皆さん、油圧または空圧システムを扱ったことがある方なら、ロッド シールがすべてをスムーズに動かす縁の下の力持ちであることをご存知でしょう。しかし、問題はここにあります。私たちのほとんどは、物事が腐食したときにどうやって耐えるかについて立ち止まって考えません。私はロッド シール サプライヤー チームの一員として、製造業、農業、建設業、さらには海洋産業の人々と毎日話をしていますが、腐食環境については常に話題になります。ちょうど先週、食品加工工場を経営している男性と電話をしていたところ、彼のシールは洗浄用の化学物質のせいで左右に劣化していました。別の顧客は海洋掘削を行っていますが、塩水が予想よりもはるかに早く設備を浸食していました。それでは、これを詳しく見てみましょう。ロッド シールは腐食環境で実際にどのように機能するのか、あるものは他のものよりも優れているのは何か、ギアが腐食性のものを扱う場合は何を探すべきですか?
まず、単純に考えてみましょう。ロッド シールの主な役割は、流体 (オイル、作動油など) の漏れを防ぎ、汚染物質 (汚れ、水、化学物質) の侵入を防ぐことです。腐食環境はその重要な役割を台無しにします。それらはシール素材を劣化させ、ゴムやポリマーを破壊し、ひび割れ、膨潤、または形状の損失を引き起こす可能性があります。そうなると、漏れが始まり、圧力が低下し、機械が停止します。特にダウンタイムで 1 時間あたり数千ドルの損失が発生する場合は、クールではありません。
では、そもそもロッドシールはなぜ耐食性をもつのでしょうか?それはすべて、それが作られている素材に帰着しますよね？私は太陽の下であらゆるタイプを見てきましたが、腐食性の設定で最も一般的なのは NBR、POM、TPU、そして場合によってはこれらの組み合わせです。腐食の処理方法がまったく異なるため、それぞれについてお話しましょう。
まず NBR について考えてみましょう。これはニトリルゴムです。非常に一般的で、安価で、一般的な耐油性に優れています。しかし、待ってください、それは万能ではありません。標準の NBR はマイルドなオイルや一部の化学薬品には問題ありませんが、酸性クリーナーや特定の溶剤などの強力な腐食剤を扱う場合は、膨張したり破損したりする可能性があります。それが、私たちが最近 NBR 配合を改良した理由です。シールがロッドとともに動くために必要な柔軟性を失うことなく、より広範囲の化学物質に耐えられるように処理されています。食品グレードの洗浄液を使用する食品加工工場にいる場合は、前に説明したこのガイド「NBR POM Guide Inside Sealing For Rod」を参照してください。 NBR ゴムと POM (ポリオキシメチレン) 内輪を組み合わせることで、密閉性を維持しながらシールの腐食に対する安定性がどのように高まるのかを説明します。この組み合わせは、軽度から中度の腐食性環境にとって状況を一変させるものです。
次に、POM 自体があります。それは硬いポリマーですよね？丈夫で摩擦が少なく、多くの化学物質にさらされても膨潤しません。しかし、硬すぎるため、単独でシールするのはうまくいきません。ロッドの表面に対して適切なシールを作成するには、エラストマーの裏地が必要です。したがって、POM は通常、ステップシールなどの複数コンポーネントのシールの一部です。そういえば、油圧シリンダ用ロッドステップシールもその好例です。 POM ステップとエラストマー本体を備えているため、POM の耐薬品性とゴムのシールの柔軟性が得られます。私は雨や解氷塩を扱う建設関係者にこれらを推奨しましたが、以前よりもシールの破損が大幅に減りました。 POM 部分は腐食性の塩分に耐え、ゴムベースは液体を保持します。双方にメリットがあります。
次に、TPU、つまり熱可塑性ポリウレタンです。この物質は、特にオイル、燃料、および多くの工業用化学薬品に関しては、耐食性において非常に優れています。待ってください。また、摩耗に対しても非常に耐久性があります。これは、化学物質と戦うだけでなく、シールを横切って引きずられる粒子にも対処するため、腐食性の領域では二重の打撃になります。重機や農業機械の多くのお客様は、腐食性肥料と研磨性汚れの両方に対応できるため、TPU オイル シールを選択しています。先月、ある農家から、設備に酸性の殺虫剤を噴霧した後、わずか数か月で古いゴム製シールが腐ってしまったが、TPU製のものに切り替えたら、シーズン中使えるようになったと教えてもらいました。まさに、素材の違いがそこにあります。
さて、素材だけではなく、デザインも重要です。たとえ最高の耐食性材料を使用していたとしても、設計が悪いと腐食剤が侵入して材料を破壊してしまいます。たとえば、コンパクトなスライド シールは狭いスペースにぴったりと収まるように作られていますが、その設計によりシールの溝に汚染物質が閉じ込められるのを防ぎ、腐食を軽減します。ロッド コンパクト スライド シールは、小型油圧モーターやコンパクトな建設ツールなど、スペースが限られており、腐食のリスクがある用途に最適です。設計方法により、腐食性物質への曝露が少なくなり、長持ちします。これは多くの人が見落としていることです。過酷な環境でのパフォーマンスに関しては、デザインは素材と同じくらい重要です。
待ってください。理論は問題ありませんが、実際の結果が重要であるため、実際の使用例について話しましょう。当社の機械用ロッドシールは、鉱業、食品および飲料、海洋、さらには廃水処理など、あらゆる種類の場所で使用されています。下水処理プラントは、下水、洗浄剤、さらには非常に腐食性の高い硫化水素など、あらゆる種類の腐食性物質を処理します。当社は、H2S のせいで 3 か月ごとにシリンダー シールを交換しなければならなかった中西部の工場にシールを供給しました。彼らは、私が言及したステップシールと同様の POM エラストマーコンボシールに切り替えましたが、現在は 18 か月間交換せずに使用できます。これはまぐれではありません。適切な材料と設計を腐食剤に正確に適合させることで、大きな違いが生まれます。
もう 1 つは、動作条件も影響します。腐食環境とは、化学物質だけを意味するわけではありません。温度が重要です。非常に高温の場合、化学薬品の分解が早くなり、シール材の劣化も早くなります。圧力も高くなります。圧力が高くなると、腐食性流体がシールに浸透しやすくなります。室温および低圧では正常に機能するシールでも、腐食性の設定で熱と圧力を高めると機能しなくなる可能性があります。そのため、当社のチームは、どのような化学物質が存在するか、温度範囲、圧力、研磨剤の有無など、特定の環境について常にお客様に質問します。私たちは単に製品を宣伝するだけではなく、お客様のニーズにぴったり合った製品を見つけるお手伝いをします。
ちょっと待って、よくある誤解に対処しましょう。多くの人は「高価である」ということは耐食性が高いことを意味すると考えていますが、それは必ずしも真実ではありません。定期的にオイル漏れが発生する工場のような軽度の腐食環境に TPU シールを選択すると、お金の無駄になります。NBR-POM コンボ シールも同様に機能し、コストが安くなります。逆に、塩水があちこちにある海洋環境で標準的な NBR を安く使用すると、ひどい目に遭うでしょう。塩は非常に腐食性が高く、時間の経過とともにゴムを分解するため、TPU または POM ベースのシールのようなものが必要です。だからこそ、時間をかけて環境を評価することが重要です。お金を使いすぎたり、使いすぎたりせず、仕事に適したツールを選択してください。
では、腐食環境やシールの問題に対処している場合はどうすればよいでしょうか?まず、シールがどのような腐食剤にさらされているかを正確に把握します。塩水ですか？酸性洗剤？肥料？下水？それがわかったら、特定の化学物質に耐性のある素材で作られたシールを探してください。よくわからない場合は、推測せずに、当社のチームなど、自社の製品に精通したサプライヤーに問い合わせてください。当社は、腐食環境下でのシールの問題のトラブルシューティングを数多くのお客様に提供してきたため、適切な製品をご案内いたします。たとえば、塩を扱う油圧シリンダーを使用している場合は、油圧シリンダー用ロッド ステップ シールをチェックしてください。また、食品工場の狭いスペースに何か必要な場合は、ロッド用 NBR POM ガイド インサイド シーリングにそのコンボに関するすべての詳細が記載されています。
定期的なメンテナンスも助かります！最高の耐食性シールであっても、チェックしなければ機能しなくなる可能性があります。亀裂、膨張、漏れがないか定期的に検査し、ロッドの表面を清掃して腐食の蓄積を除去し、シールの溝にゴミがないことを確認してください。少しのメンテナンスは、特に過酷な環境においてシールの寿命を延ばすのに大いに役立ちます。
これで終わりにさせていただきます。ロッド シールは腐食環境でも機能します。必要なのは、適切な材料と適切な設計を選択し、それが特定の条件に適合することを確認することだけです。 NBR、POM、TPU、およびこれらの組み合わせなどの材料は、耐食性を高めるのに最適であり、ステップシール、コンパクトなスライドシール、内側のシーリングガイドなどの設計がその性能を最大化するのに役立ちます。間違っても汎用のシールを使用したり、メンテナンスを怠らないようにしましょう。腐食環境でのシールの不具合に対処するのにうんざりしている場合は、当社がお手伝いいたします。当社のチームは、あらゆる種類の業界で長年の経験を持っているため、TPU オイル シール、機械ロッド シール、またはその間のものが必要な場合でも、対応できます。お客様のニーズについてお気軽にお問い合わせください。最も過酷な腐食環境でも長持ちするシールをお届けします。
参考文献
- ゴム耐薬品性ガイド。トライボロジストおよび潤滑技術者協会、2021 年。
- 腐食性作動油におけるポリマーシールの性能。ジャーナル・オブ・インダストリアル・トライボロジー、Vol. 73、第 4 号、2020 年、312-320 ページ。
- 重機の耐食性を高めるステップシール設計。建設機械メンテナンスジャーナル Vol.1 15、No.2、2022、45-51 ページ。
- 摩耗性および腐食性環境用の熱可塑性ポリウレタン シール。エラストマーとプラスチックのジャーナル、Vol. 54、No.6、2022、789-805ページ。