PTFEシールは、高い耐薬品性、低摩擦性、熱安定性を必要とする産業で広く使用されています。一般的なタイプとしては、スプリングシール（カンチレバースプリング、カントコイルスプリング、ヘリカルスプリング）、ロータリーシール、極低温用シールなどがあります。これらのシールには、バージンPTFEや充填PTFE（カーボン、グラファイト、ガラス、ブロンズ）など様々なグレードがあり、油田機器、航空宇宙、食品加工などの要求の厳しい用途で利用されています。その多用途性は、極めて化学的不活性で摩擦係数が低いというPTFE独自の特性に由来する。
キーポイントの説明
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スプリング式PTFEシール
- 様々な圧力や温度下でシール力を維持するために内部スプリングを利用しています。
- カンチレバースプリング:V字型の平らな金属ストリップで、ダイナミックな回転運動に最適。
- カンテッドコイルスプリング:丸線を斜めに巻いたもので、回転運動や往復運動に適している。
- ヘリカルスプリング:均一な圧力分布で静荷重用に設計された、らせん状のフラットリボンメタル。
- 用途油圧アクチュエーター、航空機エンジン、弾力性が重要なコンプレッサー。
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回転用PTFEシール
- PTFEの低摩擦性を利用して摩耗を低減し、回転シャフトや機器用に設計されています。
- 偏心やシャフトのミスアライメントに対応するため、スプリングエナジャイザーと組み合わされることが多い。
- ブレーキシステム、ポンプ、および PTFEシール 産業機械用
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極低温PTFEシール
- 超低温（-200℃まで）に耐え、脆くならないように設計されています。
- LNG処理、航空宇宙、超電導機器に使用される。
- バージンPTFEグレードは、極低温での純度を保つために好まれる。
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PTFE材料のバリエーション
- バージンPTFE:非充填で、耐薬品性は最も高いが、機械的強度は低い。
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充填PTFE:耐摩耗性や導電性を向上させるために添加剤（カーボン、ガラスなど）で強化。
- カーボン充填 :クリープとコールドフローを低減。
- グラファイト充填 :熱伝導率を高める。
- ブロンズ充填 :耐荷重を向上させます。
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各産業分野での用途
- 石油・ガス:バルブ用シール、防噴装置用シール
- 食品加工:FDAの衛生基準に準拠。
- 航空宇宙:軽量で耐久性が高いため、エンジンおよび燃料系統の部品。
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選定上の注意点
- 温度範囲、化学薬品への暴露量、動的荷重と静的荷重の違いによって、シールの種類とPTFEグレードの選択が決まります。
- 例えば、ガラス繊維入りPTFEは高摩耗の回転シールに適しており、バージンPTFEは腐食環境に最適です。
PTFE中の充填材が特定の用途でどのように性能を変化させるかを考えたことはありますか？この微妙な選択が、寿命と効率に大きな影響を与えます。
まとめ表
| PTFEシールの種類 | 主な特徴 | 一般的な用途 |
|---|---|---|
| スプリングシール | カンチレバー、カントコイル、ヘリカルなど。 | 油圧アクチュエーター、航空機エンジン、コンプレッサー。 |
| ロータリーシール | 低摩擦で回転シャフトに最適、スプリング通電装置と組み合わせることが多い。 | ブレーキシステム、ポンプ、産業機械 |
| 極低温シール | 超低温（-200℃）に耐える、純度の高いバージンPTFE。 | LNG処理、航空宇宙、超電導機器。 |
| 充填PTFEバリエーション | カーボン、グラファイトなどによる特性（耐摩耗性、導電性）の向上。 | オイル＆ガス、食品加工、高摩耗環境 |
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