Question 1

高温・低温環境での黒鉛材質の選び方は？

Accepted Answer

低温環境（-50°C～100°C）：フェノール樹脂含浸の中細粒黒鉛が適しています。コストも手頃で性能も安定しています。
中温環境（100°C～250°C）：フラン樹脂またはエポキシ樹脂含浸を推奨します。耐熱性・耐食性ともにフェノールより優れています。
高温環境（250°C～450°C）：アンチモン金属またはバビットメタル含浸黒鉛が必要です。等方圧成形の黒鉛基材が高温での寸法安定性に優れます。
超高温環境（450°C～600°C）：炭化処理（純炭素）黒鉛を使用します。含浸材なしで、黒鉛自身の耐熱性に依存します。不活性または還元性雰囲気での使用が必要です。

Question 2

湿潤・乾燥状態での含浸工法の選び方は？

Accepted Answer

完全湿潤運転（十分な潤滑）：フェノール樹脂またはフラン樹脂含浸で十分です。樹脂が気孔を充填し、緻密性を高め、摩耗を低減します。
湿乾繰り返し（頻繁な起動・停止）：自己潤滑性に優れた含浸工法が必要です。金属含浸（アンチモン/バビット）またはPTFE含浸を推奨します。
完全乾式運転（無潤滑）：炭化処理黒鉛または特殊樹脂含浸を使用します。低PV値（≤ 3 MPa·m/s）で設計し、自己潤滑溝を設けます。

Question 3

高速・高負荷・低圧に最適な黒鉛は？

Accepted Answer

高速工况（線速度 > 20 m/s）：等方圧成形微細粒高密度黒鉛をSiCと組み合わせます。含浸はアンチモン金属または炭化処理を推奨。
高負荷工况（PV値 > 15 MPa·m/s）：バビットメタル含浸またはアンチモン含浸黒鉛を選定。金属充填により圧縮強度と熱伝導率が大幅に向上します。
低圧工况（媒体圧力 < 0.5 MPa）：成形中粒黒鉛にフェノール樹脂含浸で十分対応可能。最もコストパフォーマンスに優れます。

Question 4

無油自己潤滑と油潤滑の選定違いは？

Accepted Answer

無油自己潤滑：自己潤滑性の高い黒鉛材質が必要です。炭化処理高純度黒鉛またはPTFE含浸黒鉛を推奨。シール端面にはデブリ溝やスパイラル溝を設け、黒鉛の自己潤滑転写膜を利用します。推奨PV範囲：0.5～5 MPa·m/s。
油潤滑：標準的なフェノール樹脂またはフラン樹脂含浸黒鉛で十分です。油膜が主な潤滑機能を提供し、黒鉛は軟質材料としての適合と緊急運転を担います。PV値は10～20 MPa·m/sまで可能です。

Question 5

隙間が大きすぎる場合の振れ・小さすぎる場合の焼付き対策は？

Accepted Answer

隙間过大：運転中に軸が径方向に振れ、シール端面の追従性が低下し、漏れ増加、異音、異常摩耗が発生します。解決策：実回転数と軸径に応じた標準隙間表を参照し、ブッシュ内径を再加工します。
隙間過小：摩擦熱が放散できず、温度上昇により黒鉛が熱膨張してさらに隙間が狭まり、正のフィードバックループで最終的に焼付きます。解決策：隙間を推奨上限値まで拡大し、ブッシュ外径側の放熱条件を確認します。
判別方法：運転30分後に停止し、ブッシュ温度が90°C超＝過熱、運転中に手で触れて明らかな揺れ＝過大。

Question 6

軸径別の標準嵌めあい公差は？

Accepted Answer

一般的な嵌めあい公差帯（黒鉛ブッシュ内径 vs 鋼軸）：
小径 d ≤ 30 mm：H7/f7 または H7/g6、隙間 0.02～0.08 mm
中径 30 < d ≤ 80 mm：H7/f7 または H8/e8、隙間 0.03～0.15 mm
大径 80 < d ≤ 150 mm：H8/e8 または H8/d8、隙間 0.05～0.30 mm
特大径 d > 150 mm：H8/d8 または H9/c9、隙間 0.10～0.50 mm
注：実際の値は回転数、温度、材料の熱膨張係数を総合的に計算する必要があります。

Question 7

冷熱伸縮を考慮した隙間補正方法は？

Accepted Answer

黒鉛の熱膨張係数は約(2～4)×10⁻⁶/°C、鋼は11×10⁻⁶/°Cで、両者に大きな差があります。
補正方法：
1. 温度変化による半径変化量を計算：Δr = (α鋼 - α黒鉛) × r × ΔT
2. 計算値を常温隙間に加算
3. 例：軸径80mm、温度上昇150°Cの場合、半径変化差 ≈ (11-3)×10⁻⁶ × 40 × 150 = 0.048mm
4. 実際の常温隙間 = 運転隙間 + 0.048mm
5. 注意：停止冷却後に隙間は縮小するため、熱間組立した設備は冷却後に芯出し確認が必要です。

Question 8

黒鉛の旋削、穴あけ、研削の注意点は？

Accepted Answer

旋削加工：ダイヤモンドまたは超硬工具を使用。すくい角0°～5°、逃げ角6°～10°。切削速度100～300m/min、送り量0.05～0.15mm/rev。断続切削を避け、チッピングを防止します。集塵装置で黒鉛粉を回収します。
穴あけ：高速鋼または超硬ドリル、先端角90°～120°。回転数3000～8000rpm、送り量0.02～0.08mm/rev。入口・出口のエッジは欠けやすいため、両面面取りが必要です。
研削：炭化珪素砥石（粒度60～120#）、切込み深さ0.01mm/pass以下。主に乾式研削とします。
安全：黒鉛粉は導電性があるため、電気機器は防塵処理が必要です。作業者は防塵マスクを着用してください。

Question 9

圧入時の片振れ、欠け、割れの対策は？

Accepted Answer

片振れ：ハウジングの面取りが不均一、または圧入力が軸心からずれています。対策：ハウジング面取りを確認（15°以上）、ガイド付き圧入マンドレルを使用、圧入速度2～5mm/sに制御。
欠け：ブッシュ端部への応力集中またはしまりばめ量过大。対策：ブッシュ外径入口面取りを追加（C0.5～C1.0）、しまりばめ量を適正化、ハウジング粗さを確認（Ra 1.6以下）。
割れ：しまりばめ量が大幅に公差超過、またはハウジング真円度超過。対策：しまりばめ量を再計算、ハウジング真円度を測定（IT7以下）、焼きばめを検討（ハウジングを150～200°Cに加熱）。
モニタリング：力-変位センサー付き圧入機を使用し、リアルタイムで圧入曲線を監視。異常時は直ちに停止。

Question 10

しまりばめの締め代管理は？

Accepted Answer

しまり量計算の原則：
1. 最小しまり量：最高使用温度でブッシュが緩まないことを保証
2. 最大しまり量：黒鉛ブッシュが圧縮応力で破壊されないことを保証（黒鉛圧縮強度の1/5～1/3）
3. 経験式：δ ≈ (0.002～0.005) × ブッシュ外径

参考値：
外径 ≤ 50mm：しまり 0.02～0.05mm
外径 50～100mm：しまり 0.04～0.10mm
外径 100～150mm：しまり 0.06～0.15mm
外径 > 150mm：しまり 0.08～0.20mm

組立方法：
- 小しまり量：常温圧入
- 中しまり量：ハウジングを150～200°Cに加熱して焼きばめ
- 大しまり量：ブッシュを液体窒素で冷却（-196°C）+ ハウジング加熱の併用工法

Question 11

運転中の発熱が大きい場合の対処法は？

Accepted Answer

確認手順：
1. 実際の温度を確認 — 赤外線温度計または熱電対でシールチャンバー外壁温度を測定。80°C超を確認。
2. 冷却システムを確認 — 冷却水/油の流量は十分か？配管は詰まっていないか？熱交換器の効率は？
3. 端面比圧を確認 — スプリングが過圧縮になっていないか？シール面幅が大きすぎないか？
4. 嵌めあい隙間を確認 — 隙間過小は摩擦熱の急激な増加を引き起こします。

応急処置：
- 冷却液流量を推奨値の1.2～1.5倍に増加
- 回転数または圧力を低減（暫定措置）
- 潤滑油の清浄度とフィルター状態を確認

恒久対策：
- より熱伝導率の高い含浸黒鉛への変更を評価
- シール端面冷却溝の設計最適化
- 軸系の芯出し確認

Question 12

軽度の油漏れ・水漏れの対策は？

Accepted Answer

漏れ量 ≤ 5滴/分（許容範囲内）：
1. シール端面を確認 — なじみ運転初期の軽度漏れであれば、24～48時間継続観察
2. グランドボルトを調整 — 均等に対角締め、トルクは推奨値の50%～70%
3. 補助シールを確認 — Oリング/ガスケットの劣化や損傷は？

漏れ量 > 5滴/分（停止対応が必要）：
1. シール端面を確認 — 熱亀裂、傷、反りは？相手面は平坦か？
2. 取付寸法を確認 — 圧縮量は適正か？端面は軸に垂直か？
3. 運転条件の変動を確認 — 最近の温度、圧力、回転数の大幅な変化は？
4. シール交換 — 分解後、全シール部品を交換し、取付を再調整

Question 13

異音、振動、早期摩耗の原因は？

Accepted Answer

異音の診断：
- 高周波の金属音 → 端面の乾式摩擦。潤滑系統を直ちに確認。
- 低周波の唸り → 軸受隙間过大または回転部の不均衡。
- 断続的なカチカチ音 → 端面への異物噛み込みまたは端面の局所欠損。

振動の原因：
1. 軸の曲がりまたは軸受摩耗による径方向振れの増大
2. シール端面の平面度劣化 > 0.9μm
3. 媒体の気化（フラッシング）による端面の断続的開口
4. 取り付け芯出し偏差 > 0.05mm

早期摩耗の原因：
1. 媒体中の研磨粒子（砂、溶接スラグ、錆）— 上流にフィルター追加
2. 材質選定ミス（硬度不足または含浸グレード不一致）
3. 実PV値が材料許容PV値を超過
4. 頻繁な起動停止または長時間の乾式運転
5. 含浸材料の耐性を超える媒体腐食性

Question 14

高温による炭化・粉状劣化の解決法は？

Accepted Answer

炭化劣化の症状：シール端面に黒色粉末が堆積し、黒鉛表面が鬆粗な粉状になり、構造強度を失います。

原因分析：
1. 含浸材料の耐熱限界超過 — フェノール樹脂は200°C超で炭化開始
2. 局所的ホットスポット — 端面摩擦熱 + 媒体温度が限界を超過
3. 酸化雰囲気 — 高温下で空気中の酸素が黒鉛を酸化、CO/CO₂が放出されて構造が多孔質化

解決策：
1. 直ちに停止して交換、炭化進行による完全シール破損を防止
2. より耐熱性の高い含浸方式を選定（フェノール→フラン→アンチモン→炭化処理）
3. 雰囲気管理 — 高温条件では不活性ガスパージまたは蒸気シールを採用
4. 冷却最適化 — シールチャンバー冷却流量を増加
5. 端面溝加工による潤滑と放熱の改善を検討

予防：使用温度に50°C以上の安全マージンを確保。温度監視プローブを設置。

Question 15

初回運転時のなじみ運転手順は？

Accepted Answer

なじみ運転の目的：シール端面を相互に馴染ませ、安定した流体膜と摩耗パターンを形成します。

手順：
1. 起動前：シールチャンバー内が媒体で満たされていることを確認し、空気を抜きます。手回し2～3回転で異音なく回転することを確認。
2. 第1段階（0～30分）：定格回転数の30%～50%で運転。漏れ、温度、振動を監視。軽度の漏れは許容。
3. 第2段階（30～120分）：徐々に定格の70%～80%まで上昇。温度は60°C以下で安定させる。
4. 第3段階（120～240分）：全速運転。温度安定後、漏れ量が許容範囲内であることを確認。
5. なじみ期間（最初の72時間）：可能な限り連続運転を維持。

なじみ運転中に温度が80°Cを超えたり、漏れが大幅に増加した場合は直ちに停止して点検。

Question 16

長期停止時の保管・防護方法は？

Accepted Answer

短期停止（≤ 7日間）：
1. シールチャンバー内を媒体で満たしたままにし、端面の乾燥を防止
2. 毎週1～2回手回しし、端面の固着を防止
3. 入口・出口バルブを閉止

中期停止（7～90日間）：
1. チャンバー内の媒体を排出し、水または溶剤で洗浄
2. シール端面に防錆グリースまたは専用保護剤を塗布
3. ブッシュ露出部に防錆油を塗布

長期保管（> 90日間）：
1. シール部品を分解して別途保管
2. 洗浄後、防錆紙で包装
3. 保管環境：温度5～35°C、湿度60%以下、直射日光を避ける
4. 酸・アルカリ物質との接触を避ける
5. 再使用前にシールの劣化・変形を確認

Question 17

摩耗限界と交換判定基準は？

Accepted Answer

シールリング：
1. 端面摩耗深さ > 1.0mm、または欠損がシール面幅の15%超
2. 貫通クラックまたは欠け
3. ラッピング後の平面度 > 0.9μm（再ラッピング後に判定）
4. 残存寿命が次回の点検周期まで持たない

ブッシュ/軸受：
1. 内径摩耗量 > 初期隙間の2～3倍
2. 外径に明らかな摩耗段差または溝
3. 肉厚減少量 > 初期肉厚の20%
4. 振動値が初期値比50%以上増加

判定手順：
1. 初期取付寸法と運転パラメータを記録
2. 定期的（3～6ヶ月毎）に摩耗量と振動傾向を測定
3. 摩耗速度が急激に増加した場合、早期交換を計画
4. 理論寿命の80%に達した時点で予備品を準備

Question 18

異形黒鉛部品の金型製作における注意点は？

Accepted Answer

金型評価の3要素： 1. 数量とコスト — 金型費は通常3,000～15,000元。少数生産（< 50個）は機械加工推奨、> 500個は成形を検討。 2. 精度要件 — 成形公差 ±0.5%、機械加工で ±0.05mm可能。 3. 形状制限 — 複雑形状（深穴、細長比 > 5、薄肉 < 3mm）は成形ブランク+機械加工が適切。金型設計の注意点： - 抜き勾配 1°～3°以上（高さに比例） - 鋭い角や急激な断面変化を避ける（最小R ≥ 2mm） - 対称設計で偏荷重を低減 - 加工代 0.5～1.0mmを確保 - 成形方向が密度均一性に与える影響を考慮

Question 19

溝加工、油溝、止まり部の設計基準は？

Accepted Answer

油溝/潤滑溝の設計：
- 深さ：0.3～1.0mm（軸径とPV値に応じて）
- 幅：1.0～3.0mm
- 形状：スパイラル溝（一方向）、ヘリンボーン溝（双方向）、ストレート溝（低速用）
- ピッチ：5～15mm
- 端部からの距離：≥ 2mm

止まり部の設計：
- 高さ：1～3mm（肉厚に応じて）
- 角度：30°～45°
- 隅R：R ≥ 0.5mm

公差指示：
- 溝位置度 ±0.2mm
- 溝深さ +0.1mm / -0mm
- 止まり部同軸度 ≤ 0.05mm

Question 20

短納期カスタム加工の品質確保策は？

Accepted Answer

短納期加工の流れ：
1. 図面確認 — 3Dモデルで構造確認、2D図面で主要公差指示
2. 素材選定 — 在庫のある材料を使用し、調達期間を短縮
3. 工程設計 — 荒削り→仕上げ→穴あけ→研削の順序で、チャッキング回数を最小化
4. 設備選定 — 高精度NC旋盤（位置決め精度 ≤ 0.005mm）+ ダイヤモンド工具

精度レベル：
- 標準 ±0.05mm：標準旋削
- 精密 ±0.02mm：研削加工が必要
- 高精密 ±0.01mm：NC研削盤 + 三次元測定
- 平面度 0.9μm：ラッピング加工が必要

短納期目安（単純なブッシュ/シールリング）：
- 図面加工：3～5営業日
- 材料調達含む：7～10営業日
- 金型製作含む：15～25営業日

Question 21

フェノール樹脂

Accepted Answer

-50°C ~ +200°C；良好；水、油、弱酸・弱アルカリ；一般ポンプシール、水ポンプ

Question 22

フラン樹脂

Accepted Answer

-50°C ~ +250°C；優れる；強酸、強アルカリ、有機溶剤；化学反応槽、酸洗設備

Question 23

エポキシ樹脂

Accepted Answer

-50°C ~ +180°C；良好；水、油、アルカリ；食品機械、医薬品設備

Question 24

10 ~ 25

Accepted Answer

0.08 ~ 0.12 mm；0.10 ~ 0.15 mm；0.15 ~ 0.20 mm；0.20 ~ 0.30 mm

Question 25

25 ~ 50

Accepted Answer

0.10 ~ 0.15 mm；0.15 ~ 0.20 mm；0.20 ~ 0.30 mm；0.30 ~ 0.40 mm

Question 26

50 ~ 80

Accepted Answer

0.12 ~ 0.18 mm；0.18 ~ 0.25 mm；0.25 ~ 0.35 mm；0.35 ~ 0.50 mm

Question 27

かさ密度 (g/cm³)

Accepted Answer

1.70 ~ 1.80；1.78 ~ 1.90；1.65 ~ 1.75；1.55 ~ 1.65；1.70 ~ 1.85

Question 28

圧縮強さ (MPa)

Accepted Answer

≥ 180；≥ 200；≥ 140；≥ 100；≥ 160

Question 29

曲げ強さ (MPa)

Accepted Answer

≥ 60；≥ 70；≥ 45；≥ 35；≥ 55

Question 30

清水／真水

Accepted Answer

中細粒グラファイト；フェノール樹脂；200°C；砂質媒体を避ける

Question 31

海水

Accepted Answer

微細粒高密度；フラン樹脂；180°C；耐塩化物含浸が必要

Question 32

鉱油／作動油

Accepted Answer

中粒グラファイト；フェノール樹脂；200°C；低粘度油の場合はクリアランス低減

Question 33

カーボングラファイト vs SiC

Accepted Answer

200°C；25；18；油／水潤滑

Question 34

カーボングラファイト vs ステンレス鋼

Accepted Answer

180°C；15；10；油潤滑

Question 35

アンチモングラファイト vs SiC

Accepted Answer

450°C；20；15；油／自己潤滑

Question 36

清水ポンプ — 連続

Accepted Answer

遠心ポンプシール；0.02 ~ 0.05；24 ~ 36ヶ月；媒体清浄度

Question 37

ケミカルポンプ — 腐食性

Accepted Answer

反応槽撹拌機シール；0.05 ~ 0.10；12 ~ 24ヶ月；媒体腐食性

Question 38

高温油ポンプ — 250°C

Accepted Answer

熱油ポンプシール；0.03 ~ 0.08；18 ~ 30ヶ月；温度安定性

Question 39

20 ~ 40

Accepted Answer

0.02 ~ 0.05；5 ~ 15；2 ~ 5；誘い面取り ≥ 15°

Question 40

40 ~ 60

Accepted Answer

0.03 ~ 0.07；15 ~ 30；2 ~ 5；穴粗さ Ra ≤ 1.6

Question 41

60 ~ 80

Accepted Answer

0.04 ~ 0.09；30 ~ 50；1 ~ 3；圧入前に潤滑剤を塗布

Question 42

内部バランス形

Accepted Answer

0.3 ~ 0.6；0.08 ~ 0.15；0.65 ~ 0.75；< 3000 rpm

Question 43

内部アンバランス形

Accepted Answer

0.4 ~ 0.8；0.10 ~ 0.20；0.85 ~ 0.95；< 1500 rpm

Question 44

外部バランス形

Accepted Answer

0.2 ~ 0.5；0.06 ~ 0.12；0.60 ~ 0.70；< 5000 rpm

Question 45

素地乾燥

Accepted Answer

120°C ~ 180°C；8 ~ 24 h；≤ 30°C/h；成形水分の除去

Question 46

炭化前処理

Accepted Answer

800°C ~ 1200°C；4 ~ 8 h；≤ 50°C/h；ベース炭化強化

Question 47

黒鉛化

Accepted Answer

2200°C ~ 2600°C；2 ~ 6 h；≤ 100°C/h；結晶性・導電性の向上

Question 48

高音のきしみ音

Accepted Answer

端面乾摩擦／潤滑不足；潤滑流量を確認；流体供給量を増やすか、端面溝設計を改善

Question 49

低周波のゴロゴロ音

Accepted Answer

ブッシュクリアランス過大／シャフト振動；ラジアル振れを測定；クリアランス低減またはシャフト修正

Question 50

端面温度 > 80°C

Accepted Answer

端面圧力過高／冷却不足；シールキャビティ温度を測定；ばね圧縮を低減または冷却流量を増加

特性	成形グラファイト	等方性グラファイト	微細粒グラファイト	粗粒グラファイト	高純度グラファイト
かさ密度 (g/cm³)	1.70 ~ 1.80	1.78 ~ 1.90	1.65 ~ 1.75	1.55 ~ 1.65	1.70 ~ 1.85
圧縮強さ (MPa)	≥ 180	≥ 200	≥ 140	≥ 100	≥ 160
曲げ強さ (MPa)	≥ 60	≥ 70	≥ 45	≥ 35	≥ 55
ショア硬さ (HS)	60 ~ 80	65 ~ 85	50 ~ 65	40 ~ 55	55 ~ 75
気孔率 (%)	8 ~ 15	5 ~ 12	12 ~ 18	15 ~ 22	10 ~ 15
最高温度 (°C)	400	500	350	300	600
代表用途	シールリング、ブッシュ	高級メカニカルシール	一般軸受	低速軸受	高温・真空

媒体タイプ	推奨グラファイト基材	推奨含浸	最高温度	注意事項
清水／真水	中細粒グラファイト	フェノール樹脂	200°C	砂質媒体を避ける
海水	微細粒高密度	フラン樹脂	180°C	耐塩化物含浸が必要
鉱油／作動油	中粒グラファイト	フェノール樹脂	200°C	低粘度油の場合はクリアランス低減
強酸（H₂SO₄、HCl）	高純度微細粒	フラン樹脂	250°C	酸環境ではアンチモン含浸を避ける
強アルカリ（NaOH、KOH）	微細粒グラファイト	フラン樹脂	200°C	フェノール樹脂は非推奨
有機溶剤	微細粒グラファイト	フラン／PTFE	200°C	溶剤が含浸材を溶解しないことを確認
高温蒸気	微細粒高密度	炭化／アンチモン	600°C	酸化に注意
高温熱ガス	高純度グラファイト	炭化	600°C	酸素濃度1%未満に制限
真空環境	等方性高密度	炭化	500°C	低ガス放出が必要
食品／医薬品	微細粒グラファイト	食品グレード樹脂	180°C	FDA/EU認証取得

運転条件	代表用途	月間摩耗量 (mm)	推定使用寿命	主要因
清水ポンプ — 連続	遠心ポンプシール	0.02 ~ 0.05	24 ~ 36ヶ月	媒体清浄度
ケミカルポンプ — 腐食性	反応槽撹拌機シール	0.05 ~ 0.10	12 ~ 24ヶ月	媒体腐食性
高温油ポンプ — 250°C	熱油ポンプシール	0.03 ~ 0.08	18 ~ 30ヶ月	温度安定性
廃水ポンプ — 粒子含有	下水ポンプシール	0.10 ~ 0.20	6 ~ 12ヶ月	粒子硬度／濃度
高速ポンプ — >3000rpm	ボイラ給水ポンプ	0.04 ~ 0.08	12 ~ 20ヶ月	速度／バランス
ドライランニング — 断続	ファン軸受	0.01 ~ 0.03	36 ~ 60ヶ月	起動停止頻度
船舶用海水ポンプ	船尾管シール	0.03 ~ 0.06	18 ~ 36ヶ月	海水泥砂含有量

ブッシュ外径 (mm)	推奨締代 (mm)	最大圧入力 (kN)	圧入速度 (mm/s)	注意事項
20 ~ 40	0.02 ~ 0.05	5 ~ 15	2 ~ 5	誘い面取り ≥ 15°
40 ~ 60	0.03 ~ 0.07	15 ~ 30	2 ~ 5	穴粗さ Ra ≤ 1.6
60 ~ 80	0.04 ~ 0.09	30 ~ 50	1 ~ 3	圧入前に潤滑剤を塗布
80 ~ 120	0.05 ~ 0.12	50 ~ 80	1 ~ 3	焼嵌めまたは熱嵌めを推奨
120 ~ 160	0.06 ~ 0.15	80 ~ 120	1 ~ 2	力-変位モニタリングを使用
160 ~ 200	0.08 ~ 0.18	120 ~ 180	0.5 ~ 1	段階圧入、各段階を確認

プロセス	温度範囲	保持時間	昇温速度	目的
素地乾燥	120°C ~ 180°C	8 ~ 24 h	≤ 30°C/h	成形水分の除去
炭化前処理	800°C ~ 1200°C	4 ~ 8 h	≤ 50°C/h	ベース炭化強化
黒鉛化	2200°C ~ 2600°C	2 ~ 6 h	≤ 100°C/h	結晶性・導電性の向上
樹脂含浸硬化	150°C ~ 200°C	4 ~ 12 h	≤ 20°C/h	気孔充填
金属含浸（Sb）	600°C ~ 800°C	2 ~ 4 h	≤ 60°C/h	真空金属含浸
バビット含浸	300°C ~ 400°C	1 ~ 3 h	≤ 40°C/h	軸受合金充填
PTFE含浸焼結	360°C ~ 380°C	2 ~ 6 h	≤ 30°C/h	PTFE充填と焼結
安定化焼鈍	200°C ~ 350°C	6 ~ 12 h	≤ 25°C/h	加工応力の除去

含浸タイプ	温度範囲	耐食性	適用媒体	代表用途
フェノール樹脂	-50°C ~ +200°C	良好	水、油、弱酸・弱アルカリ	一般ポンプシール、水ポンプ
フラン樹脂	-50°C ~ +250°C	優れる	強酸、強アルカリ、有機溶剤	化学反応槽、酸洗設備
エポキシ樹脂	-50°C ~ +180°C	良好	水、油、アルカリ	食品機械、医薬品設備
アンチモン金属	-100°C ~ +450°C	普通	高温油、蒸気	高温ポンプ、タービンシール
バビットメタル	-100°C ~ +350°C	普通	高温油、高荷重	高荷重ブッシュ、大型軸受
炭化（純カーボン）	-200°C ~ +600°C	優れる	ほぼすべての媒体（真空含む）	高温炉、半導体設備
PTFE含浸	-100°C ~ +250°C	優れる	強腐食性媒体、食品	医薬品、化学、食品

シャフト径 (mm)	速度 < 500 rpm	速度 500~1500 rpm	速度 1500~3000 rpm	速度 > 3000 rpm
10 ~ 25	0.08 ~ 0.12 mm	0.10 ~ 0.15 mm	0.15 ~ 0.20 mm	0.20 ~ 0.30 mm
25 ~ 50	0.10 ~ 0.15 mm	0.15 ~ 0.20 mm	0.20 ~ 0.30 mm	0.30 ~ 0.40 mm
50 ~ 80	0.12 ~ 0.18 mm	0.18 ~ 0.25 mm	0.25 ~ 0.35 mm	0.35 ~ 0.50 mm
80 ~ 120	0.15 ~ 0.22 mm	0.22 ~ 0.30 mm	0.30 ~ 0.42 mm	0.42 ~ 0.60 mm
120 ~ 200	0.18 ~ 0.28 mm	0.25 ~ 0.38 mm	0.35 ~ 0.50 mm	0.50 ~ 0.70 mm

材料組み合わせ	最高温度	最高線速度 (m/s)	PV限界 (MPa·m/s)	潤滑
カーボングラファイト vs SiC	200°C	25	18	油／水潤滑
カーボングラファイト vs ステンレス鋼	180°C	15	10	油潤滑
アンチモングラファイト vs SiC	450°C	20	15	油／自己潤滑
炭化グラファイト vs SiC	600°C	30	22	自己潤滑
カーボングラファイト vs セラミック	250°C	20	14	水／油潤滑
バビットグラファイト vs 鋼	350°C	12	8	油潤滑
グラファイト vs グラファイト	300°C	8	5	自己潤滑

シールタイプ	端面比圧 Pc (MPa)	ばね圧力 Ps (MPa)	圧力係数 K	速度範囲
内部バランス形	0.3 ~ 0.6	0.08 ~ 0.15	0.65 ~ 0.75	< 3000 rpm
内部アンバランス形	0.4 ~ 0.8	0.10 ~ 0.20	0.85 ~ 0.95	< 1500 rpm
外部バランス形	0.2 ~ 0.5	0.06 ~ 0.12	0.60 ~ 0.70	< 5000 rpm
複合フェースシール	0.3 ~ 0.7	0.10 ~ 0.18	0.65 ~ 0.80	< 4000 rpm
高温フレキシブルシール	0.15 ~ 0.35	0.05 ~ 0.10	0.55 ~ 0.65	< 2000 rpm

症状	考えられる原因	診断方法	解決策
高音のきしみ音	端面乾摩擦／潤滑不足	潤滑流量を確認	流体供給量を増やすか、端面溝設計を改善
低周波のゴロゴロ音	ブッシュクリアランス過大／シャフト振動	ラジアル振れを測定	クリアランス低減またはシャフト修正
端面温度 > 80°C	端面圧力過高／冷却不足	シールキャビティ温度を測定	ばね圧縮を低減または冷却流量を増加
徐漏れ（滴/分）	端面平坦度劣化／研磨材埋込み	端面ラップ品質を確認	再ラップまたはシールリング交換
大量漏れ	シールリング破損／取付位置ずれ	停止してシール面を点検	シール交換と取付再調整
起動時のみ漏れ	静止シール劣化／クリアランス変化	Oリングとブッシュを確認	弾性シール交換
徐々に増加する騒音	軸受摩耗の蓄積	軸受クリアランス推移を測定	ブッシュ交換を計画
異常な端面摩耗	媒体中の硬質粒子	媒体サンプルをろ過・分析	上流フィルタ追加または耐摩耗グレードに変更

記号	意味
C	運転クリアランス（mm）
C₀	初期組立クリアランス（mm）、通常0.02～0.08mm
α₁	ハウジング材料の熱膨張係数（鋼 ≈ 11×10⁻⁶ /°C）
α₂	グラファイトの熱膨張係数（≈ 2～4×10⁻⁶ /°C）
d	シャフト径（mm）
ΔT₁	ハウジング温度上昇（°C）
ΔT₂	グラファイト温度上昇（°C）
K	遠心力係数（≈ 0.001～0.003）
n	回転数（rpm）

記号	意味
V	線速度（m/s）
d	シール端面平均径（mm）
n	回転数（rpm）
π	円周率（≈ 3.1416）

記号	意味
Pc	端面比圧（MPa）
Ps	ばね比圧（MPa）、通常0.08～0.20MPa
B	バランス比（バランス形0.65～0.85、アンバランス形0.90～1.10）
K	圧力係数（≈ 0.5～0.7）
P	媒体圧力（MPa）

記号	意味
ΔL	寸法変化量（mm）
α	材料の熱膨張係数（/°C）
L	元の寸法（mm）
ΔT	温度変化（°C）= 運転温度 - 組立温度

記号	意味
σ_max	最大円周引張応力（MPa）
δ	締代（mm）
E	グラファイト弾性係数（≈ 8000～12000 MPa）
d	ブッシュ外径（mm）
μ	グラファイトポアソン比（≈ 0.15～0.25）
[σ]	グラファイト許容応力（引張強さ／安全率）
S	安全率（推奨3～5）

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