製品紹介:テラリンクS(耐摩耗性、疲労強度に優れた機構部品材料)

TR-15074
TR-15044
製品紹介:テラリンクS(摺動グレード)
耐摩耗性、疲労強度に優れた機構部品材料
住友電工ファインポリマー株式会社
光部品事業推進部
テラリンク課
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テラリンク概要
 テラリンクとは?
熱可塑性樹脂の射出成形品を電子線照射により改質し、
耐熱性や耐久性などの性能を改良した成形品
 特長
・短期耐熱性が向上→融点以上の高温で、成形品形状を保持
・耐摩耗性に優れる
・疲労強度が高く、耐久性に優れる
架橋なし
架橋あり
大気中熱処理(400℃x1min.)
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テラリンクの用途(製品例)
光学部品 (テラリンクT)
・表面実装型(SMD) LED用レンズ (P)
・光コネクター用レンズパッケージ (P)
・光通信(VCSEL)用レンズ (D)
LED用レンズ
光コネクター
機構部品 (テラリンクS)
・産業機器/民生用途向けギア (P)
・スライダー、ワッシャー、他摺動部品 (P)
P:production
D:development
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テラリンクの製造工程
特殊コンパウンド
樹脂(高分子)
架橋成分
射出成形
電子線照射
e -e
成形品
-
架橋
架橋しない
架橋可
金型
・照射の効果:形状保持(融点以上)、耐久性向上
・照射方法:梱包したまま照射可能
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テラリンク特性データ目次
 テラリンクSのグレード
・N66N02A:架橋ナイロン66摺動剤配合(在庫グレード)
・N66N01A:架橋ナイロン66
・強化グレード(GF、CF等)についてはカスタム対応可能
 特性データ
・ギアによる疲労試験結果
P.6~P.9
・ダンベルによる疲労試験結果
P.10
・プレート試験片によるスラスト摩耗試験結果
P.11
・ダンベルによるクリープ試験結果
P.12
・一般特性
P.13
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ギア疲労試験(樹脂 vs 樹脂)
形状
モジュール 歯幅 歯数
材料
試験ギア
平歯車
1
5mm
30 ナイロン66, POM, テラリンク(N66N02A), テラリンク(N66N01A)
相手ギア
平歯車
1
5mm
31 同上
試験条件 トルク35N・㎝(歯面荷重4.5N/㎜), 616rpm(ピッチ円周速度60m/分), 無潤滑で100時間回転
測定項目 重量、またぎ歯厚、目視観察
3.5
重量減少率 (%)
3.0
0.8
2.5
2.0
0.6
1.5
0.4
1.0
0.2
0.5
0.0
またぎ歯厚減少率 (%)
1.0
0.0
ナイロン66
POM
テラリンク
(N66N02A, N66N01A)
ナイロン66やPOMに対し、耐摩耗性に優れる
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ギア限界荷重(樹脂 vs 樹脂)
形状
モジュール 歯幅 歯数
材料
試験ギア
平歯車
1
5mm
30 ナイロン66, POM, テラリンク(N66N02A), テラリンク(N66N01A), PEEK
相手ギア
平歯車
1
5mm
31 同上
試験条件
①無潤滑で100時間回転させ, 重量減少率0.5%以上になる歯面荷重を測定(ナイロン66, POM, PEEK)
②同条件で重量減少率0.1%以下になる歯面荷重を測定(N66N02A, N66N01A)
測定項目 重量、歯面荷重、目視観察
22.2
20
2
1.5
15
13.0
14.4
1
10
5
3.9
0.5
4.5
0
重量減少率(%)
限界歯面荷重(N/mm)
25
0
ナイロン66
ナイロン66、POM対比
PEEK対比
POM
N66N02A N66N01A
PEEK
限界歯面荷重
テラリンクご提案内容
3倍以上
ギア薄肉化
64%以上
コストダウン
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ギア疲労試験(対金属、グリス有り)
形状
モジュール 歯幅 歯数
材料
試験ギア
平歯車
1
5mm
30 ナイロン66(CF15%), ナイロン46(CF15%), POM, テラリンク(N66N02A)
相手ギア
平歯車
1
5mm
31 S45C
試験条件 トルク93N・㎝(歯面荷重12N/㎜), 842rpm(ピッチ円周速度82m/分), グリス有で100時間回転
重量減少率(%)
loss (%)
Weight
0.30
0.6
0.25
0.20
0.4
0.15
0.10
0.2
0.05
0.00
0.0
Nylon66(CF15%)
Nylon46(CF15%)
POM
TERALINK N66N02A
グリス塗布環境下でもPOMに対し、耐摩耗性に優れる
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tangent length Loss(%)
Base
またぎ歯厚減少率(%)
測定項目 重量、またぎ歯厚、目視観察
ギア疲労試験(対樹脂、金属複合版)
形状
試験ギア
相手ギア
材料
遊星ギア
テラリンク(N66N02A), POM
リングギア
ナイロン66(GF15%)
サンギア
SCM415(Cr-Mo鋼)+浸炭
試験条件 遊星ギア入力軸駆動トルク:2.4N・m x 54分、3.5N・m X 6分 1サイクル, 80℃, グリス塗布
測定項目 破損時間測定、目視観察
テラリンクN66N02A
100時間破損なし
POM
20時間破損
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繰り返し疲労試験
形状
試験サンプル ダンベル
材料
ナイロン66, ナイロン66+摺動剤, テラリンク(N66N01A), テラリンク(N66N02A)
試験条件
23℃, 10Hz, 一定応力
測定項目
応力毎の破壊回数を測定し、無限回数後で破壊する応力(疲労強度)を推定
100
ナイロン66
ナイロン66 (摺動剤)
テラリンク(N66N01A)
テラリンク(N66N02A)
応力 (MPa)
90
80
70
60
50
40
30
1.E+03
1.E+04
1.E+05
破壊回数(-)
1.E+06
照射架橋により、疲労強度が30%程度向上
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スラスト摩耗試験
形状
試験材料
プレート
材料
PEEK, PPS, POM, PTFE, テラリンク(N66N02A), 他
金属シリンダー S45C(外径/内径=11.6/7.4mm)
試験条件
回転数1800rpm, 一定荷重で10分回転
測定項目
荷重毎の摩耗量
10
磨耗量 mg
0
-10
-20
0
5
10
15
(84 MPa・m/min )
20
(168 MPa・m/min )
-30
-40
-50
-60
荷重 kgf
( ):換算PV値 Mpa・m/min
テラリンク(N66N02A)
PEEK(シート)
PPS
超高分子量PE
POM(ジュラコン)
PTFE(シート)
摩耗が観察されるPV値(限界PV値)がPEEKと同等
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クリープ試験
形状
試験材料 曲げダンベル
材料
ナイロン66, テラリンク(N66N02A)
試験条件 80℃, 5MPa (曲げ応力)
測定項目 曲げ歪み
3
80℃
曲げ歪み(%)
2.5
ナイロン66
2
1.5
1
テラリンク(N66N02A)
0.5
0
1
10
時間(Hr)
100
1000
照射架橋により、80℃でのクリープ変形が半分程度に改善
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一般特性
単位
ナイロン66
POM
テラリンク
N66N02A
テラリンク
N66N01A
PEEK
0.55
0.32
0.31
0.54
-
動摩擦係数
-
引張強度(絶乾)
MPa
85
63
85
98
105
引張強度(25℃、60%湿度飽和)
MPa
61
-
67
77
-
引張伸び(絶乾)
%
7
35
21
31
34
引張伸び(25℃、60%湿度飽和)
%
232
-
30
54
-
曲げ強度(絶乾)
MPa
113
96
118
134
163
曲げ強度(25℃、60%湿度飽和)
MPa
54
-
70
73
-
曲げ弾性率(絶乾)
GPa
2.8
2.7
3.0
3.2
4.0
曲げ弾性率(25℃、60%湿度飽和)
GPa
1.3
-
1.9
1.8
-
シャルピー衝撃強度(絶乾)
kJ/m2
3
7
4
4
35
シャルピー衝撃強度(25℃、60%湿度飽和)
kJ/m2
11
-
8
16
-
比重
-
1.1
1.4
1.1
1.1
1.3
動摩擦係数測定方法
相手材:S45C
荷重:10kg
回転数:65rpm
外径/内径=11.6mm/7.4mm
PV値:3MPa・m/min
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