Oリング代替のご提案
半導体製造装置や成形機をはじめとする産業機器において、プロセス温度の高温化が進んでいます。
これまで高温環境のシール材として「最強」とされてきたフッ素系Oリング(FFKM等)ですが、
「300℃を超える環境での硬化・劣化」や「PFAS規制への対応」といった新たな課題に直面し、代替策を模索する設計者様が増えています。
当社では、これらの課題を解決する「グラファイトパッキンへの転換」を提案しています。
設計上の懸念点を含め、導入から安定稼働までを技術的にサポートします。
1. なぜ今、「Oリング代替」が必要なのか?
高温環境におけるシール材の選定において、従来の「フッ素系Oリング一択」という常識が通用しないケースが増えています。
① 「300°Cの壁」を超える高温環境の増加
フッ素ゴム(カルレッツ®等)は優れた耐熱性を持ちますが、連続使用温度の限界は一般的に300°C〜320°C付近です。
現在の製造プロセスでは、常時300°Cを超える環境や、局所的に350°C〜360°Cに達するヒーター周りのシールが求められるケースが増加しています。
限界を超えた温度域では、最高グレードのOリングであっても短期間で硬化・弾性消失(ヘタリ)を起こし、頻繁な交換や漏れ事故の原因となります。
② PFAS(有機フッ素化合物)規制のリスク
環境規制の強化に伴い、欧州や米国を中心にPFAS(有機フッ素化合物)の規制検討が進んでいます。
フッ素ゴムの多くは規制対象となる可能性があり、サプライチェーンの寸断リスクや、環境配慮設計(脱フッ素)の観点から、
「フッ素を含まない代替素材」への切り替えニーズが急増しています。
2. 第3の選択肢「グラファイトパッキン」の優位性
これらの課題に対し、最も有効な解決策となるのが「グラファイトパッキン(膨張黒鉛)」です。
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圧倒的な耐熱性:
無機素材であるため熱に極めて強く、空気中で450°C、不活性ガス中であればそれ以上の高温環境でもシール性を維持します。ゴムのように硬化して機能を失うことがありません。
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PFASフリー:
フッ素化合物を含まないため、将来的な規制リスクを回避できます。
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コストメリット:
高騰するフッ素系高級ゴムと比較し、コストダウンにつながるケースが多くあります。
ひと目でわかる比較表(OリングVSグラファイト)
| 比較項目 | フッ素ゴムOリング (FKM/FFKM) |
グラファイト パッキン |
転換のメリット |
|---|---|---|---|
| 常用耐熱温度 | 200°C 〜 320°C(限界) | -200°C~+450°C※ | 焼付き・硬化による 漏れを防止 |
| PFAS規制 | 対象となる可能性あり | 完全にフリー | 将来的な供給・使用リスクを回避 |
|
復元性 (弾性) |
非常に高い | 低い(密度でシール) | 溝設計の最適化で カバー可能 |
| コスト | 高価(特にFFKMは高騰中) | 比較的安価 | ランニングコストの低減 |
※非酸化雰囲気では、1000°Cまでの耐熱性があります。
3. 「設計のハードル」を技術サポートで解消します
これらの課題に対し、最も有効な解決策となるのが「グラファイトパッキン(膨張黒鉛)」です。
「グラファイトが良いのは分かるが、設計が難しそう」
「ゴムと使い勝手が違うので、漏れが怖い」
そうお考えの設計者様も多いのではないでしょうか。
確かにグラファイトパッキンは、ゴムのような弾性(復元力)に頼るシールではないため、
「つぶし代(圧縮量)」や「溝寸法・公差」の設計思想がOリングとは異なります。
Oリングの図面をそのまま流用するだけでは、適切なシール性は発揮できません。
当社は、単にモノを売るだけではありません。
「どのくらいの溝深さにすれば良いか」「公差はどう設定すべきか」といった、
設計者が一番悩み、失敗を恐れるポイントを、長年の実績に基づき具体的にアドバイスします。
4. 課題解決のヒント
具体的な活用事例や提案内容は、以下の詳細ページをご覧ください。
【事例】300℃を超える高温環境下での吸着搬送ユニットのシール改善
【事例】既存金型のフッ素系Oリングを金型加工なしで「グラファイトパッキン」へ転換
フッ素系Oリング(真空配管継手(NW規格)など)用 代替提案
Oリング代替のご提案
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