TOP 特集記事 技術紹介 極低温環境での樹脂部品設計・評価提案
  • ALP
  • 極低温
  • 液体水素

極低温環境に向けた 樹脂部品の設計・評価

材料・形状・シール・しゅう動の検討を支援

−196℃ 極低温評価
H₂ / He ガス雰囲気評価
MAX 25 MPa 摩擦摩耗評価

極低温では、常温の延長では判断しにくい

極低温環境では、金属と樹脂の熱収縮差が大きくなり、 シール部ではクリアランス設計が特に重要になります。 材料だけでなく、形状や構造まで含めて検討することが必要です。

01 温度が低下

液体水素やLNGなど、常温とは大きく異なる温度環境へ

02 材料特性・寸法が変化

樹脂の硬化や、金属との熱収縮差が生じます

03 クリアランスが変動

常温時とは異なる部品間のすき間や接触状態になります

04 性能へ影響

漏れ、接触、摩擦・摩耗などの性能差につながることがあります

設計条件によっては、常温で設定したクリアランスが極低温時の漏れにつながったり、 極低温時を優先した設計によって常温での組み付けが難しくなったりすることがあります。 そのため、実際の使用条件を想定した評価と設計判断が重要です。

OUR APPROACH

スターライトが支援できること

使用条件の整理から材料・形状の検討、極低温環境での評価、
その結果を設計へ反映するところまで、一連の検討を支援します。

01 / DESIGN

材料・形状の検討

温度、荷重、相手材、雰囲気ガスなどの使用条件を整理し、 材料選定だけでなく、熱収縮やシール性を考慮した形状・構造を検討します。

02 / EVALUATION

極低温条件での自社評価

材料の基礎物性から摩擦・摩耗、シール性能まで、 極低温環境で必要となる性能を段階的に自社で確認します。

03 / FEEDBACK

評価結果を設計へ反映

得られた評価結果を材料候補、寸法、クリアランス、締め代、 形状などの検討へフィードバックし、設計判断に活用します。

EVALUATION TECHNOLOGY

極低温環境を再現する自社評価技術

スターライトでは、材料の基礎特性だけでなく、
実際の使用条件を想定した摩擦・摩耗特性やシール性能まで自社で評価しています。

基礎物性評価

圧縮強さ・圧縮弾性率
曲げ強さ・曲げ弾性率
室温と極低温での特性比較
材料ごとの温度依存性比較

摩擦・摩耗評価

Heガス雰囲気
H₂ガス雰囲気
−196℃環境
液体窒素浸漬試験

シール評価

Heガスによるシール評価
室温・−196℃での比較
ガス漏れ量の確認
材料・形状による性能差の比較
−196℃ 試験温度
He / H₂ 摩擦・摩耗試験雰囲気
25 MPa 最大面圧※
3 m/s 最大速度※
5 MPa Heガス最大圧力

※試験可能な面圧・速度は、試験片形状やその他の条件によって異なります。

FRICTION & WEAR TEST

極低温摩擦摩耗試験

極低温摩擦摩耗試験機を用いて、 極低温・特殊ガス環境における樹脂材料のしゅう動特性を評価できます。

雰囲気ガス Heガス、H₂ガス
試験温度 室温または −196℃
面圧 最大25MPa※
速度 最大3m/s※
その他 液体窒素浸漬でのしゅう動試験に対応
スターライト工業の極低温摩擦摩耗試験機
極低温摩擦摩耗試験機
Heガス・H₂ガス雰囲気、−196℃環境でのしゅう動評価に対応

※試験可能な面圧・速度は、試験片形状やその他の条件によって異なります。

SEAL TEST

極低温シール試験

極低温シール試験機では、 室温および−196℃におけるHeガスの漏れ量を評価できます。
材料や形状による性能差を確認し、シール設計の検討に活用します。

シールガス Heガス
ガス圧力 最大5MPa
試験温度 室温または −196℃
主な評価 ガス漏れ量、材料・形状による性能差
極低温シール試験時の温度モニター
極低温シール試験時の温度モニター
約−196℃の環境下でシール性能を評価

ご検討中の温度・圧力・ガス・使用条件で評価可能か、まずはご相談ください。

評価可能な条件について相談する

DESIGN & EVALUATION

評価結果を、設計判断へつなげる

スターライトでは、極低温試験を単なる性能確認で終わらせず、 得られたデータを材料選定や形状設計へフィードバックします。

STEP 01 使用条件を整理

温度、圧力、ガス、相手材、しゅう動条件などを確認

STEP 02 材料・形状を検討

要求性能に応じて材料候補や形状案を整理

STEP 03 極低温で評価

物性、摩擦・摩耗、シール性能を必要に応じて確認

STEP 04 結果を比較

材料・形状・試験条件ごとの性能差を確認

STEP 05 設計へ反映

材料、寸法、クリアランス、形状などの検討へフィードバック

材料候補が決まっていない段階でも、 必要な評価項目の整理から材料・形状の検討まで支援します。

CHALLENGES

このような課題・評価ニーズに

極低温環境では、材料の熱収縮や硬化によって、 常温時には見えなかった漏れや接触、しゅう動不良が生じることがあります。

極低温でシール性が安定しない

クリアランス変動による漏れや接触、 回転への影響が懸念されている。

潤滑に制約がある

極低温環境に合わせて、 材料と形状の両面から見直したい。

設計判断のためのデータが不足している

自社に評価設備がなく、 材料・形状・条件をどのように詰めればよいか判断しにくい。

仕様や材料候補が固まっていない段階でも、 使用温度、圧力、ガス、相手材、しゅう動条件など、 分かる範囲からご相談いただけます。

CASE STUDY

極低温シールの課題解決実績

極低温 × シール設計

極低温(−200℃)シールの設計判断に根拠を持たせたい

極低温環境での評価結果をもとに、 材料・形状・仕様を検討。 机上の検討だけでなく、実測データを設計判断へつなげています。

CHALLENGE 極低温での収縮・漏れを確認したい
EVALUATION 自社設備でシール性能を評価
DESIGN 結果を材料・形状検討へ反映

CONTACT

極低温での材料・形状・評価について
ご相談ください

仕様や材料候補が固まっていない段階でもご相談いただけます。
使用条件を確認し、必要な評価項目の整理から、 材料・形状の検討まで支援します。

使用温度 圧力 雰囲気ガス 相手材 しゅう動条件
極低温条件について技術相談する