シール材を選ぶには

シール材とは、液体や気体などの流体の漏れを防ぐために、接続部の隙間に装着される材料です。 機械、工具、自動車、窓、空調システムなどに使用されています。 特に配管に使われることが多いですが、防振にも使われています。動的にも 静的にも使えます。 素材には、エラストマー(ゴムやシリコーンなど)、プラスチック金属、革、フェルト、真鍮、フィブリンなどがあります。

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  • シール材はどう選ぶか?

    シール材は、以下に対する耐性を持っています。

    • 圧力
    • 温度
    • 動き
    • 可動部の速度(動的用途の場合)
    • 周囲の環境

    シール剤を選ぶには、いくつかのポイントがあります。

    シール剤の素材

    • シールの素材には、金属、ゴムプラスチック、複合材(カーボン樹脂・GRP)、PTFEがあります。
    • 金属製シール材は、高温・高圧向きです。
    • PTFEシール材は、超高圧向きです。
    • プラスチックは高温・高圧向きではありません。

    シール材の種類

    • シール材は、静的シール(Oリング、平形ガスケット)と動的シール(リップシール、フェルトシール)に分けることができます。
    • Oリングは、可動部の有無にかかわらず、圧力や温度の高い環境での使用に適しています。 中程度の速度には使用できますが、基本的には静的な用途に適しています。
    • リップシールは、低圧環境向きで、特に回転部や摺動部に使用されます。

    シール材のサイズ

    シール材がねじ込みパイプの内側に装着されている場合は、内径と外径の両方が分かる必要があります(直径でmmまたはインチで)。

    下の表は、シール材のサイズ表です。

    ネジサイズ(インチ) ネジサイズ(mm) シール内径(mm) シール外径(mm)
    1/4 8/13 8 12
    3/8 12/17 9、9.5または10 14.5または15
    1/2 15/21 12 18
    3/4 20/27または21/27 16または18 24
    1 26/34 22 30
    1インチ1/4 33/42 30 38
    1インチ1/2 40/49 34 44
    2 50/60 45または46 55または57

    参照:article ooreka

  • Oリングを選ぶ理由とは?

    Oリングは、最も一般的なシール材で、その特徴から流体力学の分野で広く使用されています。

    • 軽量で場所を取らず、安価でメンテナンスが簡単です。
    • 装着が簡単。
    • 素材によっては、高温にも耐えることができます。
    • 静的用途はもちろんのこと、速度や圧力が適度であれば、動的な用途にも使用できます。

    しかし、欠点もあります。

    • 圧力や力が加わると、シールが破損することがあります。 そのためバックアップリングで保護しましょう(1~2個で十分です)。
    • 装着後のOリングの圧縮率は20%を超えないようにしてください。
    • 圧力によりシールが圧縮されて起こる「はみ出し」に注意しましょう。 シールの素材が硬いほど、はみ出しを防ぐことができます。 また、リングを取り付けることもおすすめです。
    NORELEM社のOリング

    NORELEM社のOリング

  • リップシールを選ぶ理由とは?

    リップシールは動的用途で使用されます。

    • 特に回転部に効果的です。
    • また、摺動部にも使用することができ、コンパクトです。

    ただし、欠点もあります。 圧力に非常に弱く、1bar以下の低圧環境でのみ使用する必要があります。 一方、漏れの原因となる同軸度や偏心量などにも注意が必要です。 シャフトの軸がシールと同軸であることを確認しなければなりません。 つまり、シャフトの軸とシールの軸を一致させる必要があります。

    HUTCHINSON社のリップシール

    HUTCHINSON社のリップシール

  • 平形ガスケットを選ぶ理由とは?

    平形ガスケットは静的用途に使用されます。

    • さまざまなサイズ、形状、素材から選べ、種類が豊富です。
    • さまざまな産業分野で使用されており、自動車産業では、薄くて大きなサイズのものが使われています。

    極端な温度変化や、油や燃料に対する耐性を持ち、2つの機械部品(クラッチハウジング、オイルパンなど)の間のシールにもなります。

    食品業界では、食品の瓶やボトルを密封するために、赤やオレンジ色のゴムでできたパッキンが使用されています。 使い捨てで、瓶やボトルを開ける度に、新しいものと交換する必要があります。

    配管には、水に触れるとわずかに膨らむ繊維製のガスケットが最もよく使われています。 水栓と配管の接続部の漏れを防止します。 ガスケットは、時々交換することをおすすめします。 気体の場合は、膨張しない素材のガスケット(ケブラー繊維)を選びましょう。

    DONIT社の平形ガスケット

    DONIT社の平形ガスケット

  • シール材の素材は何を選ぶべきか?

    シール材の素材には、さまざまな種類があります。 適切な素材を選ぶには、温度や圧力といった使用条件だけでなく、化学的な相性も考慮する必要があります。

    金属は、高圧・高温に最適です。 金属製のシール材には、半金属製や金属とラスチックが混ざった素材があります。  PTFEシールは、一般的に高い耐熱性や耐薬品性を必要とする場合に使用される特殊シールです。複合材シールには、カーボン、樹脂、ガラス繊維強化ポリエステル(GRP)があります。ゴムまたはプラスチックシールは非常に柔軟です。 そのため幅広い用途(配管、熱交換器など)に使用されています。 ゴムの種類によっては、特定の化学物質や環境に適したものとそうでないものがあります。

    下の表は、各種ゴム・プラスチックと、それぞれの使用環境との適合性をまとめたものです。

    温度 耐圧縮性 耐摩耗性 ガス 空気 鉱油 燃料
    二トリル -50°から120° O O O O O O
    フルオロカーボン -20°から100° O O O O O O O
    シリコン -55°から250° O O
    ポリウレタン -30°から100° O O O O O O
    エチレン -55°から125° O O O
    クロロプレン -40°から100° O O O O O
    ブチル -40°から120° O O O O

    OK:O 普通:▲ NO:☓

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