Freudenberg Sealing Technologies、2023 年 11 月
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よくある質問
製品
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?
非常に重要です。表面が粗いとシールが急速に摩耗し、漏れの原因となります。表面仕上げが滑らかすぎると、潤滑膜の形成が妨げられる可能性があります。動的用途における一般的な推奨表面仕上げは、Ra0.2～0.8μm（8～32μin）です。
静的シールと動的シールの違いは何ですか?
静的シールは、互いに相対的に動かない2つの面（例：パイプフランジ、エンドキャップ）の間に使用されます。Oリングやガスケットは、静的シールとして一般的に使用されます。動的シールは、動く面（例：ピストンとシリンダー、回転軸）の間に使用されます。ロッドシール、ピストンシール、回転軸シールは、この目的のために設計されています。
標準のエラストマーシールの代わりにスプリングエネルギーシールを使用する必要があるのはどのような場合ですか?
次のような要求の厳しい用途には、スプリング駆動シール（GSF、SPN タイプなど）を検討してください。極端な温度（-30°C 未満または +200°C 以上）、エラストマーが処理できない強力な化学物質、非常に低い漏れまたは「ゼロ漏れ」の要件、潤滑性の低さまたはドライ ランニング条件。内部スプリングが一定のシール力を維持し、摩耗やシステム変数を補正します。
O リングが早期に故障したのはなぜですか?
Oリングの一般的な故障原因には、以下のものがあります。化学的不適合性：流体への曝露による膨潤、軟化、またはひび割れ。不適切なサイズ：不適切なサイズを使用すると、過剰な圧縮や不十分なシール力が発生します。摩耗：粗い表面仕上げや汚染された流体による摩耗。押し出し：高圧下でシールが金属部品間の隙間に押し込まれること。取り付け時の損傷：組み立て中の傷、切り傷、またはねじれ。
シールは再利用できますか？
シールは絶対に再利用しないことを強くお勧めします。一度圧縮して使用すると、シールは「へたり」、弾性特性が低下します。再利用すると、ほぼ確実に漏れが発生します。メンテナンスや修理の際は、必ず新しいシールを取り付けてください。
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