Cartex シールの製造にはどのような素材が使用されていますか?

Cartex Seals の信頼できるサプライヤーとして、私はその製造に使用されている材料についてよく質問されます。材料はシールの性能、耐久性、さまざまな用途への適合性に直接影響するため、材料を理解することは非常に重要です。このブログ投稿では、Cartex シールの製造に使用される主要な材料について詳しく説明し、包括的な概要を提供します。

一次シール材

カーボングラファイト

カーボングラファイトは、Cartex シールの一次シール面に最も一般的に使用される材料の 1 つです。優れた自己潤滑特性を備えており、動作中の摩擦や摩耗を軽減します。これは、シールが高速回転にさらされる用途や、シールされる流体の潤滑特性が劣る用途では特に重要です。

カーボングラファイトは耐薬品性に​​も優れているため、水、油、多くの化学薬品を含む幅広い流体に適しています。特定のグレードに応じて、通常約 200 ～ 300°C までの中程度の温度に耐えることができます。ただし、比較的脆いため、取り付けの際は損傷しないように注意する必要があります。

炭化ケイ素

炭化ケイ素はシール面のもう 1 つの一般的な選択肢です。非常に硬く、耐摩耗性と耐磨耗性に優れています。このため、流体に固体粒子が含まれる場合や浸食の危険性がある用途に最適です。たとえば、スラリーや廃水を処理するポンプでは、炭化ケイ素シールは長期にわたる性能を発揮します。

炭化ケイ素は熱伝導率にも優れており、動作中に発生する熱の放散に役立ちます。カーボングラファイトと比較して、多くの場合最大 500 ～ 600°C の高温で動作できます。また、耐薬品性に​​も優れており、特に強酸や強アルカリに対して優れています。

炭化タングステン

炭化タングステンは、その高い硬度と靭性で知られています。炭化ケイ素と同様に優れた耐摩耗性を備えていますが、耐衝撃性も優れています。これにより、高圧および高衝撃条件での用途に適しています。炭化タングステンシールは、鉱業や石油・ガス産業などの頑丈な産業用ポンプで一般的に使用されています。

多くの環境において優れた化学的安定性を備えていますが、一部の攻撃的な化学媒体では腐食を受けやすい場合があります。ただし、適切なコーティングまたは合金化により、耐薬品性が向上します。

二次シール材

エラストマー

エラストマーは、カーテックス シールの二次シール要素として重要な役割を果たします。これらは、シールの静止部分と回転部分の間に柔軟で信頼性の高いシールを提供するために使用されます。温度、化学的適合性、圧力などの用途要件に基づいて、さまざまな種類のエラストマーが選択されます。

• ニトリルゴム(NBR): NBR は、耐油性、耐燃料性、耐水性に優れているため、広く使用されているエラストマーです。温度範囲は比較的広く、通常は -40°C ～ 120°C です。コスト効率が高く、多くの汎用アプリケーションに適しています。
• フッ素ゴム（FKM）: FKM は、特に燃料、溶剤、攻撃的な化学薬品に対して優れた耐薬品性を備えています。 NBRよりも高い温度（通常は200～250℃まで）に耐えることができます。ただし、NBRよりも高価です。
• エチレンプロピレンジエンモノマー (EPDM): EPDM は水、蒸気、多くの化学物質、特に酸とアルカリに対して優れた耐性を持っています。 -50℃から150℃までの広い温度範囲を持っています。ウォーターポンプなど、水や蒸気と接触することが多い用途でよく使用されます。

PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）

PTFEは、優れた耐薬品性と低い摩擦係数で知られる合成フッ素ポリマーです。これは、カーテックス シールの二次シール材として、特に流体の腐食性が高い場合や低摩擦シールが必要な用途で使用されます。

PTFE は、-200 °C ～ 260 °C の幅広い温度に耐えることができます。また、ほとんどの化学物質に対して反応性がないため、攻撃的な物質の使用に適しています。ただし、機械的強度が比較的低く、荷重がかかるとクリープが発生する可能性があるため、補強されるか、他の材料と組み合わせて使用​​されることがよくあります。

金属部品

ステンレス鋼

ステンレス鋼は、グランド プレート、スリーブ、スプリングなどのカーテックス シールの金属部品に一般的に使用されます。優れた耐食性を備えており、シールの内部部品を封入流体や周囲環境から保護するために不可欠です。

ステンレス鋼には 304 や 316 などのさまざまなグレードがあります。グレード 316 ステンレス鋼はモリブデン含有量が高く、塩化物を含む環境での孔食や隙間腐食に対する耐性が優れています。ステンレス鋼のコンポーネントも強力で耐久性があり、シールの構造的完全性を保証します。

合金鋼

一部の高性能用途では、シールの金属部品に合金鋼が使用される場合があります。合金鋼は熱処理することで高い強度と硬度を実現できるため、高圧や負荷がかかる用途に適しています。たとえば、石油およびガス産業の高圧ポンプでは、合金鋼コンポーネントは極端な条件に耐えることができます。

シール性能に対する材料の影響

材料の選択は、Cartex シールの性能に直接影響します。たとえば、液体の腐食性が高い化学処理プラントでは、炭化ケイ素シール面と FKM エラストマーを備えたシールを使用すると、長期の信頼性を確保できます。一方、水のポンプ用途では、カーボングラファイトシール面と NBR エラストマーで十分であり、よりコスト効率が高い場合があります。

異なる材料間の互換性も重要です。たとえば、エラストマーが流体と適合しない場合、膨張、硬化、または劣化が発生し、シールの破損につながる可能性があります。同様に、適切な動作を確保するには、シール面の材料と二次シール材料の組み合わせを慎重に選択する必要があります。

結論

結論として、Cartex シールはさまざまな材料で作られており、それぞれの特定の特性とさまざまな用途への適合性を考慮して選択されています。カーボングラファイト、炭化ケイ素、炭化タングステンなどの主要なシール材は、必要なシール性能と耐摩耗性を提供します。エラストマーや PTFE などの二次シール材により、信頼性の高い柔軟なシールが保証されます。ステンレス鋼や合金鋼などの金属コンポーネントは、構造的なサポートと耐食性を提供します。

高品質の Cartex シールを市場に出す場合、その構造に使用されている材料を理解することは、情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。詳細については、カートリッジシール、カートリッジシール部品、 そしてカートリッジメカニカルシールの種類、お気軽にお問い合わせください。当社では、シーリングのニーズにいつでも対応し、詳細な技術アドバイスや製品の推奨事項を提供いたします。小規模事業用のシールをお探しの場合でも、大規模な産業プロジェクト用のシールをお探しの場合でも、当社にはお客様の要件を満たす専門知識と製品があります。調達についての話し合いを開始し、お客様の用途に最適な Cartex シールを見つけるには、今すぐお問い合わせください。

参考文献

• 『シール技術ハンドブック』ジョン・H・ビックフォード著
• 「メカニカル シール: 設計、選択、および適用」ロバート D. バニスター著
• 業界標準とシールメーカーの技術文献。