氟树脂成形体制造技术

一种在流体设备中使用且具有呈环状的密封部(10)的氟树脂成形体，其中，所述密封部由在氟树脂成形体被组装于流体设备时承受压缩载荷的方向上排列的突起部(14)和支承部(12)构成。

【技术实现步骤摘要】
氟树脂成形体
本专利技术涉及一种具有密封部的氟树脂成形体。
技术介绍
在半导体制造中使用的阀装置等中，使用超纯水、臭氧水等腐蚀性流体，因此，从耐腐蚀性的观点出发，有时会利用氟树脂构成密封部。例如，在日本特开2015-94409号公报中，记载有阀装置的隔膜由氟树脂构成的技术。该隔膜的外缘部被夹持在构成致动器部的一部分的保持部与设置于主体的隔膜保持部之间。由氟树脂构成的密封部在施加密封所需要的力时，不仅伴随弹性变形，还伴随塑性变形。因此，与不发生塑性变形的橡胶材质的情况不同，不容易维持良好的密封性。
技术实现思路
本专利技术用于解决这样的课题，其目的在于提供一种具有可以长期进行稳定的密封的密封部的氟树脂成形体。本专利技术所涉及的氟树脂成形体在流体设备中使用且具有呈环状的密封部，其中，密封部由氟树脂成形体被组装于流体设备时在承受压缩载荷的方向上排列的突起部和支承部构成。根据上述氟树脂成形体，密封部在规定方向上承受压缩载荷，因此突起部发生塑性变形而填埋与对方构件的间隙，并且支承部发生弹性变形而确保基于其反作用力的密封压力，因此，能够长期进行稳定的密封。本专利技术所涉及的氟树脂成形体的密封部由在氟树脂成形体被组装于流体设备时承受压缩载荷的方向上排列的突起部和支承部构成，因此能够长期发挥稳定的密封性。对于上述的目的、特征及优点，通过参照附图说明的以下的实施方式的说明而容易理解。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式所涉及的密封部的剖视图。图2是比较对图1的密封部施加压缩载荷的前后和释放了该压缩载荷时的密封部的高度的图。图3是基于实测数据示出图1的密封部的恢复率的经时变化的图。图4是基于实测数据及推测示出图1的密封部的恢复率的经时变化的图。图5是本专利技术的第二实施方式所涉及的密封部的剖视图。图6是本专利技术的第三实施方式所涉及的密封部的剖视图。图7是本专利技术的第四实施方式所涉及的密封部的剖视图。图8是表示具有图6的密封部的氟树脂成形体的应用例的装置的局部剖视图。图9是图8的A部放大图。图10是表示具有将图5和图7组合的形式的密封部的氟树脂成形体的应用例的装置的局部剖视图。图11是图10的B部放大图。具体实施方式本专利技术的氟树脂成形体具有环状的密封部。在此，“具有密封部的氟树脂成形体”当然包含与密封功能直接相关的密封部构成氟树脂成形体的一部分的情况，但也包含氟树脂成形体的全部实质上为密封部的情况。作为前者的例子，能够例举外周缘固定于流体设备的隔膜阀芯，作为后者的例子，能够例举所谓的密封环。以下，对于本专利技术所涉及的氟树脂成形体的密封部，举出优选的实施方式而参照附图进行说明。(第一实施方式)关于本专利技术所涉及的氟树脂成形体的密封部的第一实施方式，参照图1～图4进行说明。在图1示出构成为环状的密封部10的截面。密封部10由支承部12和从支承部12突出的突起部14构成。支承部12的截面形状为矩形，突起部14的截面形状为将底边放置于该矩形的一个边上的等腰三角形。以下，方便起见，设想密封部10安装固定于在流体设备设置的环状的安装槽(未图示)的情况来进行说明。密封部10在固定于安装槽时，在支承部12与突起部14排列的方向，即A-A方向上承受压缩载荷。密封部10在承受该压缩载荷时，以伴随弹性变形及塑性变形的方式变形。此时，塑性变形区域主要集中于突起部14。支承部12在接近突起部14的区域进行塑性变形，在除此以外的区域的一部分中进行弹性变形。突起部14进行塑性变形，由此，突起部14与对方构件(未图示)的间隙沿着突起部14顶端的环状线而被全部填满。换言之，突起部14的顶端变形为与对方构件的表面形状正好吻合。并且，突起部14由于从弹性变形后的支承部12承受弹性反作用力，因此被强力地向对方构件推压，能够以突起部14顶端的环状线为密封线获得基于高表面压力的密封作用。此外，在初始状态下，在突起部14的顶端也可以形成有0.5R左右的圆弧。为了确保必要的密封性，在释放对于密封部10的压缩载荷时，密封部10必须具有规定以上的恢复性。而且，从施加压缩载荷起到经过至少与使用寿命相当的期间为止，在释放压缩载荷时需要维持上述规定以上的恢复性。此外，一个氟树脂成形体的密封部10安装固定于安装槽内的操作只有最初的一次，同一密封部10不会反复安装固定多次。本申请人研究了作为表示该恢复性的指标的恢复率与突起部14的顶点的角度θ处于怎样的关系下以及恢复率的经时变化是怎样的。如图2所示，“恢复率”是将施加压缩载荷前的密封部10的高度(A-A方向上的长度)设为H1，将施加压缩载荷后的密封部10的高度设为H2，并将释放该压缩载荷后的密封部10的高度设为H3，而利用下述的式(1)算出的值。此外，H3显然比H2大且比H1小。[恢复率]＝(H3-H2)/(H1-H2)式(1)作为试验片使用的氟树脂成形体是仅由密封部10构成的环状的氟树脂成形体，即密封环，密封部10由支承部12和突起部14构成。在初始状态下，密封部10的高度(H1)为20mm，突起部14的高度h为1mm。另外，关于截面形状为等腰三角形的突起部14的顶点的角度θ，准备在初始状态下为60度、90度及120度这三个种类的试验片。然后，将试验片安置于夹具，在支承部12与突起部14排列的A-A方向上施加压缩载荷，压缩至密封部10的高度(H2)变为19.5mm为止。在该状态下放置了规定时间(以下称为“放置时间”)后从夹具取下试验片，测定从取下起经过了一个小时时的密封部10的高度(H3)。对于上述三个种类的试验片，各自在最大6900小时(约290天)的范围内变更放置时间而获得大量的测定数据。图3及图4是基于从这些测定数据算出的恢复率或者推测的恢复率而示出恢复率的经时变化的图。这些图表的横轴表示放置时间且纵轴表示恢复率，并且以突起部14的顶点的角度θ作为参数。在图3描绘有基于到最大放置时间6900小时为止实际测定出的数据的曲线，在图4描绘有包含在将放置时间延伸到10年的情况下推测的外延部分的曲线。如图3所示，恢复率随着时间经过而变小。恢复率下降的比例在放置的当初大，之后逐渐变小。另外，当突起部14的顶点的角度θ变小时(120度→90度→60度)，恢复率变小，表示恢复率的经时变化的曲线向下方移动。在将对密封部10要求的使用寿命设为10年并设为用于发挥必要的密封性的恢复率为45％以上的情况下，根据图4可知，突起部14的顶点的角度θ处于90～120度的范围内即可。当突起部14的顶点的角度θ超过120度时，除了在密封性上产生问题之外，根据突起部14的应力分析，由于在远离接触点的部分不产生变形，因此产生材料的浪费。在此，作为表示基于压缩载荷的变形的程度的指标的“溃缩率”由使用了前述的H1及H2的下述的式(2)算出。[溃缩率]＝(H1-H2)/H1式(2)(H1-H2)是所谓的溃缩量，在上述的试验例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟树脂成形体，在流体设备中使用且具有呈环状的密封部(10、20、30、40)，其特征在于，/n所述密封部由氟树脂成形体被组装于流体设备时在承受压缩载荷的方向上排列的突起部(14、24、34、36、44、46、112a、112b、112c)和支承部(12、22、32、42)构成。/n

【技术特征摘要】
20190705 JP 2019-1256921.一种氟树脂成形体，在流体设备中使用且具有呈环状的密封部(10、20、30、40)，其特征在于，
所述密封部由氟树脂成形体被组装于流体设备时在承受压缩载荷的方向上排列的突起部(14、24、34、36、44、46、112a、112b、112c)和支承部(12、22、32、42)构成。


2.根据权利要求1所述的氟树脂成形体，其特征在于，
所述突起部的截面形状是在所述支承部具有两个顶点的等腰三角形，与支承部分离的顶点的角度为90度～120度。


3.根据权利要求2所述的氟树脂成形体，其特征在于，
在所述支承部(22)，与所述突起部(24)相邻地在所述突起部的两侧形成有槽部(26、28)。


4.根据权利要求2所述的氟树脂成形...

【专利技术属性】
技术研发人员：土居义忠，冲田让，池田启介，
申请(专利权)人：SMC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP