スプリングPTFEシーリングリングは、機械的な予圧と材料特性の組み合わせにより初期シール接触を実現します。シーリング面間の溝に装着されると、金属製スプリングコアが締め付け前の反力を発生させ、PTFE素材と相手面との間に弾性接触応力を生じさせます。この力により、システム圧がかかる前であっても密な接触が保証されます。PTFEが実際のシール面を提供する一方で、スプリングが安定した接触圧を維持し、表面のわずかな欠陥や熱膨張差を補正します。このデュアルマテリアル設計は、PTFEの耐薬品性と低摩擦性、スプリングの機械的弾力性を兼ね備えています。
キーポイントの説明
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デュアルマテリアル構造
- シールは PTFEリング 金属製スプリングコアに接着
- PTFEが耐薬品性と低摩擦シール面を提供
- スプリングによる機械的サポートと安定した力の伝達
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予備締め付け機構
- 取り付けの際、スプリングはグランド溝内で圧縮されます。
- この圧縮により、システム作動前に反力（予荷重）が発生します。
- PTFEとシール面の間に初期弾性接触応力を発生させる
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接触応力の発生
- バネの力でPTFEを相手面に対してわずかに変形させる
- シール界面に沿って複数の微細な接触点を形成
- 表面粗さを補正（効果的なシーリングには通常3～5μm Raが必要）
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弾性変形の利点
- シールが表面の微細な凹凸に適合可能
- 熱サイクル中も接触を維持（PTFEはスチールに比べ10倍以上膨張する）
- システム圧力が高まる前に、即座にシーリングを提供
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圧力アシスト性能
- 最初の接触が一次シールバリアを形成
- システム圧力が後にPTFEを溝壁に押し付けることでシール性を高める
- 圧力変動時にもスプリングが最小接触圧を維持
この設計手法は、製造公差や熱影響に対応しながら十分な界面接触圧を達成するという、信頼性の高い静的シールを作る上での基本的な課題に対処しています。スプリングの記憶力により、PTFEは耐用年数を通して最適な接触を維持します。
概要表
| 機能 | 機能 |
|---|---|
| デュアルマテリアル構造 | PTFEが耐薬品性を、スプリングが安定した接触力を保証 |
| プレタイト機構 | システム作動前に初期弾性接触応力を発生 |
| 接触応力の発生 | 微細な接触点を介して表面粗さ（3～5μm Ra）を補正 |
| 弾性変形 | 熱サイクルや圧力変動時にもシールの完全性を維持 |
| 圧力アシストシール | スプリングが最小限の接触を維持しながら、システム圧力がシーリングを強化します。 |
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