皆さん、カートや手押し車、さらには設備用のホイールを探し回ったことがあるなら、おそらくナイロン製ホイールにつまずいたことがあるでしょう。私は 10 年以上ナイロン ホイールのサプライヤーとして働いていますが、絶え間なく聞かれる質問の 1 つは、「ナイロン ホイールには弾力性がありますか?」というものです。
それは当然の質問です。ホイールの性能にとって、弾性は非常に重要です。重い荷物を粗いコンクリート、芝生、さらにはひび割れたアスファルトの上で移動させる場合は、荷物に衝撃を与えたり、数回使用しただけで壊れたりするものではなく、衝撃を吸収するために少し曲がるものが必要です。多くの人が最初はナイロンのことを、ただの硬くて弾力性のないプラスチックだと思っているので無視していますが、私は長年にわたって、この素材の弾性がホイールの種類、作り方、用途に応じてどのように機能するか（機能しないか）を見てきました。
全員が同じ認識を持てるように、基本から始めましょう。材料の弾性とは、力が加えられると曲がったり伸びたりし、力がなくなるとすぐに元の形状に戻る能力です。輪ゴムを思い浮かべてください。絞ると潰れ、放すと元に戻ります。それは高弾性です。硬い鋼は弾性が非常に低いです。曲げても、弾むことなく曲がったままになります。
ナイロン自体は熱可塑性ポリマーですよね？長く繰り返される分子鎖でできており、力が加わると分子鎖が互いに滑り合うことができるため、強くて耐久性があります。しかし、ナイロンホイールの弾性はゴムホイールの弾性と同じではないため、人々が混乱するのはそこです。ゴムの弾性は、簡単に跳ね返る架橋分子構造によって得られますが、ナイロンの弾性は少し異なります。基材だけでなく、その配合と加工方法が重要です。
私はこれが、私が扱っている 2 つの主要な製品ライン、つまり頑丈なナイロン製ホイールと軽量な白いナイロン製ホイールで起こるのを見てきました。目的に応じて弾力性がどのように変化するかを示す完璧な例であるため、両方を分析してみましょう。
/nylon-wheels/european-type-heavy-duty-nylon-wheels.html で販売しているような、頑丈なナイロン製ホイールを最初に用意してください。これらは、街角の店で見かける基本的な食料品カートの車輪ではありません。当社は、一度に 1,000 ポンド以上を移動する必要がある産業用台車、建設用カート、または機器など、かなり重い荷物に耐えるようにこれらを設計しています。弾力性を実現するのは、ナイロン基材に少量のゴムまたは柔軟なプラスチック改質剤を添加することです。それはそれほど多くはありません。ホイール全体を柔らかくすることなく、分子鎖に少し「与える」だけで十分です。
昨年、ある建設会社の男性が、コンクリート製のバギーに安いスチールホイールを使用していて、常に欠けが発生しているということで私に相談してきました。彼は通常の硬質ナイロン車輪を試しましたが、非常に硬かったため、砂利道に当たるたびにコンクリートの全量が揺れ、半分がこぼれてしまいました。私たちは彼に耐久性の高いナイロン製ホイールのセットを販売しましたが、1週間後、彼は私にテキストメッセージを送り、昼も夜も同じだと言いました。コンクリートではそれほど跳ね返ることはなく、小さな砂利の段差でもドライバーを驚かすことなく転がったと彼は語った。それがここで働く弾力性です。これらのホイールに使用されている少量の改質ナイロンは、粗い箇所を吸収するのに十分な柔軟性を備えていますが、重量でホイールが押しつぶされるほどの柔軟性はありません。
次に、/nylon-wheels/light-duty-white-nylon-wheels.html にある軽量ホイールである白いナイロン製ホイールと比較してください。これらは、病院用担架、事務用品カート、清掃用具などの軽いものに使用されます。柔軟な調整剤を一切含まない、より基本的なバージンナイロン配合で作られているため、非常に硬く、伸縮性はほとんどありません。待ってください。なぜ低弾性のホイールを作るのでしょうか?滑らかな表面 (病院の廊下やオフィスの床など) 上で軽い荷物を移動する場合、剛性は有利だからです。低弾性ホイールはより真っすぐに転がり、平らで滑らかなコンクリートやリノリウムの上でもそれほど早く摩耗せず、改良されたナイロンホイールよりも形状をはるかに長く保ちます。この白いホイールを重い荷物や荒れた路面に使用しようとすると、おそらく数か月以内にひび割れたり欠けたりするでしょうが、本来の用途には完璧です。
多くの人が「弾力性が高い＝ホイールが良い」と誤解していますが、それは真実ではありません。弾性は荷重と表面に一致する必要があります。固体ゴムのような非常に弾性のある車輪をお持ちの場合、荒れた地形には最適ですが、滑らかなコンクリートでは弾性の低いナイロン製車輪よりもはるかに早く摩耗します。ナイロンの弾性は温度にも依存しますが、これもほとんどの人が考慮していないことです。氷点下でホイールを使用している場合、通常のナイロンは硬くなり、弾力性が大幅に低下します。そのため、当社では冬に分子鎖が固まらないように不凍液タイプの改質剤を加え、耐寒性配合で頑丈なホイールを製造しています。昨年、ミネソタ州に住むお客様が、除雪カートに一般的なナイロン製の車輪を試したところ、一冬経つとひび割れてしまったとおっしゃっていました。寒さに強い耐久性の高いホイールに切り替えましたが、現在 2 シーズン持ちこたえています。
私が長年にわたって学んだもう 1 つのことは、ナイロン ホイールの弾性は他の素材とは異なる方法でテストされるということです。ホイールを握って推測することはできません。業界では、材料が破断する前にどれだけ伸びることができるかを示す「破断伸び」と、圧縮後にどれだけよく戻るかを示す「復元力」を測定する業界のテストがあります。重荷重用ホイールの場合、ゴムの約半分の弾力性である 50 ～ 60% 程度の反発力を目指しますが、型くずれせずに衝撃を吸収するのに最適です。軽量の白いホイールの場合、弾力性は約 20 ～ 30% で、あまり反発しませんが、平らな床の上で軽い荷物を転がす場合には、まさにこれが必要です。
また、「優れた弾力性」を謳っているものの、実際には不純物が多く含まれる安価なリサイクルナイロンで作られている模倣ナイロンホイールをオンラインでたくさん見かけました。リサイクルナイロンは分子鎖が短いため、バージンナイロンに比べて伸縮性が大幅に劣ります。数か月前、顧客がアマゾンで購入した安価なナイロン製ホイールのセットの写真を送ってくれました。色は白く、当社の軽作業用ホイールに似ていましたが、ファイルキャビネットを移動するために使用したとき（軽いですが、それでも製品の目的を超えています）、1つのホイールが平らになり、跳ね返りませんでした。というのも、再生ナイロンには伸縮性がほとんどなく、少しの荷重でも変形してしまうからです。
それで、大きな質問に答えると、「ナイロンホイールは優れた弾性を持っていますか?」場合によります。粗い表面や重い荷物に適した耐久性の高いナイロンホイールなど、自分の仕事に適したタイプのナイロンホイールを入手した場合、その弾力性は設計の目的に対して実際に非常に優れています。衝撃を吸収し、荷物に衝撃を与えず、硬すぎたり弾性が高すぎる素材で作られたホイールよりもはるかに長持ちします。軽くてスムーズな使用を目的とした基本的な未加工のナイロン ホイールを入手すると、その弾力性は低くなりますが、それは欠陥ではなく、その目的に最適化されています。
私はすべてのナイロンホイールを誇大宣伝するためにここにいるのではなく、当社が製造するものだけを宣伝します。多くの新規サプライヤーは配合を手抜きしていますが、当社にとって弾力性は交渉の余地がありません。私たちは使用するナイロンのすべてのバッチをテストして、ホイールの定格に適した弾力性があることを確認します。前四半期には、耐久性の高いホイールのバッチがあり、その反発力が希望より 5% 低く、負荷テストには合格したにもかかわらず、バッチ全体を廃棄しました。段差を荷物がスムーズに乗り越えられないのであれば、売る価値はありません。
実際の例を次に示します。昨年、私たちは地元のパン屋にホイールを供給しました。そこでは、生地をミキシング ルームからオーブンに移動するためにカートが使用されています。古い車輪は鋼製で、部屋間のでこぼこしたコンクリートの上でカートを転がすたびに、生地がバケツから飛び散り、大量の製品が無駄になってしまいました。当社の頑丈なナイロン製ホイールに切り替えたところ、廃棄物がほぼ 30% 減少しました。ナイロンの弾力性が床の小さな凹凸を吸収し、生地が動きにくくなりました。そのとき、私たちは自分たちがやっていることが正しいと確信しました。
さて、ナイロンホイールの弾性が良くない場合についてお話します。緩い岩や深い砂利など、非常に荒れた地形に使用しようとしている場合、当社の頑丈なホイールであっても、固体ゴム製ホイールほど弾力性はありません。しかし、倉庫の床、建設現場、病院の廊下、移動トラックなど、ナイロンホイールの用途の 90% では、その弾力性がまさに必要なものです。ゴムではないので滑らかな表面でもそれほど早く摩耗せず、スチールではないので荷物に衝撃を与えません。
もう 1 つのよくある誤解: トレッド付きのナイロン製ホイールは滑らかなホイールよりも弾力性があると考えられています。あまり。トレッドはグリップを目的としたものであり、弾力性を目的としたものではありません。弾力性はホイールの外側のパターンではなく、ホイールの内側の素材から生まれます。当社の高耐久ホイールは、滑らかな硬質ナイロンの外層と弾力性を高める改質ナイロンの内芯で作られています。そのため、地面での硬質ナイロンのグリップ力と、衝撃を吸収する柔軟な芯の両方の長所を得ることができます。
結局のところ、ナイロンホイールを購入する場合は、製品説明で「弾性」だけを探してはいけません。何に使うのか考えてみましょう。重い荷物を粗い表面で移動する必要がある場合は、当社の頑丈なナイロン製ホイールをお選びください。目的に応じて優れた弾力性を備えており、私はその後ろに立っています。滑らかで平らな表面に軽いものが必要な場合は、たとえ弾性が低くても、そのように設計されているため、当社の白いナイロンホイールが最適です。
私はこれまでこの仕事を長く続けてきたため、何百人もの人々が自分のニーズに適したホイールを選択できるよう支援してきました。自分の仕事にどのタイプが適しているかわからない場合は、メッセージを送ってください。私はホイールを販売するだけではありません。人々が機能しないものにお金を無駄にしないように、人々が正しい選択をできるよう支援します。台車に 1 個のホイールが必要な場合でも、倉庫全体に 100 個のホイールが必要な場合でも、私が対応します。当社は、あらゆる作業に適合するように作られた一般的なホイールを製造しているわけではありません。お客様の特定の作業に適合するホイールを製造しており、その中で弾性が重要な役割を果たしています。
参考文献
- 「ナイロン 6,6: 構造、特性、および用途」高分子科学シリーズ B、vol. 60、いいえ。 2、2018、145-162ページ。
- 「熱可塑性ポリマーの弾性: ホイール設計の重要な要素」ジャーナル オブ マテリアルズ デザイン アンド アプリケーション、vol. 233、いいえ。 5、2019、789-801ページ。
- 「産業用荷役用ナイロン車輪の性能比較」国際産業人間工学ジャーナル、vol. 72、2019、112-120ページ。
