耐荷重PE部品のコールドフローとクリープの防止

PEまたは HDPEブロック パッド、ライナー、ベアリング部品として、もしかしたら見たことがあるかもしれない：
初日には完璧に見えた部品も、何カ月か経つと表面が横に「流れ」、ボルトの座りが深くなり、隙間ができる。.

それは クリープ そして コールドフロー.
そうなれば、ルックスだけでなく安全マージンも失うことになる。.

この記事では、「あなたの "侍ジャパン "を維持する方法」を紹介する。 耐荷重PE部品 そして 東興ゴム HDPEシートやカスタムパーツを供給する際にも、この考え方を採用している。.

耐荷重PE部品のクリープとコールドフローとは？

クリープは 一定荷重下でのゆっくりとした永久変形.
負荷はそれほど高くないが、決して消えない。.

金属の場合、クリープはほとんどが高温での話である。.
PEとHDPEの場合、クリープは室温でも起こり、特に以下の条件下では顕著である。 死荷重.

コールドフローとは、ユーザーがよく口にする表現である：

• HDPEパッドの端 マッシュルームアウト 経時的
• ボルト穴が少し 小判型
• 平らな面は 皿 途中

設計上の重要なポイント

• クリープは以下の要因に左右される。 ストレスレベル, 時間, そして 温度
• PEが負荷履歴を “記憶”-プラスチックは負荷を簡単に忘れない
• 短期的な応力-ひずみ曲線からだけでは設計できない

だからあなたの目標はシンプルだ：
応力と温度を十分に低く保ち、ゆっくりと絞り出されないように部品を支える。.

HDPEシートの限界応力と温度

クリープのためだ、, 平均応力 一度だけのピークよりも重要なのだ。.
デザイナーはこう語るのが好きだ。 安全係数 そして クリープ予算 ここにある。.

一般的な経験則（基準ではなく、工学的な感覚に過ぎない）：

• 応力が低い＝クリープが遅い
• より高い温度n = より速いクリープ
• 長寿命（10年以上）のニーズ 非常に保守的なストレス

HDPEのパッドやプレートについて考えるとき、このような簡単な地図を使うことができる：

傾向を示すために。実際の設計では、材料試験による実際のクリープデータを使用しなければならない。.

この表は、簡単な「正気度チェック」のようなものだ。.
もし、あなたが 右サイド/ボトムセル, クリープが毎日のゲストとなる。.

では、何をいじればいいのか？

• 接触面積を大きくする → 表面応力の低下
• 厚みを増す 圧縮率が高いところ
• HDPEを高温のパイプ、モーター、オーブンに近づけすぎない。

長期にわたる重い仕事では、“まあまあ ”の部品はいらない。.
あなたはそれを望んでいる ちょっとデザインしすぎ.

PEパーツを適切に支える：自立パッドは使用しない

典型的なミスのひとつがある。 厚いPEパッド単体, 短いコラムのように読み込まれる。.

PEは鋼鉄ではない。.
高い死荷重がかかったまま単独で放置しておくと、次のようなことになる。 横に膨らむ ゆっくりだ。.

スチール製バッキングとサイド・レストレイントを使用

より堅牢なレイアウトは次のようになる：

• 鋼板の上にHDPEシート → スチールは曲げに、PEは接触と衝撃に対応
• サイドストップまたはフレーム シートが “歩き出す ”のを止める”
• 十分なボルトを使用し、荷重を分担させる。“

現場の人々はこれをこう呼ぶ。 “「独立型PEの禁止.

良いシナリオだ：

• フェンダーパッド：HDPEフェーシングプレートをスチール製バッキングにボルト止め
• クレーンのアウトリガー・パッド：HDPE層を鋼鉄でサンドイッチしたもの、または少なくとも重い鋼鉄パッドをプラスチックの下に敷いたもの。
• 機械の足：HDPEライナー スチールシューズ, コンクリートの上にただ座っているだけではない

次のパーツをデザインするときにでも、尋ねてみてほしい：

“このHDPEブロックをこの死荷重の下で5年間放っておいたら、どこに流れるだろう？”

もし答えが「フレームから押し出される」なら、もっとサポートが必要だ。.

クリープのホットスポットを避けるための接触圧の拡散

クリープはどこから始まるか ストレスが最も高い.
多くの場合、その地域は平均的な地域ではなく、その地域特有の地域なのだ。 点荷重 または ラインコンタクト.

典型的な「ストレス・ホットスポット」の状況：

• 平らなHDPEパッドに押し込む細いスチールフット
• ボルトのヘッドまたはワッシャーが小さすぎ、表面に食い込んでいる。
• 平らな土ではなく、石の端に置かれたグラウンド保護マット

これをコントロールするには

• 用途 大きめのワッシャー または荷重分散プレート
• スチールフットとPEパッドがマッチするように成形 → より多くの面積で、より少ない圧力
• 追加 肋骨 あるいは、より多くの表面で荷重を分担するための第2層

あなたのために グランドプロテクション＆ロードマット, ということになる：

• について考えてみよう。 ホイール接触面, マットの厚さだけでなく
• マットを3つの小石の上に置くのは避け、もっとしっかりした下地を作る。
• 追従式マシンの場合、パッドのパターンとマットの設計が異常な点荷重を発生させないようにすること。

あなたは基本的に狩りをして殺している 圧力ホットスポット マットを殺されてしまう前に。.

耐クリープPEグレードとコンパウンドの選択

すべてのPEが長期負荷下で同じ挙動を示すわけではない。.

簡単なガイドラインをいくつか：

• 高密度ポリエチレンパッドとシートに共通する剛性と靭性のバランスの良さ。
• UHMWPE優れた耐摩耗性で、スライディングや衝撃に強い。
• 充填グレード (ガラス、鉱物): より硬く、クリープが少ない。

について 耐荷重ブロック、, アウトリガーパッド, およびHDPEシート 静的な負荷がかかっている場合、通常は

• 高密度
• より高い結晶化度
• 引張強さだけでなくクリープ試験も行われるグレード

そこで、次のようなプロデューサーが登場する。 東興ゴム が助けてくれる：

• 我々は知っている。 HDPEシート フィット・ロング・パッド
• グレードに合わせた デューティ・サイクルライトサポート、ヘビークレーン、ポートフェンダー、アイスリンク用ダッシャーなど。.

高分子科学者になる必要はない。.
しかし、サプライヤーに次のことを尋ねるべきである。 クリープ曲線 このHDPEは強いのか？.

1回の試験だけでなく、長期的なクリープデータで設計する

23℃での引張試験だけでは、ほとんど何もわからない。 10年間の変形.

本格的な耐荷重コンポーネントには、少なくともこれが必要だ：

• クリープ弾性率と時間 (1時間、10時間、1000時間...）。
• データ 実働温度
• 設計応力に近い応力レベルでのデータ

エンジニアはときどきこう話す。 “「クリープ予算”:

• この部品は、耐用年数中にどの程度の永久変形を許容できるか？
• 0.5 mm？2 mm?10 mm?

予算がわかっていれば、クリープ曲線を読んで言うことができる：

• “「4MPa、30℃では、5年後でも1mm以内の変形にとどまっている。OKだ”
• あるいは、「8MPa、50℃では、この部品は予算オーバーです。もっと低い応力か別のレイアウトが必要だ。“

多くの顧客にとって、, 東興ゴム はブロックを売るだけではない。.
私たちもチェックする：

• パッドあたりの負荷
• サイズとボルトパターン
• 期待寿命は5～10年

その上で、クリープ挙動が抑制されるよう、厚みやグレード、場合によってはフレーム設計まで提案する。.

東興ゴムHDPEシートの実世界シナリオ

それでは最後に、シンプルで実際にありそうなケースをいくつか紹介しよう。.

1.ゆっくりと沈むクレーンのアウトリガーパッド

HDPEブロックの上にクレーンを置く。.
初日は素晴らしい。.

1シーズンが過ぎたらね：

• パッドエッジが流れる、,
• メタルフットには深い “跡 ”が残る、,
• クレーンを水平にするのが難しくなる。.

なぜか？狭いゾーンでストレスが高すぎる、温暖な気候かもしれない。.

アイデアを修正する：

• パッドサイズが大きい → 表面応力が小さい
• HDPEの下にスチール製バッキングプレート
• 足の形がパッドに合っている

このような仕事こそ HDPEシート 多層パッドにカットされ、ラミネートされる。.

2.グラウンド保護マット

トラックやリフトのために芝生の上にマットを敷く。.
最初はすべてが平坦だ。.

その後、マットの中に「波」と「轍」のコピーを見ることになる。.
その一部は土壌であり、一部は プラスチックのクリープ 繰り返し死荷重を受ける。.

どうすれば改善できるか：

• 厚めのマットか硬めのグレードを選ぶ
• コントロール・サブベース（鋭利な石の上に置かれていないこと）
• トラックの総重量だけでなく、車輪の荷重と接触面積をチェックすること。

ここでよくお客さんが言うのは、「セット＆フォーゲットのマットが必要だ」ということだ。.
現実には、マットのデザインには、少し工夫が必要だ。 やりすぎ ストレスレベルとサポートについて.

3.アイスリンクまたは外側に傾いたスポーツボード

ボードは、PEまたはUHMWPEのフェーシングを使用している。 ダッシャー.
バッキングが弱いと、何シーズンも使っているうちにパネルが傾いてくる。.

あなたは「構造の問題」を考えている。.
多くの場合、それはまた PEとフォーム層のコールドフロー 後ろだ。.

より良いデザイン：

• 正しいフレーム剛性
• より硬いPEまたはHDPEシートがメイン・インパクト・ゾーンに使用される。
• シートの裏側をより均一にサポートし、隙間を少なくする

繰り返すが、それはサポート＋ストレスの問題であり、物質的な名前だけではない。.

要するにだ、, コールドフローとクリープの防止 耐荷重PE部品に魔法は使えない：

1. キープ ストレスと緊張 コントロール下にある。.
2. 体育は決して放っておかない。 スチール製バック＆サイドサポート.
3. キル 圧力ホットスポット パッドが壊れる前に。.
4. ピック 耐クリープ性PEグレード と長期的なデータを求める。.

すでに変形したパッド、マット、ボードと闘っている場合は、図面と作業状況を下記までお送りください。 東興ゴム.
私たちは、お客様の応力レベルを見て、より良いHDPEシートのグレードやレイアウトを提案し、最初の写真だけでなく、長期にわたって形状を維持するパーツを作るお手伝いをします。.