高荷重下でのPTFEブッシュの潜在的な欠点とは？クリープの理解と解決策

PTFEブッシングは、低摩擦性と耐薬品性に優れているため広く使用されていますが、高荷重がかかると、その固有の柔軟性によりクリープ（または「コールドフロー」）という重大な限界が生じます。この変形は、ミスアライメント、寿命の短縮、性能の低下につながる。しかし、充填材（ガラス、ブロンズ、カーボンなど）のようなソリューションは、PTFEの利点を維持しながら耐荷重性を高めることができます。

キーポイントの説明

1. 高荷重下でのクリープと変形

   • PTFEの分子構造は、持続的な圧力を受けると鎖が滑り、永久変形（コールドフロー）を引き起こします。
   • ブッシングの場合、これはねじれや這い上がりとして現れ、以下のような事態を引き起こします：
     • 寸法安定性の損失。
     • 機械の摩耗やミスアライメントの増加。
     • 産業用プレス機や自動車システムなどの高負荷用途での故障の可能性。

2. 緩和策

   • 充填材:強化バージン PTFE を添加剤（例えば、15～40％のガラス繊維やブロンズ粒子）と一緒に使用すると改善されます：
     • 圧縮強度（クリープを最大50％低減）
     • 熱伝導性（摩擦による熱を逃がす）
   • デザイン調整:
     • 荷重を分散させるためにブッシングの壁を厚くする。
     • たわみを制限するためのバッキングプレートまたは金属スリーブ。

3. 考慮すべきトレードオフ

   • 充填剤は、摩擦をわずかに増加させたり、耐薬品性を低下させることがある。
   • 軽負荷用途では、バージンPTFEに比べて高コストの複合材料。

4. 代替品が必要な用途

   • 極端な負荷に対しては、ハイブリッドブッシ ュ（例：PTFEライニング青銅）または自己潤滑性 金属-ポリマーブレンドをご検討ください。

これらの制限を理解することで、PTFEの利点と荷重に特化したエンジニアリング・ソリューションのバランスを考慮した、十分な情報に基づいた選択が可能になります。

要約表

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