超音波溶接のしくみ

材料を結合するために釘、ボルト、接着剤、はんだなどのコネクタや留め具を必要としないアセンブリには、弱点が少ないという利点があります。組み立て中であっても、ネジ山の剥がれやネジ頭の損傷などの留め具の故障により、多くのコンポーネントが廃棄されます。

超音波溶接は、これらの製造上の課題を克服し、さらに一歩前進します。これは、プラスチックや金属などの異種材料を結合できる数少ない溶接プロセスの1つです。

の利点 超音波溶接

超音波溶接は、高周波での機械的運動によって発生する熱を使用して、2つの材料を効果的に溶接または接合します。このプロセスは、高周波の電気エネルギーを力とともに高周波の機械的運動に変換します。プロセス全体で、プラスチック材料を一緒に、または他の材料と溶かして結合するのに十分な摩擦熱が発生します。

超音波溶接の主な利点は、接着剤やはんだなどのフィラー材料を使用せずに、非常にクリーンでタイトな高品質のシールを生成できることです。その結果、継ぎ目が見えない製品になり、視覚的に魅力的で衛生的な製品になります。

超音波溶接は、従業員や機械がファスナーと工具の両方を処理する必要がないため、より高速なプロセスでもあります。より高い生産性とより低い生産コストは、製造業者にとってより多くの利益につながります。

また、超音波溶接は、硬化時間や乾燥時間がないため、接着剤、溶接、はんだ付けなどの他の非ファスナー接続方法よりも優れています。今日、超音波溶接プロセスは高度に自動化されており、人件費を節約できます。結果として得られるより高い利益は、競争力のある価格でより高品質で販売できる超音波溶接を使用した製品の製造に直接関係しています。

違いは何ですか 超音波溶接 と振動溶接？

熱可塑性プラスチックの一般的な振動溶接では、2つの部品の一方が高圧下で高周波で移動し、2つの表面を結合するために必要な摩擦熱を発生させます。ただし、この周波数は超音波溶接で使用される周波数よりもはるかに低くなります。

超音波溶接では、電気エネルギーは約20 kHz（最も広く使用されている）または40 kHz（小さくて繊細な部品に使用されている）の振動エネルギーに変換されます。これを、120〜240Hzの溶接周波数で動作するほとんどの産業用振動溶接機と比較してください。

また、振動溶接の振幅（平衡位置から測定される振動または振動の測定値）はより大きく、通常は0.4〜1.8mmです。対照的に、超音波溶接の振幅ははるかに小さく、25〜125ミクロンまたは0.025〜0.125mmです。

波の振幅が小さいほど周波数が高くなり、溶接がより速く、より高品質になります。実際、超音波プロセスの溶接時間は1〜3秒の間になりますが、同じ振動溶接では5〜10秒の範囲でサイクルがかかります。

超音波溶接は、6インチ未満の小さな部品、さらには小型の電子部品にも推奨されます。当社の電子製品の多くは、イヤフォンや多くの航空宇宙および自動車部品、医療製品などの非常に小さな部品の良好な溶接に依存しているため、これは最大の利点の1つです。

の最適な使用法 超音波溶接

超音波溶接は、継ぎ目を残さずに熱可塑性プラスチックを接合できるため、いくつかの驚くべき用途で使用されています。運動靴、ゴム製タイヤ、プラスチック製のダッフルバッグは、この安価な建具方法で作られた消費者向け製品です。

医療業界では、継ぎ目がなく、より衛生的で清掃しやすいゴム製およびプラスチック製の医療機器が必要です。また、このタイプの溶接プロセスでは、接着を固定するために他の材料を必要としないため、これらのアイテムは軽量のままです。さまざまな医療機器や製品に漏れのない完全に密封された結合を形成するために使用されるのは、機器の材料そのものです。

コンピュータおよび電子産業は、超音波溶接によって作成されるシールにより、ある程度の湿気に耐えることができるハウジングの恩恵を受けています。回路基板、配線接続、ケーブルリボンに使用されている熱可塑性ジョイントは、このタイプの溶接プロセスにより、品質が高く、信頼性が高くなっています。

超音波による固定および切断プロセスが自動化され、小型、複雑、または繊細なアセンブリで従来の製造方法によって発生したエラーの多くが排除されています。自動車、船舶、航空業界全体で、超音波溶接はより迅速な生産とより優れた品質保証をもたらしました。

STE for 超音波溶接

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