Vespel® ポリイミド：航空宇宙分野で選ばれる材料

デュポン Vespel® ポリイミド

Vespel®はデュポンの独自高性能ポリイミド材料ラインで、要求の厳しい航空宇宙、半導体、輸送用途向けに設計されています。ファスナー（ネジ、ワッシャー、ナット）からカスタムバルブシール、スラストワッシャー、ピントルチップ、アクチュエーターガイドブッシュまで、Vespel®は比類なき機械的、熱的、化学的耐性を提供します。

本記事は航空宇宙用途に焦点を当て、バルブシートとシールで優れた性能を発揮するSP1とSP21グレードを紹介します。

金属対金属のバルブシールは、剛性表面が微細な不規則性に追従できないため、リーク経路を作りやすいです。潤滑剤がない場合、金属部品の摺動はガリング（焼き付き）を引き起こし、デブリがシステムを汚染し、バルブの固着や故障の原因となります。

エンジニアリング熱可塑性樹脂

ナイロン、PCTFE、PEEKなどの高性能エンジニアリング熱可塑性樹脂は、室温で中程度の弾性率を持ち、微細な表面不完全性に適合し、金属に対する低摩擦を維持できます。これにより滑らかな動作と長寿命が得られます。

しかし、高温ではこれらのプラスチックは軟化し、クリープし、応力緩和がより速く進行します。また、脆い破片に劣化することもあり、高い熱膨張係数が金属対向部品とミスマッチし、新たなリーク経路を生むことがあります。極低温環境では、同じ材料が硬く脆くなり、圧縮荷重下でクラックリスクが生じ、最終的にバルブ故障に至ります。