滑り軸受、直線ガイド及び3 D印刷用のPTFEフリー材料は、摩耗率降下幅が最大50%に達する

パーフルオロおよびポリフルオロアルキル物質（PFAS）およびその傘下のポリテトラフルオロエチレン（PTFE）は、フライパン、靴、ホースにかかわらず、数十年にわたって世界中の様々な製品に広く存在している。これらの物質のおかげで、滑り軸受などの部品は潤滑を必要としないドライ運転状態で正常に動作することができます。しかし、このような有機フッ素化合物の分解速度は極めて遅く、人体や自然環境に危害を及ぼす可能性がある。禁止令の実施の可能性に関する議論は、業界に不確実性をもたらしている。無潤滑高性能スポーツプラスチック分野の先駆者として、igusは早くからこの挑戦を意識し、独自の無PTFE材料の開発に成功した。

滑り軸受、歯車、直線システム：igusは高性能エンジニアリングプラスチックから作られた運動部品の開発と生産に力を入れており、これらの部品は特殊な添加剤を添加しているため、頑丈で耐久性があるだけでなく、優れた耐摩耗、耐化学腐食と耐候性能を備えており、追加の潤滑剤を必要とせずに低摩擦の乾燥運転を実現することができる。これらの添加剤にはPFASが含まれていますが、このような化学物質は将来、EUのより厳しい規制を受ける可能性があります。「そのため、多くの設計エンジニアが機能を妥協せず、できるだけコスト・パフォーマンスの高い代替案を求めています」と、igus iglidur滑り軸受技術ビジネス部責任者のLars Butenschèn氏は述べています。近年、igusの材料科学者は大量の研究開発精力を投入し、射出成形品、3 Dプリント部品及び棒材などの部品のためにPTFEフリー材料を開発した。「現在、ドラッグチェーン、滑り軸受、ボール軸受、ロッド材、3 D印刷材を含む、PTFEフリーでPFAS検査を受けた27種類の材料を提供しています。材料変換を行ったにもかかわらず、5500平方メートルの試験実験室の試験により、これらの材料は依然として優れた性能を維持していることが確認された。”

PFAS検査合格：滑り軸受、直線ガイドから3 D印刷材料まで

スポーツプラスチック専門家のigus氏は、世界中の機械、システム、車両に広く応用されている古典的なエンジニアリングプラスチック滑り軸受（標準iglidur J、W、G、X、Hシリーズ）にPTFEフリーの代替品を提供している。「2025年以降、約75%の滑り軸受用途で無PTFE化を実現することができました。」とButenschèn氏は強調した。これらの製品はまた、環境と健康に重要な影響を与えると考えられる96種類のPFAS化合物に対して検査を行った結果、その中のいかなる関連物質の含有量も重量比の0.1%を超えていないことが分かった。現在、igusはPTFEを含まない多くの新製品を発売しており、ボールベアリング、関節ベアリング、回転リングベアリング、歯車、直線ガイド、ケーブル、および新しい3 Dプリント樹脂をカバーしている。「PTFEがなく、PFASで検出された代替材料に対する市場の需要が上昇し続けている場合は、より大量の製品を調製し、よりコスト効率の高い方法で原材料を購入することができ、従来の製品とのわずかな価格差をさらに縮小することができます。」とButenschèn氏は説明する。

PTFEフリー材料は耐摩耗性に優れている

摩擦と摩耗性能に関する研究により、PTFE配合物に代わるiglidur材料を採用し、PTFEを含む参照材料に比べて、顕著に優れた性能表現を示した。例えば、その摩耗率は最大50%低下することができる。精巧な配合設計により、材料は温度安定性、機械強度及び収縮特性などの既知の性能の面で、ほとんど元のレベルを維持した。研究開発をさらに推進するため、igusは現在、軸受と直線技術試験実験室の規模を従来の3倍に拡大し、総面積は1500平方メートルに達する。テストラボ、社内テクニカルセンター、および詳細な研究のおかげで、igusは将来の規制要件を満たすソリューションをお客様に提供し、潜在的なお客様に提供できるようになりました。これらのソリューションは、環境に配慮しているだけでなく、技術的なパフォーマンスにも優れています。

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igusスポーツプラスチック製品はすでに27種類のPTFEなしでPFAS検査を受けた材料を採用しており、これらの材料は棒材、滑り軸受、ボール軸受、関節軸受または直線ガイドなどの製品に広く応用されている。（出所：igus GmbH）