PTFEコンボリュート・チューブの曲げ半径を計算し、最適化する方法

プロジェクトにどっぷり浸かって流体移送システムをスケッチしていると、突然PTFEチューブがモックアップの中でよじれ始める。イライラするだろ？高圧を扱うはずのプロトタイプが、幼児の癇癪の後の庭のホースのようになってしまう。自動車ラインから化学プラントまで、実世界のセットアップでこれらの材料を扱うことに何年も費やしてきた者として、私は、曲げ半径を正しくすることは、単なるいいとこ取りではなく、スムーズに動作するシステムと負荷がかかって壊れるシステムとの違いであることを身をもって学んだ。

PTFEコンボリュート・チューブとは、ポリテトラフルオロエチレン製の柔軟なチューブのことだ。しかし、あまりに鋭く曲げてしまうと、亀裂が入ったり、流量が制限されたり、最悪の場合、完全に破損してしまう。この資料では、PTFEチューブの曲げ半径を計算し、微調整する方法をご紹介します。計算式、肉厚の微調整、外径の影響、定格圧力の調整など、すべて私が現場で実際に行ってきた微調整をご紹介します。最後には、長持ちする設計を仕様化するためのツールを手に入れることができ、さらに、テフロンXの私のチームから、より簡単にできるリソースを紹介します。

袖をまわして仕事に取りかかろう。ふわふわしたものはなく、ただプロジェクトを軌道に乗せるためのものだ。

PTFEコンボリュート・チューブの曲げ半径とは？

さて、曲げ半径です。基本的には、チューブを曲げる際に、腕がつる前に必要な肘の余裕のようなものです。まっすぐなPTFEチューブの場合は簡単ですが、複雑なチューブの場合はどうでしょう？このようなリッジがあることで、機械や医療機器の狭いスペースでも、チューブの完全性を損なうことなく蛇行させることができます。

私が現場で見た限りでは、この仕様を無視するのは新人のやることだが、それが逆に仇となる。曲げ過ぎると壁にストレスがかかり、場合によっては定格圧力が30%まで下がります。私は、曲げが強すぎたために外径が圧力で膨張し、漏れが生じて生産ライン全体が停止した失敗したアセンブリを解体したことがあります。楽しいクリーンアップではありません。

鍵となるのは？外径（チューブの全幅）、肉厚（素材がどれだけ頑丈か）、そして素材そのものです。ふっ素樹脂技術で確固たる地位を築いてい るゼウス社のデータによると、曲げ半径はこ の3つにかかっている：外径、肉厚、樹脂の種類である。同社のチャートによると、標準的な PTFEセットアップの場合、肉厚が薄ければ薄い ほど、よりタイトな曲げが可能だが、耐久性とのトレード オフになる。

エンジニアとして、なぜこれを気にするのか？信頼性です。あなたのプロジェクトは、振動や熱サイクルなど、実社会で起こるあらゆることに対応しなければなりません。最適化された曲げ半径は、効率的な流れを維持し、圧力損失を削減し、寿命を延ばします。私は、この計算を正しく行うことで、設置面積を15%削減することができました。

コア・フォーミュラPTFEチューブのクラック 曲げ半径計算機

コーヒーを飲みながらナプキンにスケッチしているようなものだ。PTFEチューブの最小曲げ半径の公式は、次のようなものです：最小曲げ半径 (R) = (外径²) / 肉厚。

単純に聞こえる？そうなんですが、実数を入れると歌になるんです。外径10mm、肉厚1mmのチューブを使用する場合、R = (10²) / 1 = 100mmとなります。これ以上きつくすると、ねじれが生じて乱流が増加し、定格圧力が低下する危険性があります。

この比率は、一般的なサイズで維持されていることを示すテスト結果で裏付けられています。1mm肉厚のチューブの場合、構成によっては150mm程度の半径になるとのことですが、これは外径の2乗で計算されています。

PTFEチューブの曲げ半径を簡単に計算したいですか？標準的なPTFEの複雑な仕様に基づいて作成した基本的な表です。これらは、BOLA社のグラフのようなメーカーのデータから抜粋したもので、外径と肉厚が最小半径の交点を示しています。これを出発点として、あなたの樹脂やカスタムの微調整のためにスケーリングしてください。

外径（mm）	肉厚（mm）	最小曲げ半径 (mm)	概算定格圧力 (psi) @ 1:1 比率
6	0.5	72	1500
10	1.0	100	1200
15	1.5	150	900
20	2.0	200	750
25	2.5	250	600

注意事項温度ディレーティング（100℃上昇ごとに20%低下、ASTM規格による）を考慮してください。これらは、NAHADのテフロン仕様のようなホースアセンブリーガイドラインの集計に基づくものです。

私のベンチでの経験から得たアドバイス：計算した半径には必ず20%の安全マージンを加えること。熱膨張によって有効外径が5%大きくなり、"安全な "ベンドが弱点になってしまうようなセットアップを見たことがある。このような場合は、初期スペックに余裕を持たせてください。

壁厚を考慮する：耐久性の隠れたヒーロー

肉厚の問題だ。肉厚を厚くすると耐圧は大幅に向上しますが、チューブが硬くなり、曲げ幅が大きくなります。これは、私が何十ものデザインで振り付けたトレードオフのダンスだ。

ご覧ください：私たちの PTFEコンボリュートチューブ曲げ半径 テフロンXのラインでは、0.8mmから3mmまでの壁をカスタムサイズで提供しています。その透明な波形の管か。それは高圧の熱アプリケーションのために造られ、ひるむことなく1/2″の構成で250psiまで安定して保持する。しかし、壁を2mmにすると、最小半径が80mmから125mmに跳ね上がり、薄い壁が水ぶくれを起こす可能性のある高温ゾーンをルーティングする場合は、その価値があります。

パーカー・ハネフィンの複雑なチューブに関する資料によると、肉厚を厚くすることで、耐クラッシュ性を2倍にすることができ、これはそのまま曲げの完全性につながります。私がコンサルタントを務めたあるプロジェクトでは、ケミカル・スキッド用に1.2mmの肉厚を指定し、曲げ半径を120mmに保ち、定格圧力を1000psiに安定させ、試作品を悩ませた疲労亀裂を回避しました。

最適化するには？ODと重ねる。経験則：バランスの取れたフレックスを得るには、外径の10～15%の壁を保つこと。一度、それを無視して細いチューブに20%の肉厚をつけたら、ルーティングが悪夢のようになったことがある。

外径の役割：頭を痛めることなくスケールアップ

外径が大きければ流量が増えるのは確かだが、ベンドに敬意を払う必要がある。計算式の二乗項？外径が大きいと凸部にかかる応力が増幅されるからです。頑固な瓶の蓋をこじ開けるようなテコの原理を思い浮かべてください。

実際には、半径200mmが譲れないポンプ・マニホールドに外径25mmのラインを通したことがある。これ以上きつくすると、サイクルテストで定格圧力が800psiから500psi以下に低下する。ユニソース・マニュファクチャリング社は、複雑な内径のホース仕様の中で、柔軟性を高めながらも外径主導の制限を設けていることを指摘している。

設計の際には、まず外径を必要な流量に合わせます。例えば、中程度の化学物質の移動には12mmとし、それから半径を計算します。テフロンXでは、カスタム透明PTFEコルゲートパイプの外径を4mmから50mmまで調整することができます。当社の 製品ページ 何時間も推測する手間が省けたよ。

圧力定格：曲げ半径と実世界のグリットが出会う場所

圧力はボスであり、曲げ半径はそれに従わなければなりません。きつい曲げは内腔を圧迫し、乱流を急増させ、最小半径と最大圧力でのAflex Corroflonの火炎試験データでは、実効定格を10-25%低下させます。私は、半径10%のオーバーランが破裂強度を半減させるアセンブリを圧力テストしたことがある。

最適化する：計算式をベースラインとして使用し、曲げに対してディレーティングを行う。コンボリュートPTFEの場合、緩やかなカーブでは直管定格の80-90%を見込む。Pengrowth Plastics社は、小外径用に3000psiの破裂圧力でホースをリストアップしているが、曲げ加工にはその半径のバッファが必要である。

最近の匿名化されたケース（プロジェクト・ヒドラと呼ぼう）では、外径18mm、肉厚1.8mmのチューブを油圧アームに取り付けた。半径は180mmで計算し、圧力は1100psiを連続的に保持しました。クライアントの報告によると、5000回の使用で故障はゼロ、金属ラインからのストレート交換で40%の軽量化に成功した。こういうことがあるから、この仕事に夢中になれるんだ。

ハンズオン最適化のコツ計算からインストールまで

理論も素晴らしいが、爪の下の土のような微調整の話をしよう。まず、マンドレルでベンドを試作する。ロッドを滑り込ませ、計算した半径にカーブさせ、オーバリングがないかチェックする。この方法で5%の歪みを発見したことがある。

温度も重要である：PTFEは260℃を超えると軟化し、15%の有効半径が必要になります。特注のコルゲートパイプのような高加熱のパイプでは、200℃で予熱テストを行い、操業を模倣します。

振動？クランプの曲げが緩く、固定具がきついと、応力が増幅されます。自動車排気の試作品では、緩い配線がチューブに20%の寿命を与えました。

また、フィッティングについては寝かさないこと：適切なスウェージ加工を施さなければ、曲げ半径の計算は無意味になる。NAHADのガイドラインでは、壁の裂けを避けるためのトルク仕様が強調されている。

現実世界の勝利定着したケーススタディ

名前は変えたが、教訓は金言だ。

ファーマ・フローの仕事バイオリアクターのスネークスルー用に、外径8mm、肉厚0.9mmのチューブが必要だった。最初の計算では半径64mmだったが、圧力テストでは700psiの低下が見られた。そこで、外径を1.1mm、半径を80mmに拡大したところ、950psiの安定した圧力が得られ、6ヶ月間詰まりが発生しなかった。顧客の歩留まりは12%に跳ね上がった。

あるいは油田のオーバーホール：外径30mmのビーストを使った破砕ラインの再ルーティング。フォーミュラでは半径900mmでしたが、私たちは肉厚の750mmに最適化し、破裂することなく600psiを達成しました。ダウンタイムを$1万5,000ドル削減した。

これらは仮定の話ではなく、私が15年以上保管してきたログから抜粋したものだ。曲げ半径を釘付けにすることで、頭痛がハイタッチに変わることを示す。

レベルアップのためのツールとリソース

デジタル・エッジが必要ですか？簡単なエクセルPTFEチューブ曲げ半径計算機を作成する：外径、肉厚、ヒット＝（外径^2）/肉厚 *1.2（安全のため）を入力します。私は、スペック時間を半分に短縮したバージョンをチームと共有したことがある。

テフロンXでは、これを簡単にすることに全力を注いでいます。お立ち寄りください テフロン を含むフルラインナップはこちら PTFEコンボリュートチューブ曲げ半径 高圧ヒートジョブ用に調整されたオプション。透明、波型、特注サイズ......あなたの次のデザインのための主力製品です。

ご質問がおありですか？下記までご連絡ください。 アリソン・イェ@teflonx.com または お問い合わせページ お見積もりやチャットはこちらから。エンジニアがお客様の数字を計算し、サンプルを迅速に発送する準備が整っています。チームを組んで最高のパフォーマンスを発揮できるのに、なぜ一人で粉砕するのでしょうか？

よくある質問PTFE曲げ半径に関するクイックヒット

あなたの次のスペックシートに「ハッ」とする瞬間があれば幸いです。あなたのデザインに火がついたなら、ぜひご相談ください。連絡先 お問い合わせ そして、あなたのチューブを防弾仕様にしましょう。今、最も頭を痛めていることは何ですか？