高真空中での機械要素の作動について

質問

高真空中（10^(-5)Pa)で、以下の機械要素からなるシステムを作動させることを検討中です。

・モーター
・ベアリング
・送りネジ
・高分子材料
・潤滑剤

作動について、上記要素に不具合があれば、ご連絡ください。

よろしくお願い致します。

回答No.4

noname#230359

簡単ですが参考に。
真空中ですと、ガスの発生がすくない部品や材料を選定して
部品を構成するのが重要と思います。メイン材質はSUS304とか。
それと、回答2にある通りモータは大気に設置した方が設計し易いと思います。
真空中で使用できる望みのモータがあっても、ケーブル一つとっても
ケーブルを大気から真空中に導入するだけでも厄介です。
スペースも取りますし、コストも掛かりメンテナンスも大変です。
ベアリング：SUS製に真空グリースを充填すれば特に気を遣う必要はない
と思います。
送りネジ：THK等、クリーン対応製品あるのでメーカに問い合わせれば
問題ないでしょう。
（ネジにメッキしたり、ボールはSUS440Cとかのスペックあります）
高分子材料：ガス放出が少ない材料の選定でいけると思います。
テフロン、セラゾールとか。
潤滑剤：真空グリースのダウコーニング社のHP-300販売されてますので
これで対応可能と思います。
（非常に高価ですが通常のグリースに比較すると）
質問も要素ではありませんが、高真空を維持するためには大気と真空を
隔離するシールに注意を払うことが重要です。
機密性あっての高真空ですので。
例えば、Ｏリング材質をバイトンにしたり、Ｏリング当たり面の
面粗度を上げる等
ざっと、挙げましたがわかりますでしょうか。。。

参考URL：

http://homepage1.nifty.com/loyal/oil/gres/gres_scg.htm

回答No.3

noname#230359

モーターは真空チャンバーの外に出して磁性流体軸受けを介して駆動をかける方が良し。（Ｏ－リングでは直に磨耗して真空度が上がらなくなります。）
ベアリングはＮＴＮやＫＯＹＯの物（銀プレーティング等）はグリースが凍りつく宇宙空間用なのでＳＵＳベアリング+真空用グリースで大丈夫と思います。（ＳＵＳにしたのは錆ると真空度があがらなくなるからです。）ボールネジもおなじです。
高分子材料は使ったことが無いのでよくわかりませんが、擦動部に使うとすればべスぺルぐらいかな？（ＰＥＥＫもつかえるかも？）
潤滑剤は上記の様に真空用グリースを使用すれば良いと思います。
但し、いくら真空用といっても温度が上がれば蒸発量が増えますのでなるべく発熱しない様にする必要があります。（基本的に油は蒸発量が多いのでNGです。）真空用グリースでググれば色々出てきます。

書き忘れましたがボルトは真空用の物を使う方がＢＥＳＴです。（ネジの中央に穴のあいた物です。そうしないと雌ネジの奥の空気がじわじわと出てきて真空度が上がらなくなるときがあるからです。）

参考URL：

http://www.tech-jam.com/fix_category/719.phtml

回答No.2

noname#230359

joさんも言ってるとうり真空中ではモーターは不可です
チャンバー内に軸受け+シャフト+＜カップリング+モータ＞
（＜＞内は大気側）勿論シャフトはオーリングで密封
ベアリングですがＮＴＮにたしか真空対応のベアリングが
市販されていたと思います。ので一度ＨＰ確認してみては？
高分子材料と潤滑材は解らないのでパスさせていただきます。

回答No.1

noname#230359

毎度ＪＯです。
真空中デは、ほとんどのモーターが使用不能になります、これは放熱の為で、
モーター内部及び外周の空気対流が無いため、モーターが加熱します、
真空中で使用可能なモーターも有るようですが、モーターの熱が放射冷却のみの放熱になる為、大きなモーターで小さなトルクになるようです。

高分子材料は静電気を帯びるのではありませんか？
空気中なら、水蒸気で静電気も発生しないのでしょうが、水蒸気どころか
空気さえもないので、静電気の発生が心配されます。

真空中の機械のほとんどは、発熱と放熱が問題のほとんどです、ご検討ください。