冷凍仕様(3)

機械を設計するときにどんなことを注意すればよいかというと

①摺動するところには、油の問題
②樹脂やゴムには、耐寒性の問題
③熱処理をした材料には、性能劣化の問題
④接着している面については、接着性の問題
⑤センサーなどの電子機器には、機能低下の問題
⑥材料自身には。機能劣化の問題
⑦エアーを使っている場合の結露の問題

などがあります。

 

②樹脂やゴムには、耐寒性の問題

・樹脂やゴムは低温環境では硬化して脆くなります。

樹脂

コンベヤベルトは(3) 樹脂について
材料によって使用できる温度が変わります。
PE(ポリエチレン)…UHMW
・ 耐寒性に優れている -80℃~-60℃

PP(ポリプロピレン)
・ 低温環境での使用は -15℃~-10℃

MC(ポリアミドナイロン)
低温環境での使用は MCの製品別に -40℃~-10℃ と使用範囲が広いため、MCで部品を作る時には 温度の指定が必要となる。

PC(ポリカーボネード)
・ 使用可温度 -100℃~+120℃

その他の樹脂については、メーカーの問い合わせを行って使用してください。
低温対応というだけでなく、材料自身の特性を確認して、使用する必要があります。

 

Oリング・オイルシール
材料の使用温度がわかりやすいので、下記の票を参考にしてください
(日本シール精工HPより抜粋)

Oリングに適した材料は、ご使用温度や他の条件で復元性(圧縮永久ひずみ)の優れたゴム材料が最も望ましいです。
下記の表を参考の上、使用条件に適合したゴム材料を選定してください

JIS記号
材質名
ゴムの種類(JIS略語)
特徴
使用温度範囲
(目安)
JIS B2401 1種A
*NBR-70-1
二トリルゴム(NBR)
最も一般的な材料で優れた耐油性と耐磨耗性を有し、また安定した耐熱性をもつ材料です。

100℃

-30℃

JIS B2401 1種B
*NBR-90
二トリルゴム(NBR)
1種Aとほぼ同等な特性を有し、1種Aよりも硬く耐圧性に優れた材料です。(Hs90)

100℃

-25℃

JIS B2401 2種
*NBR-70-2
二トリルゴム(NBR)
灯油、軽油等の燃料油に優れた耐油性を有する一般燃料用の材料です。

80℃

-25℃

JIS B2401-1
*EPDM-70
エチレン・プロピレンゴム(EPDM)
エチレングリコール、ブレーキ油等の植物性作動油に優れた特性を有する材料です。

120℃

-45℃

JIS B2401-1
*EPDM-90
エチレン・プロピレンゴム(EPDM)
EPDM-70とほぼ同等な特性で、耐圧性に優れた材料です。(Hs90)

120℃

-45℃

JIS B2401 4種C シリコーンゴム(VMQ)
優れた耐熱性、耐寒性を有し、広い温度範囲で優れた圧縮復元性を有する材料です。

200℃

-50℃

JIS B2401 4種D
*FKM-70
フッ素ゴム(FKM)
最も優れた耐油性、耐熱性を有し、広範囲に使用できる材料です。
ケトン・エステル・アルカリ・アミンには弱い。

220℃

-15℃

JIS B2401-1
*FKM-90
フッ素ゴム(FKM)
4種D(FKM-70)とほぼ同等な特性で、耐圧性に優れた材料です。(Hs90)

220℃

-15℃

アクリル70 アクリルゴム(ACM)
ニトリルゴムより耐熱性、耐油性を有し、特に高温の潤滑油に耐える材料です。

150℃

-15℃

JIS B2401-1
*HNBR-70
水素化NBR(HNBR)
優れた耐油性と耐摩耗性を有し、NBRの弱点である耐オゾン性・耐候性を改善。

150℃

-25℃

JIS B2401-1
*HNBR-90
水素化NBR(HNBR)
HNBR-70とほぼ同等な特性で、耐圧性に優れた材料です。(Hs90)

150℃

-25℃

CR-70° クロロプレンゴム(CR)
耐候性、耐油性にバランスのとれた特性を持った材料です。

80℃

-45℃

 

 

樹脂系の材料で注意するものに、ベルトがあります。

塩ビ系樹脂ベルト、ウレタン系樹脂ベルト、ゴムベルト、などがあります。
コンベヤベルトを低温で使用する場合には、駆動用のプーリー系を大きくして、摩擦面積を大きくする必要があります。
また、-25℃の環境で使用する場合に、ベルトをしばらく動かさないで置くと、ベルトが変形することがあります。始動のもうたー容量が大きくなったり、プーリーとのスリップを起こしたりしますの、使用環境や、運転時間にも注意を払うことが必要となります。

ベルトの使用温度は、メーカーにより変わります。
下記に、HABASIT のカタログによる大まかな使用温度を転載します。
参考
材質により下記の傾向が見られます。(HABASITのカタログより)
ゴムベルト    使用範囲温度   0℃以上
塩ビ系ベルト   使用範囲温度 -10℃以上
ウレタン系ベルト 使用範囲温度 -20℃以上

 

樹脂はいろいろな種類のものがありますが、通常の仕様法プラス低温時の性能限度の把握が必要です。

 

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