コンベヤベルトでよく使われるゴムの種類と選び方

昨年の春、ある石破砕工場の保守監督者が、いつものような不満を抱いて私たちに電話してきました。彼女が地元の代理店から購入したコンベア ベルトはまだ半年しか経っていず、すでに上部カバーにはベルトの中央に深いえぐれが見られました。サプライヤーはそれを「高耐久ベルト」として販売していました。価格は適切で、幅は適切で、カーカスには十分なプライがあったにもかかわらず、ベルトは予想耐用年数の約 3 分の 1 で故障していました。

私たちが詳細、つまりどのような種類のゴム配合物が使用されているかを尋ねたところ、彼女は知りませんでした。結局のところ、どちらも配給会社を持っていなかった。

ゴムコンパウンドは、コンベア ベルトのデータシートでは重要な仕様ではありません。それは、ベルトが 5 年または 5 か月存続するかどうかを決定する唯一の最大の要因です。コンベヤベルトに使用される最も一般的なゴムの種類は、天然ゴム (NR)、スチレンブタジエンゴム (SBR)、ニトリルゴム (NBR)、ネオプレン (CR)、EPDM、ブチルゴム、シリコーンゴムです。それぞれのベルトには理由があり、搬送物や使用環境に合わせて配合することが、優れたコンベヤベルトを選択する鍵となります。

1992 年以来、寧波 GUL TZ ゴムベルト有限公司のチームは、平ベルトやタイミングベルトからマルチリブベルトや V ベルトに至るまでゴムベルトを製造してきました。ゴムの配合は当社が製造するすべての中核であり、トランスミッション ベルトを管理するのと同じ材料ロジックがコンベア ベルトのカバーにも当てはまります。この記事では、コンベヤーベルトで最も一般的に使用されているゴムの種類、それらの比較、および用途に合わせたゴムの種類について説明します。

ゴム配合物がコンベヤベルトの寿命を決める理由

ゴムの種類を比較する前に、コンベア ベルトが何でできているのか、実際にどの部分が機能するのかを理解する必要があります。

一般的なゴム製コンベヤ ベルトには 3 つの構造層があります。

• トップカバーゴム — 搬送される材料と接触する表面。摩耗、衝撃、熱、油、薬品などを吸収します。
• 枝肉 - 内部補強材。通常はポリエステルまたはナイロン織物の層またはスチールコードです。カーカスは引張強度と寸法安定性を提供しますが、それ自体では摩耗や衝撃に対する耐性はほとんどありません。
• 底カバーゴム — 屠殺体をプーリー、アイドラー、および戻り時の流出から保護します。

すべてのプライドベルトにはスキムコートも含まれています。スキムコートとは、カーカスを結合する生地のプライ間の薄いゴムの層です。スチールコードベルトでは、各コードを芯ゴムが取り囲んでいます。

さて、重要なポイントは次のとおりです。 カバーゴムは、ベルトが搬送する材料とどのように相互作用するかを決定します。 素材が鋭利な場合、カバーは切断や引き裂きに耐えなければなりません。高温の場合、カバーは熱老化に耐える必要があります。油性の場合、カバーが膨潤したり柔らかくなってはいけません。ベルトが屋外で太陽の下で稼働する場合、カバーはオゾンクラッキングに耐える必要があります。また、作業に火災の危険がある場合、カバーは難燃性でなければなりません。

枝肉には素材が見えません。カバーはそうです。ベルトが早期に故障した場合、ほとんどの場合、最初に故障するのはカバーゴムです。

実際的な結論は次のとおりです。カーカスの強度だけでコンベア ベルトを判断することはできません。同じ引張定格を持つ 2 つのベルトでも、ゴム配合物が異なると耐用年数がまったく異なる可能性があります。耐摩耗性天然ゴムカバーを備えた 500/3 ベルトは、砂の多い環境では、汎用 SBR カバーを備えた 500/3 ベルトとは大きく異なる動作をします。

30 年以上ゴム製品を製造してきた当社の経験では、正しく配合されたベルトと同じ価格で販売されている一般的なベルトとでは、性能に 2 対 1、あるいはそれ以上の差がある場合があります。だからこそ、ゴムの種類を理解することは学術的な作業ではありません。運用コストに影響を与えるのは購入の決定です。

コンベヤベルトで使用される一般的なゴムの種類

コンベア ベルト カバーのコンパウンドは 7 つのエラストマー ファミリが支配的です。ここでは、実際のインストールで出現する頻度のおおよその順序でリストされています。

ゴムの種類が一目でわかる比較

主要なオプションを並べて評価できるように、コンベア ベルトの選択において最も重要な特性をまとめた表を以下に示します。

以下のグラフは、コンベア ベルトのほとんどの故障の原因となる 3 つの特性（摩耗、オイル攻撃、熱老化）において 7 つのエラストマーがどのようにランク付けされているかを視覚的に簡単に示しています。指数は相対的なもので、100 がそのカテゴリーで最も優れたパフォーマンスを示す素材を表します。

DIN および ISO ベルトのグレード分類

ポリマーの種類に加えて、コンベア ベルトにはカバー コンパウンドの性能レベルを表す文字グレードのラベルが貼られていることがよくあります。これらのグレードは、ヨーロッパの DIN 22102、国際的な ISO 10247、オーストラリアの AS 1332、および北米の同様のシステムなどの規格に基づいています。文字はゴムの種類を示すものではありません。それらは、その化合物がどのような作用をすることがテストされ、認定されたかを示しています。

• グレードMおよびN — 汎用。これらは、非研磨性または中程度に研磨性のバルク材料を搬送する通常のデューティベルトのデフォルトグレードです。
• グレードA — 耐摩耗性。最大許容摩耗量が低いため、カバーはザラザラした材質に対してより長く耐えることができます。ここでは、摩耗性の高い SBR または NR コンパウンドがよく見られます。
• グレードE — 静電伝導率。ベルト カバーは、爆発性雰囲気において重要となる静電荷を消散するのに十分な導電性を備えている必要があります。コンパウンドに導電性カーボンブラックを配合。
• グレードF — 難燃性。ベルト カバーは標準化された燃焼試験で自己消火する必要があり、これは地下鉱山や同様の危険性の高い環境では重要です。
• グレードS — 静電気伝導性と難燃性を兼ね備えています。
• グレードZ — 特殊な特性。通常、非常に特異的な熱、耐油性、または耐薬品性を備えた化合物に予約されています。

コンベヤ ベルトを購入すると、ベルト カバーに耐摩耗性グレードと難燃性または静電気の認定が印刷されます。テストレポートについてはサプライヤーに問い合わせてください。本物の DIN 53516 または ISO 4649 の摩耗番号は、マーケティング用語の「耐久性が高い」よりもはるかに多くのことを示します。

コンベヤベルトに適したゴムを選択する方法

選択プロセスは 5 つの質問に分類できます。正直に答えれば、適切なラバーの種類がかなり明らかになります。

ステップ 1 — 何を伝えていますか?

材料の物理的特性（粒子サイズ、形状、重量、摩耗性、水分、温度、油分など）を考慮します。

砕石や金属くずなどの鋭利で重く摩耗性の高い素材には、高い耐引裂性と耐切創性を備えた厚い NR または NR/SBR カバーが必要です。浸した種子や機械加工部品などの滑りやすい油っぽい素材には NBR が必要です。鋳物砂などの高温の材料には EPDM が必要です。通常、マテリアルを化合物にマッピングする方法は次のとおりです。

• 大きくて鋭い岩、強い衝撃 — NR が豊富なカバー
• 乾燥した砂、砂利、セメント - SBR または NR/SBR ブレンド、グレード A の摩耗
• 油性部品、油性粒子 — NBR カバー
• 熱灰、クリンカー、焼結物 - EPDMカバー
• 地下石炭 - CR または難燃性 SBR、グレード F または S
• 食品 — 油と温度に応じて、FDA 準拠の NR、NBR、またはシリコン

ステップ 2 — 動作環境は何ですか?

ベルトは搬送される材料を見るだけではありません。それは周囲を見ます。屋外では、オゾン、紫外線、雨、気温の変化がゴムを攻撃します。この場合、EPDM または CR は、機械的強度が低いにもかかわらず、NR および SBR よりも優れた性能を発揮します。乾燥した温度管理された施設内に設置されたベルトは、高温、多湿、または腐食性の大気中を走行する場合に比べて、環境への要求がはるかに少なくなります。

ステップ 3 — 規制では何が求められていますか?

あなたの運用が強制的な基準の対象となっているかどうかを確認してください。地下鉱山では通常、ISO 340 または各国の同等の規格を満たす耐炎性および帯電防止性のベルトが必要です。食品工場では、FDA 21 CFR 177.2600 または EU フレームワーク規制 1935/2004 に準拠したベルトが必要です。医薬品用途では、さらに厳格なコンプライアンスが必要になる場合があります。これらの規制は材料の好みに優先するため、摩耗数値の比較を開始する前に規制を確認してください。

ステップ 4 — 機械的条件は何ですか?

ベルトの速度、プーリーの直径、衝撃エネルギーは、コンパウンドに必要な硬度、弾性、厚さに影響します。小さなプーリーを備えた高速ベルトには、耐屈曲疲労性に優れたコンパウンドが必要です。深いトラフィング角度には、優れた柔軟性と低い熱蓄積が必要です。ここでは通常、NR と SBR が最適です。 EPDM は屈曲寿命が短くなります。コンベヤラインで正確な位置決めや同期した複数ステーションの動作が必要な場合、歯付きベルト構造が正しい経路になります。これは、滑りを排除し、ライン全長にわたってピッチを正確に保持するためです。

ステップ 5 — 実際の生涯コストはいくらですか?

8 か月で故障した場合、安価な SBR ベルトが最も高価な選択肢になる可能性がありますが、30% 高い EPDM ベルトは 4 年間使用できる可能性があります。請求書の価格ではなく、輸送される材料のトン当たりのコストを比較してください。この比較には、ダウンタイム、人件費、ベルト交換のコストも含めてください。プレミアムコンパウンドは不必要な出費ではありません。それは予期せぬ停止に対する保険です。

あなたの用途が中程度の負荷とクリーンな環境を備えた単純な平坦な搬送ラインである場合、当社のゴム製平ベルトは、一般的なマテリアルハンドリングや軽工業の搬送において信頼性の高いサービスを提供するために構築されたベルトの実用例となります。当社が製造するすべてのベルトには、同じ複合的な規律が組み込まれています。

汎用ゴム製フラットコンベヤベルト 中程度の負荷がかかる単純な搬送ライン用の実用的な平ベルトで、メーカーの全製品範囲で使用されているものと同じ配合規律に従って構築されています。 製品を見る→

製造における優れたゴム配合の様子

適切なポリマーを選択することは、話の一部にすぎません。コンベア ベルト内の実際のゴム配合物は、慎重に測定された混合物です。一般的なコンベヤ ベルト カバーのコンパウンドには次のものが含まれます。

• ポリマー — 上記のゴムの 1 つまたは複数がブレンドされることがよくあります。たとえば、NR/SBR ブレンドは、耐引裂性と摩耗性のバランスをとるのに一般的です。
• 強化充填剤 — カーボンブラックが主力です。カーボンブラックの種類と配合量は、耐摩耗性、引張強度、硬度を直接制御します。
• 可塑剤および柔軟剤 — 硬度、低温での柔軟性、加工性を調整します。
• 加硫剤および促進剤 — 硫黄および硫黄供与体システムは、ポリマー鎖間に架橋を形成します。架橋密度によって、カバーが柔らかく弾力性があるか、硬くて切断に強いかが決まります。
• 保護添加剤 — 酸化防止剤とオゾン発生防止剤は、特に屋外での使用において老化を遅らせます。
• 特殊機能添加剤 — 必要なグレードに応じて、難燃剤、帯電防止剤、または離型剤。

「ゴムコンパウンド」というフレーズは、データシート上では単に「ゴム」と短縮されることもありますが、同じベースポリマーを使用した良いコンパウンドと悪いコンパウンドの差は非常に大きくなる可能性があります。 2 つの SBR カバーの DIN 53516 摩耗損失は 120 立方ミリメートルと 350 立方ミリメートルです。最初のものは何年も続くだろう。 2つ目は数か月以内になくなるでしょう。そのため、配合レシピは、大手ゴムメーカーのプロセスの一部として厳重に守られています。

加硫は配合と同じくらい重要です

加硫（熱と圧力下でのポリマー鎖の架橋）によって、ゴムが耐久性のあるエンジニアリング材料のように動作するか、それとも伸びすぎた消しゴムのように動作するかが決まります。コンベアベルトの製造では、カバーはカーカスとともに長時間加熱されたプレスで加硫されます。温度、時間、圧力は正確に制御する必要があります。加硫が不十分であると、柔らかく高摩擦のカバーが生成され、すぐに磨耗します。過剰な加硫によりカバーが硬くて脆くなり、端が割れやすくなります。

毎日ゴムを硬化させるメーカーとして、私たちのチームは加硫曲線を配合配合と同じくらい重要なものとして扱っています。同じ硬化哲学は、重荷重の搬送および位置決めシステムで高いせん断抵抗を必要とする厚手の工業用タイミング ベルトにも当てはまります。コンベア ベルトのサプライヤーを比較する場合は、加硫プロファイルをどのように制御しているか、またバッチごとの変動はどのようなものかを尋ねてください。

重負荷用の厚肉工業用タイミングベルト この厚みのあるタイミング ベルトは、加硫プロファイルの慎重な制御を反映して、重荷重の搬送および位置決めシステムにおける高いせん断抵抗を実現するように設計されています。 製品を見る→

購入予定の特定のベルトの複合硬度、引張強さ、破断伸び、摩耗量もお問い合わせください。信頼できるサプライヤーは、自社の研究所または独立した試験機関からこのデータを提供します。サプライヤーがこれらの質問に数字で答えられない場合は、それを警告サインとして扱います。

ゴム製コンベヤベルトの保管、メンテナンス、耐用年数

最適なコンパウンドであっても、ベルトが不適切に保管されたり操作されたりすると、早期に故障してしまいます。ここでは、お客様と共有する実践的なポイントを紹介します。

ストレージ

• ベルトは元の包装に包み、温度 15 ～ 25 ℃の涼しく乾燥した部屋に保管してください。
• 直射日光、紫外線ランプ、オゾンを発生する電気モーター、溶剤から遠ざけて保管してください。
• ロールの上に重いものを積み重ねないでください。ロールをシャフト上または平らな面で水平に支えます。
• ベルトは出荷後2年以内にご使用ください。ゴムは保管中でも劣化します。時間の経過とともに表面が酸化してゆっくりと硬化します。

インストールと操作

• スプライスが正しく硬化されていることを確認してください。スプライスが不良であると応力が集中し、ベルトの残りの部分が磨耗するずっと前にカバーが接合部付近で破れてしまいます。
• ベルトのトラッキングと張力を監視します。過度の張力によってカーカスが切れることはありませんが、カバーの摩耗が促進され、エッジに亀裂が生じます。
• 戻り側をきれいな状態に保ってください。ベルトとテールプーリーの間に材料が挟まると、カバーが損傷する主な原因になります。
• インパクトゾーンをコントロールします。大きな塊が高い高さから落ちる場合は、衝撃ベッドまたは厚いカバーを使用してください。天然ゴムであっても、衝撃エネルギーを無制限に吸収できるわけではありません。

固定インデックスや正確な位置ロックが必要な搬送ラインでは、滑らかなカバーベルトよりも強化ゴム製タイミングベルトの方が良い選択肢となります。タイミングベルトはプーリーと噛み合い、滑りをなくし、ライン全体で正確なピッチを維持します。この構造は、組立コンベヤ、梱包ライン、自動マテリアルハンドリングシステムで一般的です。

T型ゴム製同期タイミングベルト プーリーとかみ合って滑りをなくし、正確なピッチを維持する強化タイミングベルトで、組立コンベヤ、梱包ライン、自動マテリアルハンドリングに最適です。 製品を見る→

ゴムコンパウンドが劣化している兆候

• 表面硬化と亀裂は通常、熱老化またはオゾンによる攻撃を示します。亀裂がベルトの長さに沿って規則的なパターンで現れる場合は、オゾンが原因である可能性が高く、EPDM がより適切なカバーとなります。
• 膨らんだり、柔らかくなったり、スポンジ状になったりする場合は、油または溶剤がゴムを攻撃していることを意味します。 NBR または CR に切り替えるのは正しい選択です。
• 急速に磨耗して表面が粗くなり、破れた場合は、コンパウンドが素材の摩耗性に対して柔らかすぎることを意味します。次回は、より硬く、高摩耗グレードの SBR または NR コンパウンドを指定する必要があります。

よくある質問

コンベアベルトに使用される最も一般的なゴムは何ですか?

SBR が最も一般的です。耐摩耗性とコストのバランスが最も優れており、汎用コンベヤベルトのデフォルトとなっています。天然ゴムは、特に採掘や採石用途など、耐引裂性と耐衝撃性が重要な場合に最も一般的に選択されます。

コンベヤ ベルトに最適なゴムの種類を知るにはどうすればよいですか?

まず、搬送される材料と環境（摩耗性、油または化学薬品への曝露、最高温度、屋外または屋内での使用、難燃性や食品との接触などの法的要件）をリストします。次に、これらの要素をこの記事の比較表と照合します。疑問がある場合は、独自のゴムを配合し、特定の素材に対して実験室テストを実行できるメーカーに相談してください。

1つのゴムタイプで油と高熱を同時に処理できますか?

完璧ではありません。 EPDM は熱には対応しますが、油には対応できません。 NBRは油に対応しますが、耐熱性に限界があります。 CR は妥協点を提供しますが、どちらのカテゴリでも最高ではありません。要求が厳しい場合には、メーカーによっては、特別なブレンドを使用したり、EPDM を含浸させたカーカスの上に厚い NBR トップ カバーを使用したりすることがあります。本当の解決策は、最悪の動作条件について正直に考え、最初に主要なストレス要因を選択することです。

ゴムおよび工業用コンベヤ ベルトの種類について詳しくは、関連ガイドを参照してください。 ゴムおよび工業用コンベヤベルトの種類 .

ゴム製コンベヤベルトにとって「食品グレード」とは何を意味しますか?

食品グレードの化合物は、FDA 21 CFR 177.2600 や EU 枠組み規制 1935/2004 などの規制に準拠しています。繰り返し食品と接触しても安全なポリマーと添加剤を使用しており、食品に移行する可能性のある可塑剤や促進剤は含まれていません。油、温度、洗浄剤に応じて、食品取り扱いベルトにはシリコーン ゴムと NBR が一般的に選択されます。また、ベルト表面は洗浄可能であり、施設内で使用される洗浄剤に対する耐性がなければなりません。

ゴム製コンベアベルトの寿命はどのくらいですか?

単一の番号はありません。適切に選択されたベルトは、適度な条件下で使用すると 5 ～ 10 年間使用できます。過酷な採掘任務では、1 ～ 3 年が一般的です。耐用年数は、配合物の選択、カバーの厚さ、接合品質、メンテナンス、搬送される材料の強度によって異なります。最も実用的な指標は、DIN 53516 または ISO 4649 テストでの摩耗損失であり、衝撃やエッジ摩耗の状態を現実的に把握することができます。

グレード M とグレード A のベルトの違いは何ですか?

グレード M は、DIN 22102 に準拠した中程度の摩耗損失制限 (通常は最大 250 立方ミリメートル) を持つ汎用グレードです。グレード A は、より厳しい制限 (通常は最大 120 立方ミリメートル) を持つ耐摩耗グレードです。グレード A のベルトは、より硬く耐摩耗性のコンパウンドで作られており、研磨材の搬送時に長持ちします。砂、砂利、鉱石、またはセメントを扱う事業の場合、通常、グレード A の追加コストは何倍にもなって払い戻されます。

コンパウンドを理解するゴムメーカーと提携

コンベア ベルトに適切なゴムを選択することは、何を搬送するのか、動作温度はどれくらいか、油は含まれているか、難燃性や帯電防止特性は必要か、ベルトは食品規制を満たす必要があるかなど、何を問うべきかを理解していれば、複雑ではありません。これらの答えは、NR、SBR、NBR、CR、EPDM、またはブレンドされた化合物を示します。この記事の図表は、サプライヤーと行うべき会話の参考になります。

寧波 GUL TZ ゴムベルト有限公司は 1992 年以来、中国の寧波でゴムベルトを製造してきました。当社は ISO 9001、ISO 14001、ISO 45001 の認定を取得している国家ハイテク企業であり、ゴムベルトに関する国家規格および業界規格の策定に参加してきました。当社の製品範囲は、産業用および自動車用のタイミングベルト、マルチリブベルト、Vベルト、ゴム平ベルト、プーリーをカバーしています。当社が製造するすべてのベルトに組み込まれているのと同じ配合の専門知識が、お客様のコンベヤ プロジェクトをサポートする準備ができています。詳しくはこちら 私たちの会社と製造の歴史 .

特定の用途向けにコンベア ベルトまたはゴム ベルトを選択する場合は、材質の説明と動作条件を当社にお送りください。弊社はコンパウンドを推奨し、テストデータを提供し、お客様の仕事の要件を満たすベルトを提供します。