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シール技術入門

2019年11月1日発行  NO.03-69

新シール概論(2)メカニカルシール(2)

2. メカニカルシールの材料
メカニカルシールの摺動材としては

  • (1) 耐摩耗性があること
  • (2) 耐熱性がよいこと
  • (3) 機械的な強度が強いこと
  • (4) 耐食性があること
  • (5) 熱伝導性が良好であること
  • (6) 自己潤滑性があること
  • (7) 気密性があること
  • (8) 加工性がよいこと
  • (9) 相性のよい組合せが構成できること
  • (10) 過大摩耗が生じない組合せ
  • (11) 電池腐食を起こさない組合せ

などが要求されます。
メカニカルシール材料にされている材料を表1に示します。

表1 メカニカルシール用摺動材料
硬質材料 軟質材料
超硬合金 カーボン
セラミック
 AI2O3
 SiC
銅合金
 青銅
 リン青銅
 ケルメット
特殊鋼
 軸受鋼
 工具鋼
PTFE

一般の組合せとしては軟質材料としてカーボン、硬質材料としては、特殊鋼、超合金、セラミックが使用されることが多い、金属材料同士の組合せは、耐焼き付き性に問題があるので、低負荷用に限定されます。
超硬合金で多用されているのは、WC-Co系で、硬度が高く、耐摩耗性に優れているので、カーボン材との組合せで高負荷用として使用されているが、コバルト(バインダ)が耐食性に乏しいので、Coを除いた耐食用超硬合金が使用されます。
特にセラミックのAI2O3は自動車の冷却水ポンプなどの量産用のシールとして多用されているが、低負荷用に限定されています。
SiCは、非常に硬度が高く、耐食性、耐熱性に優れているのと、大量生産に適しているので、着目すべき材料です。
軟質摺動材料としては、代表的なカーボン材料があります。
樹脂成形カーボンはグラファイト粉末、合成樹脂及び添加剤などを混合成形したもので、量産に適し低価格であるが軽負荷用に限定されています。
焼結カーボンは、石油コークス、カーボンブラックやグラファイトなどを、タールピッチを結合剤として成形後、焼結工程をへて素材となります。
化学薬品や石油製品などの液体、高負荷条件に広く使用されています。

3. メカニカルシールの形式
メカニカルシールの形式は、密封作用の仕方、密封流体の存在場所、取付方法などで多くの種類があります。

(続く)

取扱い製品について

NKリング
ふっ素ゴムをふっ素樹脂で被覆した画期的なOリング
NKジョイントリング
英国NES社の誇るふっ素ゴムつなぎOリング
TESNIT
スロベニアDONIT TESNIT社製の高品質ジョイントシート
その他の各種シール製品

以上の詳細はホームページに記載していますので、是非ご覧ください。
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