PTFEブッシュは、その低摩擦特性のために広く使用されていますが、その負荷容量は、特定のアプリケーションへの適合性を決定する重要な要因です。PTFEの圧縮強度により大きな荷重を扱うことができますが、極端な高荷重の場合には金属ブッシュの性能に及ばない場合があります。長所と限界のバランスを理解することが、最適な選択の鍵となります。
ポイントを解説
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PTFEの圧縮強度
- PTFEの圧縮強度は 135～140kg/cm²である。 つまり、100mm×100mmのPTFE板は 13.5～14トン の垂直荷重に耐える。
- このため、PTFEブッシュは、一般的な荷重がこの閾値をはるかに下回る多くの産業用途に適しています（例：5～6トン）、 5～6トン ヘビーデューティ機器の場合）。
- しかし、最大荷重に近い荷重に長時間さらされると、時間の経過とともに変形が生じる可能性がある。
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荷重対摩擦性能
- 多くの材料とは異なり、PTFEの摩擦係数は の摩擦係数は、より高い圧力下 負荷がかかった状態での性能を向上させます。
- そのため、次のような、中程度の負荷でスムーズな動きが要求される用途に最適です。 PTFEブラシ 用途やスライディング・ベアリングに使用される。
- しかし 非常に高負荷の場合 金属ブッシング（例：青銅または鋼）は、構造剛性が高いため、PTFEよりも優れている場合があります。
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高荷重用途における制限
- クリープとコールドフロー:PTFEは高荷重が持続すると変形することがあり、高ストレス環境では寿命が短くなる。
- 温度感受性:PTFEは中程度の荷重にはよく耐えるが、非常に高い温度（260℃以上）では性能が低下する。
- 動的荷重と静的荷重:PTFEブッシュは、摩耗が加速されるような大きな繰返し荷重や衝撃荷重の下よりも、定常荷重の下で優れた性能を発揮します。
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選択に関する考慮事項
- 負荷要件の評価:予想される荷重がPTFEの圧縮強度の PTFEの圧縮強度の70-80%を超えないこと。 長期信頼性のために
- 補強との組み合わせ:ガラス繊維入りPTFEやカーボン繊維入りPTFEは、要求の厳しい用途の負荷能力を高めることができます。
- 代替ソリューション:極端な負荷に対しては、ハイブリッド設計(例えば、PTFEライニングされた金属ブッシュ)が低摩擦と高強度のバランスを提供することがあります。
PTFEブッシュは、荷重条件や環境要因を慎重に評価することで、設計段階でその限界が考慮されていれば、多くの用途において費用対効果が高く効率的なソリューションとなり得ます。
総括表
| ファクター | PTFEブッシュの性能 |
|---|---|
| 圧縮強度 | 135～140kg/cm²（～13.5～14トン、100mm×100mm厚板の場合） |
| 最適荷重範囲 | 最大圧縮強度の70～80％（例：重機5～6トン） |
| 荷重下の摩擦 | 圧力が高いほど改善する（摩擦係数が低い） |
| 高荷重の制限 | クリープ／コールドフローのリスク；極端な負荷ではメタルブッシュの方が優れている可能性あり |
| 温度限界 | 260℃を超えると性能低下 |
| 動的荷重 | 繰り返し荷重や衝撃荷重には不向き。 |
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