圧縮永久歪みがゴムガスケットのシール性能に与える影響
圧縮永久歪みは、ゴムガスケットの設計において最も重要であるにもかかわらず誤解されがちな要素の 1 つです。初期のシール圧力が十分な場合でも、過度の圧縮永久歪により、時間の経過とともにシール力の損失、漏れ、ガスケットの早期破損が発生する可能性があります。
1. 圧縮永久歪みとは何ですか?
圧縮永久歪み (%)特定の時間および温度で圧縮された後のゴム製ガスケットの永久変形を測定します。
圧縮永久歪み (%)=(H₀ − H₂) / (H₀ − H₁) × 100
どこ：
H₀=元の厚さ
H₁=圧縮された厚さ
H₂=回復後の厚さ
工学的な意味:圧縮永久歪み値が低いほど、弾性回復が良好で、シール寿命が長いことを示します。
2. ガスケット用途で圧縮永久歪みが重要な理由
- 長期にわたる静的圧縮によるシール力の損失{0}}
- 低圧システムにおける漏洩リスクの増加-
- 熱サイクル後の反発力が低い
- フランジの緩和と振動に対する耐性の低下
重要：初期シール圧力は優れているが、圧縮永久歪みが高いガスケットは、回復性の高い柔らかい素材よりも早く破損する可能性があります。
3. 材料別の代表的な圧縮永久歪み値
| 材料 | 試験条件 | 圧縮永久歪み (%) | シール性能 |
|---|---|---|---|
| NBR | 70度×22h | 15–30% | オイルと燃料に良い |
| EPDM | 100度×22h | 20–35% | 優れた耐候性 |
| FKM（バイトン） | 150度×22h | 10–25% | 高温シール安定性- |
| シリコーン(VMQ) | 150度×22h | 25–45% | 柔らかく、長期的な負荷が低い- |
| HNBR | 150度×22h | 8–20% | 優れた耐久性 |
4. 実使用例：フランジゴムガスケット
ケース：水道管EPDMガスケット
- 材質: EPDM 70 ショア A
- 初期圧縮: 25%
- 動作温度: 60度
- サービス期間: 18 か月
観察された問題:
長期にわたる圧縮の後、ガスケットの厚さの回復は最大 30% 低下し、正しいボルト トルクにもかかわらずフランジの漏れが発生しました。-
解決：標準 EPDM を低{0}}圧縮永久歪み -EPDM コンパウンドに置き換えると、漏れが減少し、耐用年数が 2 倍以上延長されました。
5. ガスケット設計における圧縮永久歪みを低減する方法
- 永久変形の少ない材質を選択（HNBR、FKM）
- Avoid over-compression (>30%)
- 動作温度の制御
- 適切な硬化システムと充填剤を使用する
- フランジの緩和を補正する設計
デザインのヒント:圧縮永久歪みの性能は、単一のパラメータとしてではなく、常に硬度、温度、耐用年数と合わせて評価する必要があります。{0}}
結論
圧縮永久歪みは、ゴム製ガスケットが長期間シール力を維持できるかどうかを直接決定します。長期にわたる静的シール用途では、多くの場合、単に硬度やボルトのトルクを高めるよりも、低圧縮永久歪のコンパウンドを選択することが重要です。
