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は
じ
め
に
グ良非
レ流強
ー 化
ド動・
10.6 超音波溶着
ホーン先端から成形品に伝達された超音波エネルギーが熱に変換され、接合面の樹脂を溶融さ
せ溶着する方法です。成形品の接合部にはエネルギーダイレクターを設け、溶着が容易に出来る
ように設計する必要があります。
エネルギー・ダイレクター
溶着部
溶着部
エネルギー・ダイレクターあり
エネルギー・ダイレクターなし
10.6.1 特 長
長 所
短 所
・熱ひずみが大きく残る。条件によっては、
クラックが生じることがる。
・溶着条件によってバリが生じることがあ
るので、接合部のデザインでカバーする
等の対策が必要。
・大型成形品(例:300φ以上)への適用
が困難。
・数秒で溶着が完了し、生産性に優れる。
・接着剤を使用しないので、無臭,無毒で乾
燥の必要が無くなり仕上がりが良好。
・気密溶着が可能
・前処理が不要 注)
・インサートが可能
注)接合部には、離型剤,防錆剤,油類が付着しないように注意して下さい。
10.6.2 設計(JOINT DESING)
・エネルギーダイレクター
下記の溶着部のデザインを参考に設計して下さい。
溶着幅は1∼2㎜が目安であり、幅広い面積を溶着する場合はエネルギーダイレクターの数を
増やして下さい。
異樹脂との接合の場合、溶融粘度が高い側にエネルギーダイレクターを設けて下さい。
グ高耐
レ耐熱
ー
ド熱/
グシ
レャ
ーー
ドシ
グ制
レ ー ド振
グP
A
レ/
P
ーP
E
ド系
ブシ自
ロ
ーー動
グ
レト車
ー
ド//
設成
計形
基品
準の
金
型
設
計
留成
意形
上
点の
二
次
加
工
性
耐
薬
品
性
283
資
料
は
じ
め
に
R
二次加工性について
<変性ポリフェニレンエーテル樹脂>
10.6.3 溶着条件
溶接部デザイン
溶着時間・荷重は必要以上に作用させないで下さい。残留歪みやバリ発生の原因となる事があ
パットジョイント
溶着前
タングアンドグローブジョイント
ります。
溶着後
下記に試験片での溶着条件の例を示します。
W
W
4
W/8
ホーン
勾配
W/2
W/4
0.2∼0.6*
0.05∼0.2
0.2∼0.6
*要求強度による
シェアージョイント
溶
ビードジョイント
0.5∼1.0
30°∼45°
インター
フェアランス
0.5∼1.0
溶着前
溶着深さ
着
機
)
24×13
圧
力
0.1∼0.6MPa
間
0.1∼0.5sec
発
振
時
0.5
ホ ー ル ド 時 間
0.5sec
0.2∼0.5
振
幅
20∼50μ
数
20∼30KC
動
振
波
ホーン先端および支持台の形状は成形品の形状や寸法に応じて選択し、溶着部には均一に荷重
超音波の伝達距離は極力短く同一平面上に設け、エネルギーダイレクター側にホーンを設置し
10.7 超音波ステーキング
強度が高くなる加工方法です。
て下さい。
D
1.5∼2D
・異樹脂との溶着性
異樹脂との溶着性は可能ですが、同材での溶着に比べ強度は低下します。
溶着部デザインおよび溶着条件により異なりますが、下記の組み合わせを参考にして下さい。
ザイロン
ABS
PMMA
PC
PBT
PA
◎
△
○∼△
○∼△
△∼×
×
284
メタル
0.6∼0.8D
メタル
金
型
設
計
留成
意形
上
点の
超音波ステーキング例
成形品に適合しないホーン,支持台では、溶着不均一,ソリ,変形の原因となります。
グ制
レ ー ド振
成
形
品
下図のようにスタッド部を溶融させ、金属と機械的に固定する方法で、短時間で外観が良く
が加わるように設定して下さい。
グシ
レャ
ーー
ドシ
ブシ自
ロ
ーー動
グ
レト車
ー
ド//
※ザイロン500V同士での超音波溶著強度は8∼9MPa得られます。
・ホーン,支持台
グ高耐
レ耐熱
ー
ド熱/
グP
A
レ/
P
ーP
E
ド系
プラソン8200
ホ ー ン 先 端 形 状
周
ザイロンとの溶着性
試験片
10×25×3
図のように、試験片を重ね合わせて、超音波溶着を行う。
クリアランスフィット
(注)溶着部巾2∼3mmの場合
Min.ガイド編
(0.5mm)
(
14
0.3∼0.6D
60°∼90°
グ良非
レ流強
ー 化
ド動・
二
次
加
工
性
耐
薬
品
性
285
資
料
R
二次加工性について
<変性ポリフェニレンエーテル樹脂>
10.8 振動溶着
溶着する成形品に、圧力・振動を加え摩擦熱により樹脂を溶融させ溶着する方法です。
長 所
短 所
・不規則な形状及び大型部品での溶着が可能
・複数個の溶着が可能
・気密性,溶着強度が高い
・ガラス強化グレードでも可能
・バリが発生する
・瞬間的に振動を停止させる制御が難しい
10.8.1 溶着条件
一般的に下記の条件で振動溶着を行います。成形品の形状により条件が異なりますので、実際
の成形品で事前に溶着条件を検討して下さい。
周 波 数:100∼120Hz
振 幅:1∼4㎜
溶着時間:1∼5sec
保持時間:1∼2sec
10.9 熱溶着
成形品の溶着部に熱板を接触させ、樹脂を溶融させて溶着する方法です。
長 所
短 所
・不規則な形状及び大型部品での溶着が可能
・気密性,溶着強度が高い
・バリが発生する
10.9.1 溶着条件
一般的に下記の条件で熱板溶着を行います。成形品の形状により条件が異なりますので、実際
の成形品で事前に溶着条件を検討して下さい。
熱板温度:250∼320℃
溶 融 代:1∼2㎜
溶融時間:5∼30sec
勘 合 代:1∼2㎜
保持時間:1∼2sec
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