PUとNBRの真空吸盤：どちらの素材を選ぶべきでしょうか？

適切な素材を選ぶことは、真空吸盤を選定する上で重要な要素です。産業用真空ハンドリングで一般的に使用される素材には、NBR（ニトリルブタジエンゴム）とPU/PUR（ポリウレタン）の2つがあります。

どちらの材料も幅広い産業用途に適していますが、それぞれ異なる特性を備えています。

NBRは、汎用的な吸盤の素材として広く使用されており、優れた耐油性、機械的特性、およびコストパフォーマンスを備えています。ポリウレタンは、特に高い耐摩耗性と耐摩耗性を備えていることから高く評価されており、過酷な条件や高サイクルでの用途に適しています。

どちらの素材も、一概に優れているとは言えません。適切な選択は、被加工物の表面、使用環境、サイクル頻度、油への曝露、求められる耐久性、吸盤の形状、および素材の硬度によって異なります。

このガイドでは、PUとNBR製の真空吸盤を比較し、それぞれの素材をどのような場合に検討すべきかについて解説しています。

NBR製の真空吸盤とは何でしょうか？

NBR（ニトリルブタジエンゴム）は、ニトリルゴムとも呼ばれ、産業用真空吸着カップにおいて最も広く使用されているエラストマーの一つです。

NBRは、以下の要素のバランスが優れています：

• 耐油性
• 耐摩耗性
• 機械的強度
• 柔軟性
• 産業用耐久性
• 費用対効果

こうした特性から、NBR製の吸盤は、一般的な産業用真空搬送において広く利用されています。

代表的な用途としては、次のようなものがあります：

• ガラスハンドリング用真空吸引カップ
• 板金加工用真空吸盤
• 木材およびパネルの取り扱い
• プラスチック部品
• パッケージング
• CNCマシニングセンター用真空吸盤
• 一般的な自動化

NBRは、吸盤が油や潤滑剤と接触する可能性がある用途に特に適しており、板金部品や機械加工部品においてよく採用されています。

耐熱性が重要な要素となる用途については、以下をご覧ください。 NBRとシリコーン製の真空吸盤の比較をご参照ください。

PU製真空吸盤とは何でしょうか？

ポリウレタン（PU/PUR）は、耐摩耗性、耐消耗性、および機械的耐久性が重要とされる工業用部品に広く使用されています。

真空吸盤の場合、PUは特に次のような用途において有用です：

• 高いサイクル周波数
• ワークピースとの繰り返しの接触
• 研磨性のある、あるいは処理が困難な表面
• 自動生産設備
• ガラス加工機械
• CNC工作機械
• 産業用ピック・アンド・プレースシステム

配合によっては、PUは真空シールに必要な柔軟性を維持しつつ、優れた耐摩耗性を発揮することができます。

ただし、ポリウレタンにはさまざまな配合や硬度のものがあります。したがって、ある1つのPU吸盤の性能が、すべてのポリウレタン製吸盤の性能を必ずしも代表するとは限りません。

PUとNBRの吸盤：主な違い

以下の表は、PUとNBRの真空吸盤用素材の一般的な比較を示しています。

*特性は、具体的なポリウレタン配合、硬度、吸盤の設計、および使用条件に大きく左右されます。

この表は、個々の吸盤の性能仕様としてではなく、一般的な材質比較としてご利用ください。

耐摩耗性：なぜPU製の吸盤を選ぶべきなのでしょうか？

ポリウレタンの主な利点の一つは、その高い耐摩耗性です。

自動搬送システムでは、吸着カップがワークピースに繰り返し接触し、把持し、離します。この接触が何度も繰り返されるうちに、シールリップやその他の接触面が徐々に摩耗することがあります。

特に以下の処理を行う際には、これが重要になる場合があります：

• ざらざらした表面
• 縁のあるワークピース
• 反復的な生産サイクル
• 機械的摩耗を引き起こす被加工物
• 高速で処理される部品

このような条件下では、適切なPU配合により、従来のゴム材料よりも長い耐用年数が得られる可能性があります。

しかし、吸盤の寿命は、材質だけから予測することはできません。

実際の摩耗は、表面粗さ、サイクル頻度、横方向の動き、加速度、カップの形状、硬度、真空度、および汚染の程度によっても異なります。

Premature suction cup failure is not always caused by abrasion. If your cups become swollen, hard or cracked, use our vacuum suction cup troubleshooting guide to review chemical exposure, temperature and mechanical damage before changing materials.

耐油性：PU 対 NBR

NBRは、油や潤滑剤に対する優れた耐性で広く知られており、これが産業用真空ハンドリングに広く用いられている理由の一つです。

このため、NBRは特に以下の用途に適しています：

• 油の付着した板金
• 機械加工部品
• プレス加工された金属部品
• CNCのワークの搬入・搬出
• 一般的な金属加工用途

特定のポリウレタン配合材は、油や工業用媒体に対しても優れた耐性を発揮する場合があります。

ただし、PUの耐薬品性は、配合によって大きく異なります。

したがって、吸盤が特定の油、潤滑剤、または化学物質に継続的にさらされる場合は、実際の吸盤の材質の仕様書に基づいて、適合性を確認する必要があります。

多くの従来の油分を含む工業用途において、NBRは依然として優れた選択肢となっています。

ガラス取り扱いにおけるPUとNBRの比較

NBRもポリウレタンもガラスの取り扱いには使用できますが、どちらを選ぶかは機械や使用条件によって異なります。

NBR製の吸盤は、次のような用途で広く使用されています：

• フロートガラスの取り扱い
• 複層ガラス
• ガラスの垂直搬送
• 真空リフティング装置
• 一般的なガラス加工

PU製の吸盤は、耐摩耗性、寸法安定性、および繰り返し動作が重要な自動化ガラス加工装置において、特に有用です。

吸盤の設計によっては、PUは次のような用途に使用されます：

• CNCによるガラス加工
• ガラスの穴あけおよびフライス加工
• ガラスの自動搬送
• 機械への積み込み・積み下ろし
• 高サイクルガラス加工装置

しかし、素材だけでは、その吸盤がガラスに適しているかどうかは決まりません。

また、カップの形状、ガラス表面、コーティング、温度、必要な耐荷重、および吸引痕が生じるリスクについても考慮する必要があります。

詳しく見る ガラス取り扱い用真空吸盤 用途に応じたソリューションをご提供いたします。

CNC工作機械用途におけるPUとNBRの比較

CNC工作機械は、真空吸着カップや真空クランプ部品に、大きな機械的負荷をかけることがあります。

積み込み、積み下ろし、および加工のサイクルが繰り返されると、吸盤は次のような状況にさらされる可能性があります：

• 摩耗
• 機械的変形
• 冷却剤または潤滑剤
• 高いサイクル周波数
• 横方向の力
• 表面汚染

こうした理由から、高い耐摩耗性が求められる場面では、ポリウレタンが有力な選択肢となります。

NBRは、柔軟性、耐油性、および汎用的な工業用性能がより重要とされる場面において、依然として有効な選択肢となっています。

したがって、最終的な選定にあたっては、材料そのものだけでなく、実際の機械、被加工物、および稼働条件も考慮に入れる必要があります。

詳しく見る [CNCマシニングセンター用吸盤] 機種別の真空ソリューションをご覧ください。

PUはNBRよりも長持ちしますか？

必ずしもすべての用途でそうとは限りません。

PUは一般的に優れた耐摩耗性・耐消耗性で知られているため、適切なポリウレタン製の吸盤を使用すれば、機械的摩耗が主な要因となる用途において、より長い耐用年数を実現できる可能性があります。

しかし、吸盤の耐用年数は、基材だけでなく、それ以外にも多くの要因に左右されます。

重要な要素としては、次のようなものがあります：

• 被加工物の表面
• サイクル数
• サイドローディング
• 動作温度
• 石油および化学物質への曝露
• 吸盤の形状
• 材料の硬度
• 真空度
• 環境条件

例えば、耐摩耗性に優れた材料であっても、使用環境と化学的に相容れない場合は、最長の耐用年数を確保できない可能性があります。

このため、材料の選定は、常にその用途における実際の破損や摩耗のメカニズムに基づいて行う必要があります。

PUはNBRよりも高い揚力を生み出すのでしょうか？

必ずしもそうとは限りません。

理論上の吸引力は、主に圧力差と有効吸引面積によって決まります：

F = Δp × A

ここで：

F= 理論吸着力
Δp= 差圧
A= 有効吸込面積

したがって、真空度と有効吸引面積が変わらない限り、NBRからPUに変更しても、理論上の吸引力が自動的に増加するわけではありません。

とはいえ、材料は以下の点に影響を与えるため、実際の性能に影響を及ぼす可能性があります：

• シール特性
• 変形
• 摩擦
• 着用
• 表面の平滑性
• 安定性

吸盤の形状によって、実際の有効吸引面積が異なる場合もあります。

詳細な計算方法については、『真空吸盤の揚力と耐荷重の計算方法』をご覧ください。

吸盤の硬さは重要なのでしょうか？

はい。

NBRもポリウレタンも、さまざまな硬度のものがあり、ショア硬度は吸盤の挙動に大きな影響を与える可能性があります。

一般的に、柔らかい吸盤ほど、凹凸のある表面やわずかに湾曲した表面にフィットしやすくなります。

より硬い吸盤は、特定の用途において、より高い寸法安定性と変形に対する耐性を発揮する可能性があります。

ただし：

柔らかければ、必ずしも密閉性が向上するとは限りません。

また：

硬いからといって、必ずしも持ち上げ力が大きくなるわけではありません。

適切な硬度は、吸盤の形状、被加工物の表面、および使用条件の相互作用によって決まります。

したがって、2つの吸盤を比較する際には、材質名だけでは不十分です。具体的な配合やショア硬度も考慮する必要があります。

PUとNBR：どちらを選ぶべきでしょうか？

一般的な指針として、一般的な産業用ハンドリングに汎用性の高い素材が必要な場合、特に耐油性、柔軟性、およびコストパフォーマンスが重視される場面では、NBRをお選びください。

過酷な条件や高サイクル条件下での耐摩耗性、耐消耗性、および耐久性が優先される場合は、PUをご検討ください。

例えば：

これらの推奨事項は、あくまで一般的な指針に過ぎません。

最終的な選定は、具体的な材料組成、ショア硬度、吸盤の形状、被加工物の表面、使用温度、化学物質への曝露、および使用条件に基づいて行う必要があります。

産業用吸盤の材質に関するより広範な比較については、以下をご覧ください。 「真空用吸盤の材質：NBR、シリコーン、PU、FKM など」をご参照ください。

よくあるご質問

真空吸盤には、NBRよりもPUの方が適していますか？

どちらの素材も、一概に優れているとは言えません。PUは、耐摩耗性や耐久性が重要な場面で特に有用ですが、NBRは、一般的な産業用途において、耐油性、柔軟性、耐久性、コストのバランスに優れています。

PUとNBRのどちらが耐摩耗性に優れていますか？

ポリウレタンは、一般的に従来のNBRコンパウンドよりも高い耐摩耗性を発揮します。ただし、実際の耐用年数は、具体的な配合、硬度、吸盤の形状、および使用条件によって異なります。

油分の多い被加工物には、どの材料が適していますか？

NBRは、油や潤滑剤に対する耐性が優れているため、油分の多いワークピースの取り扱いにおいて広く使用されています。一部のPU配合材も優れた耐油性を発揮する場合がありますが、具体的な媒体については相性を確認する必要があります。

PUはガラスの取り扱いに向いていますか？

はい、ポリウレタン製の吸盤は、特に自動化された、あるいは高サイクルなガラス加工装置において、ガラスの取り扱いに向いている場合があります。その適性は、ポリウレタンの配合、吸盤の形状、ガラスの表面、および使用条件によって異なります。

NBRはCNC工作機械に適していますか？

はい。NBRは産業用真空システムで一般的に使用されており、特に耐油性や柔軟なシール性が重要なCNC用途に適しています。耐摩耗性や耐摩耗性がより優先される場合は、PUの採用を検討するとよいでしょう。

PU製の吸盤は、NBR製の吸盤よりも持ち上げ力が大きいのでしょうか？

単にPU製であるからというだけではありません。理論上の吸引力は、主に差圧と有効吸引面積によって決まります。素材は、密閉性、変形、摩擦、摩耗を通じて、実際の性能に影響を与えます。

PUとNBRのどちらを選べばよいでしょうか？

その用途における主な要件を検討してください。一般的な工業用性能や耐油性が優先される場合は、NBRが適切な選択肢となることがよくあります。摩耗や機械的摩耗が主な懸念事項である場合は、PUを検討する価値があるかもしれません。

真空吸盤に関するガイド

[真空用吸盤の材質：NBR、シリコーン、PU、FKM など]
一般的な工業用吸盤の材質の特徴を比較してみましょう。

[NBRとシリコーン製の真空吸盤の比較]
耐油性、耐熱性、柔軟性、および産業用途について、NBRとシリコーンを比較します。

[真空吸盤の選び方]
材質、形状、サイズ、および使用条件が、吸盤の選定にどのように影響するかについてご説明します。

[真空吸盤の揚力と耐荷重の計算方法]
真空度、有効吸着面積、および耐荷重の関係について理解しましょう。

[吸盤の直径は揚力にどのような影響を与えるのでしょうか？]
有効吸着直径を大きくすると、理論上の吸着力に非線形な影響が生じる理由についてご説明します。