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PEEK材ブシュのへたりについて
2023/10/18 11:51
- 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。
PEEK材ブシュのへたりについて
2011/11/20 03:49
PEEK材のブシュとSUSボルトを用い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)が発生しているのでしょうか。その場合どこまで歪が進行していくのでしょうか。
それとも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べきなのでしょうか。情報をお持ちの方 ぜひご回答をお願いいたします。
質問者が選んだベストアンサー
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
2011/11/26 22:08
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。