超音波溶着がプラスチック溶着に革命をもたらした方法

超音波溶着の基本原理は、大きな圧力で結合できる 2 つの材料片がなければならないということです。

プラスチック溶接または熱可塑性樹脂をシームレスに接合できるプロセスは、かなり前から存在しています。この目的のために作成された多くの方法の中で、最も革新的な方法の 1 つは超音波溶接です。超音波溶接は、熱や電気の代わりに音波を使用して 2 つの異なる部品を溶接するため、フラックスや接着剤を使用せずに 2 つの材料を一緒に溶接できます。

超音波溶着は、「低電力摩擦」溶着プロセスを使用します。このプロセスでは、発生する熱が非常に少なく、正確に制御できます。基本的な考え方は、ワークを加圧下でクランプしながらワークをこすり、結合を形成することです。ワークピースはアンビル上に配置されます。アンビルには小さな隆起があります。盛り上がった隆起部が材料に食い込み、溶接プロセス中に所定の位置に保持します。次に、超音波ツールをワークピース上に降ろし、圧力を加えてクランプし、必要な摩擦作用を発生させます。ほとんどの溶接操作では、ツールは 20 キロヘルツの周波数で振動し、低電力アプリケーションでは、ツールは約 40 キロヘルツで振動します。

超音波溶接プロセス

このプロセスは、Sonics & Materials Inc. の創設者である Robert Soloff が超音波プローブの実験を開始した 1963 年に初めて発見されました。実験を通じて、ソロフは音波が他のプラスチック溶接方法によって制限されないことを発見しました。この発見の後、ソロフは理想のおもちゃのエンジニアのために最初の超音波溶着機を作成しました。

フレンドリーな超音波溶接アプリケーション

超音波溶接は、世界中のヒート シールおよびプラスチック溶接アプリケーションで使用されています。実際、多くの携帯電話、家電製品、おもちゃがこの方法を使用して、接着剤やネジを自動的に交換しています。音波溶接は溶接材料を使用せず、熱や煙を放出しないため、非常にフレンドリーで効果的な熱可塑性溶接方法になります。多くのプラスチック溶着方法と同様に、超音波溶着は 1 秒で完了します。

これにより、材料をすばやく組み合わせることができますが、最終的には他のヒート シール方法と比較してコストを節約できます。超音波溶着機は、非常に特定の製品に合わせて簡単に変更できるため、多くのアイテムを溶着できます。大きくてかさばる機器は、コストがかかりすぎるため、新しい環境に適応するように再設計することが困難です。

超音波法とは何ですか？

音響過熱または化学結合を使用すると、企業は溶接プロセスから熱や煙を除去するために排気システムやその他の高価な保護手段を使用する必要もなくなります。また、異物を生成しないため、異物が壊滅的な結果をもたらす可能性があるコンピューターや医療分野で超音波溶接機を使用できます。この汎用性と溶接速度により、超音波溶接は、今日使用されている最も一般的なプラスチック接着方法の 1 つになっています。

パフォーマンス

超音波溶接は、複数の操作が必要な場合に使用されます。この溶接方法は作業を最速で完了させ、非常に成功した使用方法です。自動車産業やエレクトロニクス企業は、大量の在庫を持っているため、この方法を使用して製品をはんだ付けすることがよくあります。金属、硬質プラスチック、軟質プラスチック、その他の材料はすべて超音波溶着できます。

現在、超音波溶着は上記の材料の溶着に大きな成果を上げているため、他の材料との溶着にどの程度効果があるのか​​研究されています。他の製品も超音波の需要が大きく、水中溶接作業などの研究が必要です。

未来

超音波エネルギーは非常に普及しており、超音波溶接技術は医薬品、医療、食品、化粧品、ホームケア、パーソナルケアなどのさまざまな産業分野で使用されているため、将来的には他のさまざまな接合プロジェクトで使用されることが期待できます。製造。製造過程での製品の小さな欠陥をなくすものであり、管理しなければ製品や企業のブランド価値を損なうものです。