油圧ショベルおよび鉱山用ダンプトラック向け高圧NBRおよびPU製Oリング

油圧ショベルや超大型鉱山用ダンプトラック（ホールトラック）の莫大な動力は、通常300～500バールという高圧で作動する油圧システムに由来します。これらのシステムは機械の循環系であり、ブームおよびバケットの動作からステアリング、ブレーキに至るまで、あらゆる機能を駆動します。このような環境下では、シールは高圧、圧力サージ（衝撃荷重）、高温（周囲温度および流体の圧縮によるもの）および絶え間ない動的運動という、苛烈な負荷に常にさらされます。シールの劣化・破損は、動力の喪失、環境汚染、さらにはシステム全体の重大な損傷を招く可能性があります。

ニトリルゴム（NBR）は、標準的な鉱物油系液压作動油（HLPタイプ）を用いる油圧システムにおいて、最も一般的なシール材であり続けている。これは、コスト対性能比に優れ、作動油に対する耐性が良好で、ほとんどの用途に十分な温度範囲および十分な機械的特性を備えている。多くの静的シール（ポート接続部のOリング、フランジガスケットなど）および要求水準がそれほど高くない動的用途においては、NBRが完全に適している。70ショアAや90ショアAといった標準的な化合物は、グランド設計および使用圧力に基づいて選定される。

しかし、最も重要な動的シリンダ用途では —特に、大規模なリフト・チルトシリンダにおけるピストンシールおよびロッドシールでは —ポリウレタン（PUまたはAU）がしばしば最適な材料として選択される。ポリウレタンエラストマーはゴムではなく、構造が大きく異なる高分子であり、優れた特性を有している：

· 極度の摩耗および押し出し耐性：これらは、おそらく現時点で利用可能な最も耐摩耗性の高いポリマー製シールであり、大型・長ストロークシリンダーにおいて発生する横荷重および金属同士の接触をも耐え抜くことができます。

· 高い引張強度および荷重支持能力：非常に高圧下でも変形やクリアランスギャップへの押し出し（エキストルージョン）を起こさず、耐えることができます。

· 優れた裂け抵抗性。

  欠点としては、使用温度範囲が比較的狭く（通常−40 °℃ から +100 °℃）、高温水・蒸気および特定の化学薬品に対する耐性が低い点が挙げられます。主に油圧油との併用を前提としています。

キャタピラー、コマツ、日立などのOEM各社は、各シリンダーモデルに対応した正確なシールキットを指定する詳細なサービスマニュアルを提供しています。これらのキットには、通常、複数の材料が組み合わされて含まれており、主たる耐圧シールにはPUが、二次シールおよびワイパーにはNBRが、超高圧用途ではPTFE製バックアップリングが用いられることがあります。

オーストラリアのピルバラ地域および米国の一部の鉱山において、自律型および遠隔操作型の採掘機械が導入されたことで、さらに複雑な課題が生じています。無人車両におけるシールの信頼性は、より一層重要となります。なぜなら、無人車両での漏れは故障を引き起こすまで検知されず、高額な遠隔診断および修理のための作業員の現地招集を余儀なくされるからです。予知保全戦略では、油圧作動油の清浄度、温度、圧力の変化傾向をセンサーで監視し、そのデータとシールの寿命データを統合して、計画保全期間中にシール交換を実施するようスケジューリングします。これにより、資本集約型かつ24時間365日稼働するこうした操業における機械稼働率を最大化します。