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PEEK材ブシュのへたりについて
- PEEK材のブシュとSUSボルトを使用して部品の組み付けを行っていますが、締め付け後1日程度で軸力の低下が発生しています。
- ボルトは標準回転トルクで締め付けることで、PEEK材に対しては5%圧縮強度の範囲内で使用していますが、初期的な永久歪み(へたり)が発生しているようです。
- 軸力低下を回避するためには、耐力(0.2%圧縮歪み)以下の圧縮応力で使用する必要があるかもしれません。
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5%圧縮強度 耐力(0.2%圧縮歪み) のような詳しいデータをお持ちなら、クリープ特性のグラフもあるのでは? ネットでは概略的なものしかUPされてません。 http://jp.mitsuichem.com/info/aurum/aurum_pdf/C_03.pdf 150℃引張りクリープ特性 ポリイミドとの比較 試験条件が合わないから推測する程度。また圧縮クリープのデータはお目にかからない(測定面倒)。 >初期的な永久歪みが発生しているのでしょうか。その場合どこまで歪が進行していくか 定性的、数式的には http://www.toray.jp/plastics/products/toraycon/technical/tec_002.html 図6 引張クリープ曲線 のような指数関数でどこまでも進行するが、実用上は収束すると考えます。 >0.2%圧縮歪み 引張りなら怖いが、圧縮ゆえその程度なら破壊に至らないのが少し気楽 <5%圧縮強度>で使うのは無理でしょう。 クリープが起きるのを承知で使い方を考えるべきです。 ・締付力を減らす ・締付力をボルト周辺だけで受けるのでなくPEEK部材全体で受ける ・バネ座金を介しクリープが出ても締付力が減らない >用語検索から、当該若しくは類似データを入手して (メーカに要求し)材質はそのもののデータを入手すべき。しかし温度荷重条件が合致したデータは期待薄。 >ステンレス製のブッシュにする で済めば、高っか-いPEEKは使わないでしょうねぇ、、、、 >PEEK製のブッシュの外径を大きくし、PEEKへの圧縮応力を減らす M4ネジにφ5のブッシュを使うなどの非常識設計なら別だが、普通はネジ頭径より大きい物を使うはずで、それでは効果薄い。 回答(5) コトバに整合性が無い >って、金属での熱クリープの熱≒温度 かな? 『金属』が初出したが、自分の見解なのか。樹脂クリープを論じるには違いすぎる >(2)ステンレス製のブッシュにする 金属物を書いていたが、誤りを認めるのか。 >そのデータもあります。ですから、投稿者さんは確認してみてください。 (2)の八十島塾には無いが、、質問者に頼らず怠けず呑まずに自ら探してきてから言うコトバ 大して探す努力もせずに >取引がない処には、出てこないデータなので、現在の入手先経由でのデータ入手が望ましいです。 私が冒頭に言った主旨。 同メーカであってもグレードが違えば役立てにくいのは樹脂特性の常識。 >投稿者に云っている事ではありません。 サイト汚すだけ。自分で云ったことをしっかり守るべし
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回答(2)です。 回答(1)のiwanaiは、何度云ってもあんな記述をする。 それも、小生だけではなく他の方にも。 小生から先に、変な記述はしたことがないので、これを最後としてもらいたいものです。 (これを最後としてもらいたいものですも、何度も何度も記述しているのだが、……) さて、 >> 用語検索から、当該若しくは類似データを入手して > (メーカに要求し)材質はそのもののデータを入手すべき。 > しかし温度荷重条件が合致したデータは期待薄。 って、金属での熱クリープの熱≒温度 かな? 樹脂は、常温でもクリープ特性は発生しますし、そのデータもあります。 ですから、投稿者さんは確認してみてください。 因みに、回答(1)で示しましたURLの「八十島」さんのPEEKを取り扱っています 商社です。 以前は、購入も含めましてよくお世話になっていました。 確認してみては、如何でしょう。 取引がない処には、出てこないデータなので、現在の入手先経由でのデータ入手が 望ましいです。 投稿者に云っている事ではありません。 樹脂を設計したり、組付けをしたりする場合には、樹脂クリープを考慮した応力での ねじの締付等を考慮したり、指示や指導を通常していますよ。 でないと、性能が維持できませんから。 それを……なら、経験が無いことは明白です。
他の方々の言われるようにクリープの可能性が高いと思いますが、ボルト座面 の精度も影響します。平面度や軸に対する直角度は部分的な応力偏差の要因に なります。
PEEK材のブシュとSUSボルト・・・PEEK材をメインに考えれば極力軸力を減らす ことが応力を軽減できて良い。しかし、ボルト側から考えると適正締付軸力を 与えなければ緩んで脱落してしまう恐れが生じる。この相反する問題をクリア するには、ハードロックなどの緩み止めナットを考えた方が早く確実かと思う
小生も“樹脂クリープ”現象と思います。 URLにて、簡単な内容を確認下さい。 詳細には、“樹脂クリープ”の用語検索から、当該若しくは類似データを入手して、 貴殿なりに確認下さい。 “1日程度で軸力の低下が発生”がポイントとなると思います。 対応は、 ◆ ステンレス製のブッシュにする(防錆を考慮してと想像したので) ◆ PEEK製のブッシュの外径を大きくし、PEEKへの圧縮応力を減らす ですかね。 データ入手してない方は、想像でしか……できない。 また、PEEKへの圧縮応力を減らすができなければ、SUS製ブッシュに変更ですよ。 (大笑いなコメントが出ていますね。性格が悪そうな。何処の馬の…か…だな)
お礼
回答ありがとうございます。 クリープについてメーカのテクニカルデータを取り寄せて計算しています。