PTFE製ステンレス鋼シャフトシールを検討すべきタイミング

従来のエラストマー製オイルシールは、さまざまな産業用機器に適していますが、すべての回転用途において、温度・速度が中程度で、潤滑油との適合性も確保されているわけではありません。使用条件がより過酷になると、ステンレス鋼構造を採用したPTFE製シャフトシールの採用を検討する価値があります。

その理由は単にPTFEが「高性能」な材料だからというわけではありません。PTFEは摩擦係数が低く、幅広い化学薬品に対しても耐性があるため、従来のゴム製リップシールでは対応が難しい用途にも適しています。

従来のゴム製シールが適用が難しくなるケース

従来のゴム製シールリップは、シャフトとの弾性接触を制御することで機能します。温度、回転速度、化学薬品への暴露など、使用条件が厳しくなるにつれて、シール材およびリップ形状の選択がより重要になります。

シャフトの高速回転により摩擦熱が高まることがあります。また、特定の流体はエラストマーの適合性を損なう場合もあります。このような状況では、あるゴム配合から別の配合へ変更することで改善が図れることもありますが、必ずしもすべての使用条件に対応できるとは限りません。

したがって、解決策には、シール材とシール構造の両方を検討する必要があります。

PTFEが設計にもたらすもの

PTFEは、多くの従来型エラストマーよりも摩擦係数が低く、幅広い化学薬品に対する耐性を有しています。これらの特性は、過酷な回転用途において非常に有用です。

PTFE層は、シールリップ部の摩擦熱および摩耗を低減でき、また流体との適合性を広げることも可能です。当社のPTFEシール材は、過酷な条件や高速・低圧回転シールを要する用途向けに提供されています。

ただし、PTFEシールが自動的にすべての高温・高速機器に適しているわけではありません。シールの形状、シャフトの状態、取付方法、圧力、潤滑状態、およびPTFEの具体的な配合組成については、依然として慎重な検討が必要です。

ステンレス鋼が採用される理由

PTFEステンレスシャフトシールのステンレス鋼部分は、シールの構造的役割を担うとともに、過酷な環境下でも有効な耐食性を提供します。

これは、湿気、化学薬品、温度変化などにさらされる機器において、周囲の構造部材に通常の炭素鋼製ケースでは得られないより高い耐性が求められる場合に特に重要となります。

PTFE製シール部品とステンレス鋼製構造の組み合わせにより、シール面における密封性と、シール周辺の機械的環境という、2つの異なる要求に対応します。

典型的な 応募 分野

PTFEステンレスシャフトシール 低摩擦性、耐薬品性、あるいは過酷な使用条件が重要な要件となる、ポンプ、コンプレッサー、モーター、ギアボックス、ファン、産業用機械など、その他の回転機器への適用が検討されます。

NQKSF社は、産業用シール製品の一つとしてPTFEステンレスシャフトシールをラインナップしており、ポンプ、モーター、ギアボックス、農業・建設機械、風力タービンのドライブトレイン、その他の産業用機械などへの応用事例を紹介しています。

ただし、実際の適用可否は、使用条件（運転パラメーター）によって最終的に判断される必要があります。単に該当する産業分野に属しているからといって、自動的にシールを選定すべきではありません。

PTFEを使用しても、適切なシャフト設計は依然として不可欠です

よくある誤解の一つに、「PTFEシールは、シャフトの状態が不十分でも補うことができる」という考えがあります。

しかし、それはできません。

シャフト表面、硬度、ランアウト、取付け幾何学形状、シール方向は、回転用シールの性能に依然として影響を与えます。研磨性充填剤を含むPTFE配合材は、相手面の材質について特に注意を要することもあります。

このため、PTFEは単にNBRやFKMの代替品としてではなく、設計されたシールシステムの一部として捉えるべきです。

機械に応じた材質の選定

摩擦、化学薬品への耐性、温度、あるいは回転速度といった要素が重要なアプリケーションでは、従来のエラストマー製シールでは十分な性能を発揮できない場合があり、そのような場面でPTFE製ステンレス鋼シャフト用シールが有効になります。

適切な選定は、やはり実際の機械条件から始まります。温度、シャフト回転速度、圧力、流体、シャフト材質、表面状態、取付け空間など、シール構造および材質を決定する前に、これらすべてを検討する必要があります。

過酷な条件下で動作する機器には、材料の仕様書上の数値がより高いからという理由だけでシールを選定するよりも、用途に応じた選定アプローチのほうが実用的です。