回転シールは様々な機械システムにおいて、流体の封じ込めを確実にし、汚染を防ぐ重要な部品です。通常、PTFE複合材料、エラストマー（ゴム、ポリウレタン）、その他の機械加工可能なプラスチックなどの材料で作られています。各素材にはそれぞれ利点がありますが、耐摩耗性、温度感受性、化学的適合性などの制限があります。これらの特性を理解することは、ギアボックス、モーター、極低温システムなどの特定の用途に適したシールを選択する際に役立ちます。
キーポイントの説明
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回転シールの一般的な材料
- PTFEコンポジット:化学的不活性、低摩擦、温度耐性（-200℃～+260℃）のため広く使用されている。FDA準拠のシステム、極低温技術、ロボット工学に最適。しかし、純粋なPTFEは弾力性に欠けるため、より優れたシール性能を得るためには、しばしば複合ブレンドが必要となる。
- エラストマー（ゴム／ポリウレタン）:柔らかく弾力性があり、自動車や風力発電のダイナミック・シールに適している。高ストレス環境では摩耗が早く、鉱物油や潤滑油との相性が悪い。
- 機械加工可能なプラスチック:汎用性はあるが、過酷な条件下ではPTFEやエラストマーの耐久性に劣る場合がある。
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材料特有の制限
- 温度感度:PTFEは極端な温度に対応するが、エラストマーは250℃以上または-60℃以下で劣化する。
- 化学的適合性:一方、PTFEはほとんどの化学薬品に耐性を持つが、加圧下でコールドフローする可能性がある。
- 耐摩耗性:エラストマーは、高速または高圧の回転用途（コンプレッサー、ロータリーユニオンなど）では、PTFEよりも摩耗が早い。
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用途に応じた選択
- 高応力環境（ギアボックス、圧力洗浄機など）:PTFE複合材料は、低摩擦と高い耐摩耗性により、エラストマーよりも優れています。
- FDA/クライオジェニック用途:PTFEの不活性は重要だが、その剛性により設計上の調整が必要となる場合がある。
- コストと性能の比較:エラストマーは低応力用途では費用対効果が高いが、長期的には交換コストが高くなる可能性がある。
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新たなニーズ
- ハイブリッド材料（PTFEコーティングエラストマーなど）は、耐摩耗性と柔軟性のギャップを埋めている。
- 複合配合の進歩は、PTFEのコールドフローに対処し、エラストマーの適合性を拡大することを目指している。
購入者にとっては、材料特性と運転上の要求（速度、圧力、化学薬品への暴露など）のバランスが重要です。シールの故障モードとシステムのライフサイクルコストとの整合性を評価したことがありますか？
総括表
| 素材 | 利点 | 限界 |
|---|---|---|
| PTFEコンポジット | 化学的不活性、高温範囲（-200℃～+260℃）、低摩擦 | 低弾性、加圧下でコールドフローする可能性あり |
| エラストマー | 柔らかく、弾力性があり、コスト効率に優れる。 | 高温（250℃以上）で劣化し、油との相性は悪い。 |
| 機械加工可能なプラスチック | 汎用性があり、加工が容易 | 過酷な条件下での低い耐久性 |
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