超音波溶接の開発は、1960年代初期ことから普通、今では普通な加工技術です。高周波摩擦エネルギーは2つの接触したプラスチック表面に導入され、したがって大きな摩擦力から発生する高い熱によってプラスチックが溶融する。ホーンとアンビルの締め付けにより、冷却後に溶融プラスチックが形成される。そして、2つのプラスチック部品が接着剤なしで一緒に接合されます。時間とコストの発生は顕著に節約され、これが超音波溶接が大きく採用される主な理由である。


プラスチック溶接

通常のプラスチック溶接

エネルギーディレクター (Energy Director; ED) は、2つの接触面の1つにV字型の仰角があります。それは、超音波振動がプラスチックを溶融し始めるときにこす。ラインコンタクトを引き起こす。ラインコンタクトは、超音波エネルギーを集束させる。溶融が続くにつれて、エネルギーディレクタは流体となり、2つのシェルの間の空間を満たす。ホーンの下向きの力により、溶融したプラスチックが広がる。


形成溶接

伝統的な超音波溶接を除き、超音波による溶融成形は、非常に広い範囲の可能な用途を提供する

  • リベット打ち Riveting
    ホーンは機械的振動エネルギーをリベットに伝達する。接触側のリベットツールは、同時に所望のヘッド形状を形成した。容許範囲内で、1回の溶接で数個のリベットを作ることができます。また、自動車のバンパーやダッシュボードなどの巨大部品のリベット締めに複数のプレスヘッド方式を採用しています。
  • フランジ加工 Flanging
    フランジ加工技術は金属加工で知られています。追加のプラスチック部品は、フランジ加工によって本体に固定することもできます。このプロセスは、異なる材料の接合部品にも適用可能です。ホーン表面は、必要な作業に応じて異なる設計となっている。
  • 埋め込み Embedding
    ねじまたは他の金属部品は、超音波埋め込みによってプラスチックに挿入することができます。埋め込み部品の引っ張り抵抗および安定性は、サイズおよび形状とは異なる。部品が同じレベルでなくても、複合ホーンによる1回の溶接で埋込みを完了することも可能です。

これらのプロセスはかなりの超音波の使用を拡張します。それらは、熱可塑性合成材料と他の材料(金属、ガラスまたは異種のプラスチック)との形態結合の可能性を提供する。溶接とは異なり、溶融成形の場合、1つのプラスチック部品のみが局所的に可塑化され、粘性の状態に成形される。超音波によって形成することは、他の技術を超える重要な利点を有します。フォーミングは溶融相で起こるので、機械が正しく調整されたとき、成形部品にはほとんど応力が生じない。応力解放の問題は事実上存在しないです。固定的な接続が達成され、長期間の動作においても非常に厳しい要求に対応します。



金属溶接

銅やアルミニウムなどの非鉄金属の超音波溶接は、長年にわたって業界で試されてきたプロセスです。 溶接は、溶接ノードのサイズに応じて、1〜3秒かかる非常に迅速に完了する。

他の溶接プロセスと比較して、接合された部品は、融点に達しないように加熱されます。 これは、他の接合技術と比較して多くの利点をもたらす。 ワイヤの絶縁など、溶接部に直接隣接するその他の材料は損傷を受けません。 さらに、接合された材料は、固体材料への移行時に脆くならない。 溶接の強度は、溶接される部品の最初の2つの原子層の緩和プロセスによって生成される。



切断

超音波切断プロセスには、接続された部品の切断や分離が含まれます。 1秒間に高い周波数数により、切断されるべき物品の圧力を低減することができる。 これにより、きれいなカット面が作成されます。 実際には、2つの異なるプロセスがあります。

  1. カット&シール; 主に繊維製品、箔やフリースの分野で使用されます
  2. 切断; 食品、ゴム、発泡体、人工皮革などの固形物