SUS製歯車の磨耗について

Question

ＳＵＳ×ＭＣナイロンの組合せにて歯車を使っています。
ＭＣナイロンの膨潤（水ｏｒ有機溶剤）により、バックラッシが無くなり、
ＳＵＳが磨耗をしました。（磨耗粉で確認済み）
同等設備の多くの箇所で発生しています。
樹脂メーカに問合せたところ、以下の返答がきました。

＞まれにある事例であり、初期磨耗等にてＭＣナイロン表面に金属が付着し、
＞それが原因でＳＵＳを磨耗される。
※ＭＣナイロンの表面観察はできていません
※ＭＣナイロンは純粋なナイロンで添加剤は無いです

どうも納得ができません・・・
?上記返答が原因なら膨潤の有無に関わらずＳＵＳ磨耗が発生するはず
　（ＳＵＳ×ＭＣナイロンの使用経験は多数あるが、経験したことが無い）
?どこが初期磨耗を起こすのか？
?このような事例は証明されているのか？

どなたか、このような現象に関しての知識及び経験を有していましたら、
お聞かせ下さい。
また、対策事例等がありましたら、合せてお知らせ下さい。

宜しくお願いします。

Answer

良きエンジニアになる気質を備えていると、感心しています。
問題を速やかに処置する事と、その原因をじっくり分析して、
＊ 類似問題の再発を防止する目的意識
＊ 問題が発生したきっかけで、その周辺知識を吸収する貪欲さ
小生の若い頃と同じです。その意識を大切に。

さて、作新工業のニューライトという製品があります。
高分子ポリマー樹脂で、約20年前に耐摩耗性樹脂で人気となりました。
その文献/資料に、金属との摩耗に関して考察があった事を記憶して
います。

確認できれば、確認してみて下さい。

Answer

高分子ポリマー樹脂や自己潤滑性がある樹脂は、鋼材（ステンレスを含む）
を充分に摩耗させる能力を有しています。

上記用語で、ネット検索して、見聞を広めて下さい。

Answer

ナイロンが吸水により膨潤するのは避けがたい事です。膨潤した際の最大寸法を考慮したうえで、位置決めをすべきではないでしょうか？（かみ合い率を犠牲にしてでも）MCは結晶化度が高く、疲労強度に優れたい、ギア材としては優れた材料だと思いますが、ここだけは弱点なのでメーカーに材料そのものの改善を要請されても難しい話になると思います。他の要求特性を満たすのかが分からず判断がつきませんが、ナイロンの中でも比較的吸水の少ない芳香族系のナイロンを試してみるとか、コストを度外視できるのであればPEEKまで視野に入れて材料選定されるのが宜しいかもしれません。

お礼

2008/11/14 08:48

回答有難うございます。
歯車をマイナス転位にすることやＰＥＥＫ材も検討してみます。
回答有難うございました。

質問者

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Answer

ベルトコンベヤのステンレス受け板が、遥かに柔らかいゴムベルトにより
容易に磨耗することから単に硬さだけで、磨耗については言えないと思います
従って徐々に膨張してきたMCがステンレスを常に磨耗させながら回転して、
膨張した分の磨耗が生じたと思う。今回歯車なので差し引き±0とはならず、
回転にも支障がでるのでしょうね。（道路から大根が出たっと同じか？）

MCの膨潤により寸法膨張しないTYPEのMCまたはエンプラ樹脂があるはずです
あるいは出来れば初めから膨張分を見込んで大きなバックラッシュにするとか
予め、十分に膨潤させたものを切削加工し取り付けるなどなど強度や騒音は
恐らく余り意識する必要がないと思うので、如何でしょうか？

Answer

当方は(円筒容器)ＳＵＳ×(車輪)ＭＣナイロンの組み合わせでよく使って
います。ＳＵＳ表面はバフ研磨しております。これまで異常摩耗の経験は
ありません。推論ですが，ＳＵＳ歯車に問題はありませんか？歯車表面は
研磨されていますか？ＳＵＳ３０４などのオーステナイト系の材料では切削
加工面に微細な突起がさざ波状に出ることがあるようです。微細なバリの
ような突起をナイロン側に巻き込むことが原因ではないでしょうか。
ＳＵＳ歯車が未研磨であれば，一度を電解研磨等してみてはいかがでしょう。

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