溶着の原理

振動溶着は、原理的には摩擦溶着と同じで、2つのプラスチックパーツを溶着する際に片方のパーツを他方のパーツに押し付けながら左右一方方向に微妙振動させることにより、接合面に樹脂を溶かすのに必要な熱を発生させる方法です。
摩擦により発生した熱は、通常数秒程度で接合面のみを溶融し、その後振動が停止すると共に2つのパーツの位置は自動的に原点復帰し、溶融部が固化するまで加圧下にて自然冷却され、溶着が完了します。

溶着の特徴

振動溶着機は、主に大型の熱可塑性樹脂製品を溶着、組み立てするのに適した方法で、熱板や高周波溶着に比べ電力諸費が少なく、かつ短時間で溶着する事ができ、温度制御・均一な磁束のコントロールといった不安要素が無い為、安定した再現性の高い溶着結果が得られます。
また、スピン溶着に比べ、複雑・不規則形状の部品に適用でき、一度に多数個の溶着も可能です。

スピン溶着

熱可塑性プラスチックパーツの一方を高速で回転させ、同時に圧力を加えることにより、下治具に固定されているもう一方の樹脂パーツとの間に摩擦熱を発生させて溶融、接合する技術です。
振動溶着と接合の原理は似ていますが、直進方向の振動を与えて摩擦熱を発生させる振動溶着に対し、スピンウェルダーではパーツを回転させて摩擦熱を発生させますので、溶着部が円形のものに限られます。
「円形」の必要があるのは溶着部のことであり、それ以外の部分は円形でなくても構いません。例えばパイプが折れ曲がったような形状のものであっても、接合部を回転させて溶着させられるのであればスピンウェルダーで溶着することが可能です。

溶着部が円形であるものに限られるというのがスピンウェルダーの最大のウィークポイントではありますが、スピンウェルダーはコンパクトで、溶着精度も非常に高く、また気密性・水密性を必要とするパーツの溶着も簡単に行なうことが出来ます。
もちろん超音波ウェルダーやバイブレーションウェルダー同様に、治具を交換することによって様々なアプリケーションに対応でき、汎用性も兼ね備えています。

超音波溶着

超音波溶着とは、超音波プラスチックウェルダを使用し、ワークの表面から与えられた超音波振動のエネルギーにより、ワーク接合面に発生する摩擦発熱効果により、接合面のみが加熱、溶融され、圧力との相乗効果により瞬間的に溶着される現象のことです。

超音波溶着の仕組み

超音波発生器と超音波振動子によって発生した超音波振動が、コーンを通して振幅を拡大された後、ホーンに伝わり、ホーンの先端が溶着に必要な振幅で振動します。それにより、摩擦熱が発生しワーク同士が溶着されます。

超音波溶着のメリット

・接着剤などによる接合に比べ、乾燥時間の必要がなく0.1秒~数秒の短時間で接合が完了する
・溶剤や熱接合のような異臭がない
・複雑な形状の成型品の接合が可能である。

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