EPDM フォームの圧縮たわみと圧縮永久歪み |アイト

EPDM 発泡ガスケットは手に柔らかく感じますが、筐体を閉じるには非常に大きな力が必要です。

別の材料は、新しいうちは簡単に圧縮できますが、長期間圧縮されたままになるとうまく回復しなくなることがあります。

これらは材料選択に関するさまざまな問題です。

ガスケット購入者および設計エンジニアにとって、 EPDM フォームの圧縮たわみ、圧縮永久歪み、および応力緩和は、材料の挙動のさまざまな部分を説明します。 1 つの数字だけを見ると、間違ったフォームが選択される可能性があります。

したがって、有用な比較により、次の 3 つの個別の質問に答えることができます。

これらの値はいずれも、テスト条件なしで評価すべきではありません。

EPDMフォームの圧縮たわみとは何ですか?

圧縮たわみは、フォームを元の厚さの指定された割合だけ圧縮するために必要な圧力を表します。

たとえば、サプライヤーは次の場所で圧縮応力を報告する場合があります。

• 10%圧縮

• 25%圧縮

• 30%圧縮

• 50%圧縮

割合が重要です。

25% 圧縮時に比較的小さな圧力しか必要としない材料は、50% まで圧縮すると挙動が大きく異なる場合があります。

これは、ギャップが不均一な 2 つの表面の間にガスケットを取り付ける場合に特に重要です。

圧縮たわみがガスケットにとって重要なのはなぜですか?

蓋と金属ハウジングの間に発泡ガスケットが挟まれたエンクロージャを想像してください。

泡が固すぎると、蓋を閉めるときに過度に力が必要になる場合があります。

考えられる結果は次のとおりです。

• パネルの歪み

• プラスチックハウジングの変形

• 過度のファスナー負荷

• 組み立てが難しい

• 一貫性のない閉鎖

• ヒンジまたはクリップの周囲に高い応力がかかる

泡が柔らかすぎると、逆の問題が発生する可能性があります。

凹凸に対応したり意図したシールを維持したりするのに十分な接触力を合わせ面に対して生成できない可能性があります。

したがって、目標は単に最も柔らかいフォームを選択することではありません。

目標は、実際のアセンブリに適切な圧縮範囲を特定することです。

フォームの圧縮荷重を見積もる簡単な方法

仮想の発泡体が次の圧縮応力を報告すると仮定します。

5kPa

意図した圧縮で。

公称圧縮ガスケット面積が次の場合:

0.01㎡

単純化した計算では次のようになります。

5,000N/㎡×0.01㎡＝約50N

これにより、フォーム圧縮荷重の最初の推定値が得られます。

ただし、完成した筐体を閉じるのに必要な測定された力と同じではありません。

実際の組み立て力は、次の要因にも影響される可能性があります。

• ガスケットの形状

• コーナーデザイン

• 摩擦

• 接着剤

• 不均一な隙間

• ハウジングの剛性

• ファスナーの位置

• 局所的な過圧縮

重要なプロジェクトの場合は、実験室の値だけに頼るのではなく、実際の筐体内の発泡体を評価してください。

1 つの圧縮ポイントでは不十分な場合が多い

一般的な引用文には次のものだけが表示されます。

25%の圧縮たわみ

この数値は役に立ちますが、顧客の実際の設置状況を説明していない可能性があります。

ガスケットの厚さは10mmだとします。

製造公差により、取り付けられるギャップは 6 mm ～ 8.5 mm の間で変化する場合があります。

したがって、フォームは同じ筐体全体で非常に異なる圧縮レベルを受ける可能性があります。

この状況では、予想される動作範囲にわたる圧縮データを要求する方が便利です。

実際のリクエストは次のようになります。

最小、公称、最大の設置圧縮における圧縮応力を、試験方法、サンプルの厚さ、コンディショニング条件とともに提供してください。

これにより、サプライヤーは単に「柔らかい EPDM フォーム」を求めるのではなく、実際の技術的な質問が得られます。

圧縮永久歪みとは何ですか?

圧縮永久歪みは、指定された期間圧縮されてから解放された後に材料がどの程度回復するかを評価します。

これは、ガスケットが次の場合に特に関係します。

• 長時間圧縮された状態が続く

• 開け閉めを繰り返す

• 高温を経験する

• メンテナンスまたは修理後に回復する必要がある

一般に、圧縮永久歪みの結果が低いということは、指定された試験条件下での永久変形が少ないことを示します。

ただし、テスト条件は不可欠です。

圧縮永久歪み値には、理想的には次のものが伴う必要があります。

• 圧縮率

• テスト期間

• 試験温度

• 試験片の厚さ

• 回復時間

• 試験方法

これらの詳細がなければ、2 つのパーセンテージを直接比較できない可能性があります。

たとえば、室温で圧縮した後に測定した結果を、高温で長時間放置した後に測定した別の結果と自動的に比較すべきではありません。

圧縮永久歪みは応力緩和ではありません

これら 2 つのプロパティはよく混同されます。

圧縮永久歪みはを調べます。 、荷重が取り除かれた後の形状の回復.

応力緩和は フォームが圧縮されたままである間の力の保持を調べます.

取り付けられたまま一度も開けられていないガスケットを考えてみましょう。

たとえフォームが 2 つの表面間で物理的に圧縮されたままであっても、フォームが加える押し戻す力は徐々に減少する可能性があります。

その力の損失が応力の緩和です。

長期にわたる静的シールの場合、接触圧力の維持は寸法回復と同じくらい重要であるため、この動作は重要である可能性があります。

重要なシーリング用途の場合は、圧縮永久歪みのみに依存するのではなく、関連する力保持データまたは応力緩和データが入手可能かどうかを確認してください。

圧縮たわみと圧縮永久歪み

違いを覚える簡単な方法は次のとおりです。

圧縮たわみ:

フォームを圧縮するのはどのくらい難しいですか?

圧縮永久歪み:

圧縮後の回復はどれくらいですか?

ストレス緩和：

圧縮されたままの状態でどれくらいのシール力が保持されますか?

これら 3 つの測定値は、さまざまな質問に答えます。

優れた圧縮永久歪み性能を備えたフォームが、自動的に最も圧縮しやすいフォームになるわけではありません。

同様に、非常に柔らかいフォームが自動的に長期的に最適なシーリング材料になるわけではありません。

密度と硬さは同じではありません

フォームの購入者は、硬度の近道として密度を使用することがよくあります。

例えば：

90 kg/m3 は 65 kg/m3 よりも硬くなければなりません。

その仮定は必ずしも信頼できるとは限りません。

密度は単位体積あたりの質量を測定します。

圧縮たわみは、材料の圧縮に対する抵抗を測定します。

配合、セル構造、架橋および製造条件により、同様の密度の材料でも異なる圧縮応答が得られる場合があります。

同様に、密度が異なる 2 つの材料が同様の圧縮力を生成することがあります。

ガスケットの選択については、 したがって、 EPDM フォーム材料は、 密度だけではなく実際の圧縮データを使用して評価する必要があります。

オープンセルEPDMかクローズドセルEPDMか?

細胞構造も重要な選択要素です。

プロジェクトで次のことが必要な場合、オープンセル EPDM フォームを検討できます。

• ソフトな追従性

• 低い閉鎖力

• ギャップを埋める

• 吸音性

• 適切な用途における通気性

たとえば、 低圧縮力と適合性が優先される場合、連続気泡 EPDM フォームサンプルを テストできます。

アプリケーションで異なるシール構造、耐湿性、または低い透過性が必要な場合は、クローズドセル EPDM を検討できます。

ただし、独立気泡素材を選択しても、 ありません。 完成した筐体の防水性や防塵性が自動的に保証されるわけでは

パフォーマンスは次の要素にも依存します。

• ガスケットの形状

• 圧縮レベル

• ジョイント

• コーナー

• 表面平坦度

• ファスナー

• 接着剤

• 組立設計

特定の密閉定格が必要な場合は、完成したエンクロージャをシステム レベルで検証する必要があります。

フォームのサプライヤーにどのような情報を送信する必要がありますか?

送信するだけではなく、次のようにします。

厚さ 10 mm の柔らかい EPDM フォームが必要です。

労働条件を提供します。

役立つ情報には次のものが含まれます。

1. ガスケットの呼び厚さ

2. 最小および最大の取り付けギャップ

3. ガスケット幅

4. ガスケットの形状または図面

5. 利用可能な閉鎖力

6. 予想される圧縮率

7. 接触面

8. 動作温度

9. 水、油、紫外線、化学物質への曝露

10. ジョイントが繰り返し開くかどうか

11. 必要寿命

12. 必要な試験規格

13. 裏面接着剤の要件

14. 年間数量

可変ギャップのあるエンクロージャの場合、次のような有益な調査結果が得られる可能性があります。

閉じたギャップはエンクロージャ全体で異なります。最小ギャップで過剰な閉鎖力を発生させることなく、最大ギャップで接触を維持する EPDM 発泡ガスケットが必要です。サンプルグレードを推奨し、比較可能な圧縮データを提供してください。

これにより、サプライヤーは関連資料を提案するのに十分な情報が得られます。

2 つの EPDM フォームサンプルをどのように比較する必要がありますか?

可能な限り同じテスト条件を使用してください。

有用な比較表には次のものが含まれます。

サプライヤーが異なる方法やテスト条件を使用している場合は、結果を直接同等として扱うのではなく、結果を別々にしてください。

よくある質問

圧縮たわみは常に低い方が良いのでしょうか?

いいえ。

エンクロージャが軽量であるか、または固定力が限られている場合、圧縮力が低いと便利です。ただし、ガスケットには、表面の凹凸に対応し、用途のシール要件を満たすのに十分な接触圧力が必要です。

最適な値はアセンブリによって異なります。

EPDM フォームの適切な圧縮永久歪み率はどれくらいですか?

すべてのアプリケーションに対して正しい単一のパーセンテージはありません。

結果は、圧縮レベル、温度、継続時間、回復時間、およびテスト方法とともに評価する必要があります。

したがって、仕様では、目標結果とそれを測定する条件の両方を定義する必要があります。

EPDM フォームを密度だけで選択できますか?

いいえ。

密度は材料グレードを識別するのに役立ちますが、圧縮力、回復、または長期的なシール挙動を一意に決定するものではありません。

圧縮データは個別に評価する必要があります。

圧縮たわみを 25% または 50% で要求する必要がありますか?

実際のインストールに関連する圧縮レベルでデータを要求します。

ギャップの変動によりガスケットが約 15% ～ 40% の圧縮で動作する可能性がある場合、50% の圧縮のみのデータでは設計上の価値が制限される可能性があります。

優れた圧縮永久歪みは長期的なシールを保証しますか?

いいえ。

圧縮永久歪みは、圧縮および解放後の回復を示します。

長期シールは、応力緩和、環境劣化、ガスケットの形状、接着性能、アセンブリの設計にも依存する場合があります。

作業上のギャップを仕様に組み込む

ガスケット プロジェクトの場合、「ソフト」、「ミディアム」、「ハード」は正確なエンジニアリング仕様ではありません。

最も役立つ情報は、実際の動作範囲です。

最小ギャップ → 名目ギャップ → 最大ギャップ

利用可能な閉鎖力と必要なシール性能を組み合わせます。

これにより、感触や密度だけで素材を選ぶのではなく、最終製品での機能に基づいて素材を比較することが可能になります。

AITO フォームにガスケットの図面、ギャップ範囲、動作条件を送って 、適切な EPDM フォームのサンプルについて話し合ってください。

最終材料は実際の組み立てで承認される必要があり、将来の生産バッチを一貫して比較できるように、合意されたテスト条件は購入仕様書とともに保持される必要があります。

技術参考資料

• ASTM D1056 — 柔軟な気泡材料: スポンジまたは発泡ゴム

• ASTM D395 — ゴムの特性: 圧縮永久歪み

• ISO 3384 — ゴム、加硫ゴムまたは熱可塑性プラスチック: 圧縮時の応力緩和の測定