PTFEシールの主な種類には、静的用途向けのガスケットやOリング、動的で可動部品向けのリップシールやピストンシールが含まれます。高圧下で他のシールを補強するためにバックアップリングのような特殊設計が使用され、バネ作動シールは極端な温度や不規則な表面などの過酷な条件下で一定のシール力を提供します。
適切なシールを選択する鍵は、材料（PTFE）を選ぶことだけでなく、シールが静的、回転、高圧、または極端な温度にさらされるなど、用途の特定の要求に合わせて機械的設計を一致させることです。
基本的な区分：静的シールと動的シール
シールを選択する最初のステップは、関与する動きの種類を特定することです。シールは、静的（固定）環境または動的（移動）環境のいずれかで機能するように設計されています。
静的シール：固定部品用
静的シールは、互いに相対的に動かない2つの表面間の漏れを防ぐために使用されます。
PTFEガスケットとワッシャー これらは、パイプフランジや機械ハウジングなどの接合面間の隙間を埋めるために設計された平らなシールです。化学処理や食品加工などの業界で、その極めて優れた耐薬品性で評価されています。
PTFE Oリング Oリングは動的用途でもよく使用されますが、静的な面または溝の用途で優れたシール性能を発揮します。コンポーネントが固定されている自動車、航空宇宙、油圧システムで信頼性の高いバリアを形成します。
動きをマスターする：動的用途向けシール
動的シールは、回転軸や往復ピストンなど、動きのあるコンポーネント間でシールを維持するように設計されています。
PTFEリップシール（ロータリーシール）
ロータリーシャフトシールとしても知られ、ポンプ、モーター、ギアボックスなどの機器の回転軸のシールに不可欠です。その設計は摩擦と摩耗を最小限に抑え、効率と寿命にとって重要です。
PTFEピストンシール
これらの高性能シールは、油圧および空圧シリンダーに使用されます。ピストンとシリンダー壁の間の隙間をシールし、往復（前後の）動作中に圧力が効率的に維持されるようにします。
PTFE Vリング
Vリングは、シャフトに直接取り付けられ、一緒に回転する柔軟なシールです。そのリップは対向する面に密着し、ポンプやギアボックス内の汚染物質からベアリングやその他のコンポーネントを効果的に保護します。
高性能の課題を解決する
極端な圧力、温度、または表面の不規則性を伴う用途では、標準的なシール設計では不十分な場合があります。特殊なPTFEシールがこれらの課題に直接対処します。
PTFEバックアップリング
高圧下では、標準的なOリングが金属コンポーネント間の隙間に押し込まれる可能性があり、これは押出し（extrusion）として知られる故障です。PTFEバックアップリングは、Oリングの変形を防ぐためにOリングの隣に取り付けられる剛性のある非シールリングです。
バネ作動PTFEシール
この高度な設計は、PTFEジャケットと内部の作動バネを特徴としています。バネはシール面に一定で均一な圧力を提供し、低圧、極低温、またはわずかに不規則なハードウェア表面の状況でもタイトなシールを保証します。
トレードオフを理解する
PTFEは例外的な材料ですが、その特性は成功のために極めて重要な特定の設計上の考慮事項を生み出します。
コールドフローまたは「クリープ」
持続的な圧力と温度の下で、PTFEは時間の経過とともにゆっくりと変形する可能性があります。このクリープとして知られる特性は、長期的な性能を保証するためにシールポケットの設計で考慮されなければなりません。
限られた弾性
ゴムエラストマーとは異なり、PTFEは弾性が低く、形状に「跳ね返る」ことが容易ではありません。これは、バネ作動シールが開発されたまさにその理由です。内部のバネがPTFEの低い弾性を補い、一定の接触を維持します。
熱膨張
PTFEは、ほとんどの金属よりも温度変化に伴って大きく膨張・収縮します。この熱膨張率の違いは、動作温度範囲全体で適切なシールが維持されることを保証するために、ハードウェアを設計する際に考慮する必要があります。
適切なPTFEシールの選び方
選択はシステムの機械的要件によって決定されるべきです。
- 固定フランジまたはハウジング間の静的シールを主な目的とする場合： PTFEガスケットまたはOリングが最も直接的で信頼性の高い解決策です。
- ポンプやモーターの回転軸のシールを主な目的とする場合： PTFEリップシールは、この動的な回転運動のために特別に設計されています。
- 高圧の油圧または空圧システムを主な目的とする場合： 往復運動にはPTFEピストンシールを使用し、OリングをサポートするためにPTFEバックアップリングを追加します。
- 極端な温度、真空、または不規則な表面での性能を主な目的とする場合： バネ作動PTFEシールは、他のシールが故障する可能性のある場所で必要な一貫した力を提供します。
結局のところ、正しいPTFEシールを選択することは、その物理的形状を目の前の機能的課題に一致させることを意味します。
要約表：
| シールタイプ | 主な用途 | 主な特徴 |
|---|---|---|
| PTFEガスケット | 静的シール（フランジ、ハウジング） | 耐薬品性、食品/化学処理に最適 |
| PTFE Oリング | 静的/動的シール | 自動車、航空宇宙、油圧システムで信頼性の高いバリア |
| PTFEリップシール | 動的回転シール（ポンプ、モーター） | 低摩擦、回転軸の高い耐摩耗性 |
| PTFEピストンシール | 動的往復運動（油圧/空圧シリンダー） | 前後の動作で圧力効率を維持 |
| PTFEバックアップリング | 高圧サポート | 極端な圧力下でのOリングの押出しを防止 |
| バネ作動PTFEシール | 極端な条件（温度、真空、不規則な表面） | 内部バネが一定のシール力を保証 |
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