充填剤は、バージンPTFE（ポリテトラフルオロエチレン）ブッシングの有益な特性を維持しながら、材料固有の制限のいくつかに対処することで、その性能を大幅に向上させます。バージンPTFEは、低摩擦性、耐薬品性、高温耐性で知られていますが、クリープ率が高く、耐摩耗性に劣り、機械的強度に限界があります。ガラス、ステンレ ス鋼、ポリアミドなどの充填材を加えることで、こ れらの特性を改善し、PTFEブッシングをより耐久 性の高い、要求の厳しい用途に適したものにする ことができる。充填剤の選択は、負荷容量、環境条件、所望の寿命など、用途の特定の要件によって異なります。
キーポイントの説明
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機械的強度の向上
- バージンPTFEは比較的柔らかく、負荷がかかると変形しやすい。充填剤 グラス , ステンレス鋼 および ブロンズ はポリマーマトリックスを強化し、圧縮強度と耐変形性を向上させます。
- 一般的にフィラー含有量が高いほど強度が向上し、油圧ピストンリングのような高圧用途に適しています。
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耐摩耗性の向上
- PTFEだけでは耐摩耗性に劣り、動的用途では急速な摩耗につながります。次のような充填材 ガラス , 二硫化モリブデン および ポリイミド は、より硬く耐久性のある表面を提供することで、摩耗を低減します。
- これにより、高摩擦またはドライランニング条件下でのブッシングの耐用年数が延びます。
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クリープ（コールドフロー）の低減
- PTFEは持続的な圧力を受けると変形する傾向があり、これはクリープとして知られる現象である。 ガラス充填材 は、クリープを最小限に抑えるのに特に効果的であり、充填PTFEブッシングを長期的な耐荷重用途においてより安定したものにします。
- 製造時の不活性ガス焼結により、気孔率とクリープ傾向がさらに減少します。
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優れた放熱性と熱伝導性
- バージンPTFEは熱伝導率が低く、高速または高負荷の用途では熱の蓄積につながります。充填剤 グラファイト , 銅 および ブロンズ 熱放散を改善し、オーバーヒートを防ぎ、性能を維持します。
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耐薬品性と耐腐食性
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PTFEは本質的に化学的に不活性ですが、特定の充填剤は特定の環境に対する耐性を向上させます。例えば
- ステンレス鋼フィラー は、蒸気や高温の液体への暴露に最適です。
- ポリイミドフィラー は腐食速度が遅いため、ステンレス、プラスチック、アルミニウムの界面に適しています。
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PTFEは本質的に化学的に不活性ですが、特定の充填剤は特定の環境に対する耐性を向上させます。例えば
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最適化された摩擦特性
- フィラーの中には ポリアミド ポリアミドは、摩擦係数をさらに低下させ、ストップ・スタートや無潤滑用途での効率を向上させる。
- その他にも 二硫化モリブデン 二硫化モリブデンは、自己潤滑性を提供し、メンテナンスの必要性を低減します。
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用途別の利点
- ガラス繊維強化PTFE:油圧システム、高圧シール、耐摩耗部品に最適。
- ステンレススチール充填PTFE:食品加工、蒸気バルブ、化学的に厳しい環境に最適。
- ポリイミド充填PTFE:PTFEブッシングは、ドライランニングや低メンテナンスのアプリケーションに適しています。
適切な充填剤を選択することで、エンジニアは摩擦、耐久性、耐環境性のバランスをとりながら、正確な操作上の要求を満たすようにPTFEブッシングを調整することができます。この適応性により、充填PTFEブッシングは、航空宇宙、自動車、化学処理などの産業にわたる汎用性の高いソリューションとなっている。
総括表
| フィラーの種類 | 主な利点 | 最適な用途 |
|---|---|---|
| ガラス | 耐クリープ性、耐摩耗性、機械的強度を向上。 | 油圧システム、高圧シール、耐摩耗部品 |
| ステンレス鋼 | 耐薬品性と熱伝導性を強化。 | 食品加工、蒸気バルブ、腐食性環境 |
| ポリイミド | 摩擦を低減し、ドライランニング用途に最適。 | 低メンテナンスシステム、混合材料インターフェース。 |
| グラファイト/ブロンズ | 放熱性と耐荷重性を向上。 | 熱安定性を必要とする高速・高負荷用途。 |
| 二硫化モリブデン | 自己潤滑性を提供し、無潤滑状態での摩耗を低減。 | ストップ・スタート機構、ドライ・ランニング環境。 |
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