シールに適切な材料を使用すると、機械や部品の性能に大きな影響を与える可能性があります。しかし、どの材料が最適でしょうか? 合成ゴムが理想的でしょうか、それとも人工ゴムの方が優れているでしょうか? それを知るのは難しいことです。
あらゆる種類の材料には、それぞれ長所と短所があります。さまざまなゴム製ガスケット材料を調べて、どの材料が目的の用途に適しているかを確認しましょう。
ゴム材料の選択に影響を与える要因
ゴムシール材は、その多機能性から非常に人気があります。必要に応じて簡単に成形、切断、押し出し加工できます。適切なガスケット材料を選択することで、機器の寿命、品質、性能が決まることを忘れないでください。
品質の悪い、または不適切なゴムシールは、破損、剥がれ、その他の問題を引き起こす可能性があります。そのため、サプライヤーやゴム材料メーカーに連絡する前に、十分な調査を行う必要があります。
したがって、材料を選択する際に考慮すべきいくつかの要素を以下に示します。
- 材料または製品は水、油、化学物質にどの程度さらされるでしょうか?
- シール材料を必要とするアプリケーションの最小および最大動作温度はどれくらいですか?
- あなたの機器はどの程度日光にさらされていますか?
- 圧縮セットは必要ですか?
- 化合物のコストはいくらですか?
- 動作条件は低圧ですか、高圧ですか?
- その他の環境要因としては紫外線曝露などが挙げられます。
これらすべての側面は、選択を絞り込むのに役立ちます。以下で各資料についてさらに詳しく説明します。
シールに使用される一般的なゴム材料
あなたの事業分野に最も関連のある要素を絞り込むと、ゴム材料の選択肢をより絞り込むことができるようになります。
今日の市場で簡単に見つけられる一般的なタイプをいくつか紹介します。
ニトリルゴム（NBR）
ニトリルは最も経済的で広く好まれているシーリング材であり、自動車、船舶、航空機、軍事分野で使用されています。年間生産量が 3,600 万トンを超えていることからも、その人気の高さがうかがえます。
高い耐性と耐久性に基づき、自動車、エンジニアリング、産業の各分野で、主に屋内用途で使用されています。ニトリルカットガスケット、シーラント、Oリング、ストリップ、シートなどが、業界全体で使用される主な製品です。
他の種類のガスケット材料よりも一般的に使用されている理由は次のとおりです。
- オイル、燃料、グリース、水、油圧油に対して耐性があるため、石油やガスの用途に最適です。
- 引張強度と耐摩耗性に優れています。
- 圧縮永久歪みが低く、華氏 -40 度から華氏 257 度の標準温度範囲で動作します。
ブナ N や NBR とも呼ばれ、燃料、オイル、その他の油圧流体や化学物質にさらされるゴム製品の製造に最適です。
長所
- 優れた耐性:ニトリルは信頼性が高く、多くの産業分野で使用されています。膨張したり劣化したりしないため、製造業にとって長持ちし、信頼できる選択肢となります。
- 耐久性:ニトリルは、長寿命で、燃料、油、過酷な用途に耐えられることで知られています。コンベアベルトや O リングに広く使用されています。
- 高温用途:オイルや燃料に対する耐性が優れており、-40 ℃から 120 ℃の温度範囲で良好に動作します。
- 圧縮永久歪み:ニトリル素材で作られたガスケットは、長時間の圧縮後でも形状やその他の特性を維持できます。
短所
- 紫外線によるダメージ:ニトリルは紫外線やオゾンにさらされると損傷を受ける可能性があります。長期間使用すると製品にひび割れや劣化が生じる可能性があるため、屋外での使用には適していません。
- 費用対効果が低い:油や燃料に対するゴムの耐性を必要としない製品の場合は、シリコンや EPDM などのより手頃な経済的なオプションを選択することをお勧めします。
シリコンゴム
シリコーンゴムは、主にシーラント、潤滑剤、押出成形品の製造に使用されるシリコンから作られた合成ポリマーです。
シリコンを 1800 ℃ に加熱し、塩化メチルで処理してこの原料シリコン化合物を製造します。
圧縮や高温・低温に対する耐性に優れたシリコンゴム成形ガスケット、ダイカット、O リング、押し出し成形シール、カットストリップやシートなどが見つかります。
長所
- 高温に耐えられる:シリコンゴムは高熱に耐えられるため、オートクレーブのシーリングに最適です。最高 230 度の高温に耐えることができます。
- 氷点下でも柔軟に対応:シリコンは、寒冷、極低温、過酷な環境に最適です。
- 太陽、オゾン、気象条件に対する耐性:屋外環境でも長期間にわたって物理的特性と色彩を維持します。
- FDA承認済み:FDA の承認を受けたシリコンゴムは、医療および食品業界の製品の製造に最適です。非毒性で生体適合性があり、インプラントやその他の医療機器に使用できます。
短所
- 耐摩耗性が低い:シリコンは鋭利な物に接触すると破れることがあります。
- 燃料およびオイル耐性:燃料とオイルに対しては中程度の耐性があります。不利な状況下でこれらに継続的にさらされると、ゴムが劣化する可能性があります。
フッ素ゴム（FKM）
他のオプションよりも高価ですが、フッ素ゴムまたはFKMは高性能ゴムですシールやOリングに使用されます。
この素材は、オゾン、気候条件、酸化、酸性溶液、その他の炭化水素に対して高い耐性を備えています。
FKM は、非常に困難で要求の厳しい産業用途に適しています。商用グレードの用途で使用される最も信頼性が高く、耐久性に優れた素材です。
また、極低温でも非常に柔軟であり、シートまたは押し出しプロファイルとして供給されます。
FKM は、耐熱性と腐食環境での優れた性能から、当初は航空宇宙産業向けに開発されました。そのため、温度が華氏 400 ～ 600 度に上昇する場合に適したシール材です。
長所
- 耐薬品性：FKM は化学薬品、燃料、油、その他の溶剤に対して耐性があります。
- 疎水性:耐水性があり、油や水性液体に対して高い耐性を発揮します。
- 低いガス透過性:ガス透過性が低いと、材料の構造を劣化させたり腐食させたりする可能性のある反応性ガスの通過が制限されます。
- 優れた引張強度:この素材は引張強度が強いため、ストレスのかかる状況でも形状を維持し、良好な機能を発揮します。
短所
- 高い：この材料は、原材料と製造工程のコストのため、他の化合物よりも高価です。
- ハード素材:ゴムは他の材料に比べて比較的硬いため、さまざまな用途には適していません。
エチレンプロピレンジエンモノマー（EPDM）
EPDM は最も人気のある人工ゴム素材です。モノマーには、密度や硬度が異なるさまざまなバリエーションがあります。
化学薬品、耐候性、オゾンに対する耐性が高く、あらゆる業界で幅広く使用されています。多用途の素材であるため、高性能で、ガスケット、トリム、カスタムシールなど、ほぼすべての用途に適しています。
また、低コストで大量生産されるゴム化合物であり、屋外での使用に最適です。
EPDM は、ガスケットやカットインシートのような固体および押し出し成形の形で製造されます。
長所
- 風化：さまざまな気象要素への暴露に耐えることができるため、ガスケット、トリム、シールなどに使用するのに最適です。
- 異なる形式:EPDM は、用途に応じてスポンジまたは固体の形で成形できるため、業界全体での応用が広がります。
- 不浸透性:この素材は水やその他の水性化合物に耐性があり、耐久性が向上します。
短所
- 低油抵抗:ゴム製のシールは石油系のオイルや燃料には適していません。継続的にさらされるとゴムが劣化し、膨張します。
- 極端な温度には適していません:EPDM は、-40 ～ 120 ℃ の温度範囲でのみ適切に機能します。オーブンや冷凍庫などの低温や極度の高温には適していません。
ネオプレン
ポリクロロプレンまたはネオプレンも、業界全体のゴム製品の製造に役立つ別の人工ゴムです。
この素材は紫外線や風化に対しても高い耐性があります。非常に丈夫で耐摩耗性に優れており、極端な温度下でも優れた性能を発揮します。
この化合物は固体ネオプレンとして利用可能であり、さまざまな密度で膨張します。
長所
- 耐候性:ネオプレンはシール、トリム、屋外用途に最適です。防水性があり、直射日光に対する耐性が高いため、海洋製品や用途に適しています。
- 耐薬品性：ネオプレンは化学薬品に長時間さらされても劣化したり、影響を受けたりしません。水しぶきや油に対して高い耐性があります。
- 弾力性のある素材:ネオプレンゴムシールは耐久性と耐摩耗性に優れており、時間が経っても伸びたり損傷したりしません。
短所
- 耐熱性:この素材は冷凍庫やオーブンには最適ではありません。シリコンや他の素材とは異なり、極端な高温や低温に耐えることができません。
- 耐薬品性：強酸やケトンに継続的にさらされると劣化する可能性があります。
適切なゴムシール材料の選び方
適切なゴム素材を選ぶのは、見た目ほど簡単ではありません。検討しているシールの種類、素材、化学物質への暴露、必要な硬度などの要素を検討する必要があります。
ただし、材料に関する知識に加えて、どの材料がアプリケーションに最適かを判断するための専門知識とスキルも必要です。そのために、LINDE のような専門的なサービスがあるのです。
結論
ゴムシール業界は長年にわたって大きく成長してきました。さまざまな設備や大型機械から小型機械まで、シールやガスケットの適用範囲は多岐にわたります。
そのため、適切な種類のシール製品を知ることは、ニーズに最適なものを選択するのに役立ちます。