PTFEの非弾性性は、特に繰り返し圧縮や動的な動きを必要とする場面で、シーリング用途への適性に大きく影響します。PTFEは卓越した耐薬品性、高温耐性、低摩擦 性を持つ反面、変形後の反発力がないため、静的な シール用途に限定される。この特性は、化学処理、石油・ガス、その他過酷な環境下での長期安定性が柔軟性よりも優先される産業におけるフランジタイプのシールやフェースシールに理想的である。持続的な圧力下でのクリープ傾向は、PTFEをシーリング・システムに使用する際の慎重な設計の必要性をさらに高めている。
キーポイントの説明
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PTFEの基本的な非弾性性
- PTFEは、ゴムのような弾性材料とは異なり、変形しても元の形状に戻らない。
- この性質は、その分子構造と高い結晶化度に起因する
- 回の圧縮サイクルで永久変形が生じる
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シール用途への影響
- 頻繁な係合/離脱を必要とする動的シールには適さない。
- チャンバードアシールや往復シャフトなどの用途には不向き。
- 一度の使用で極端な圧縮永久歪みが発生し、ゴムと同様の挙動を示す。
- スタティックフェイスシールやフランジ構成に最適( カスタムPTFE部品 これらの用途に最適な設計が可能です。）
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静的シールにおける利点
- サービス間隔を空けてもシールの完全性を維持
- シール交換頻度の少ない化学処理プラントに最適
- 260°C（500°F）までの高温用途に最適
- 酸や溶剤を含む腐食性の強い化学薬品に対して信頼性の高いシーリングを提供
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考慮すべき材料の制限
- 柔軟性が低いため、安定した圧縮が困難
- 持続的な圧力下でクリープを起こしやすく、シールの弛緩につながる
- 引張強度が低いため、高圧用途での使用が制限される
- 永久変形を避けるため、慎重な設置が必要
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最適な用途
- メンテナンスサイクルの少ない化学処理装置
- 石油・ガスパイプラインのフランジガスケット
- 非粘着性の表面を必要とする食品製造機器
- 高温安定性を必要とする航空宇宙部品
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設計補償
- 高圧用途では、バックアップリング（PEEKなど）と併用されることが多い。
- 反発不足を考慮した精密な加工が必要
- 耐クリープ性を向上させるために、特殊な充填材を使用する。
- 圧縮を維持するために適切なボルト締め手順と組み合わせると効果的
PTFEのユニークな特性の組み合わせが、あるシール用途には理想的である一方、他の用途にはまったく適さないということを考えたことがありますか？このパラドックスは、単なる化学的適合性ではなく、具体的な操作要件に基づく材料選択の重要性を浮き彫りにしている。
総括表
| 側面 | PTFE非弾性の影響 |
|---|---|
| 動的シール | 頻繁な圧縮・解放サイクルには不向き（往復動シャフト、チャンバードアなど） |
| 静的シール | フランジガスケット、化学・石油・ガス（安定した過酷な環境）用フェースシールに最適 |
| クリープ傾向 | 設計上の補正が必要（バックアップリング、充填材、精密なボルト締め） |
| 温度範囲 | 260°C（500°F）まで確実に動作 |
| 耐薬品性 | 酸、溶剤、腐食性の強い媒体に対して優れています。 |
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