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超音波プラスチック溶着では、すべての種類のプラスチックが互いに良好に溶着できるわけではありません。強固な溶着部を形成できるかどうかは、材料の種類、融点、分子構造、硬度、振動の伝達性、溶着部の設計など、多くの要因に左右されます。

以下の適合表は、ABS、PC、PA、PBT、PE、PET、PMMA、PP、PVC、SAN、およびその他の一部のエンジニアリングプラスチック間における超音波溶着の適合性を、素早く確認するための参考資料です。

表の凡例

**X – Compatible：** 材料同士の適合性が高く、通常は超音波溶着が可能です。

**O – Occasionally：** 一定の条件下では溶着できる場合がありますが、実際のサンプルによる試験を推奨します。

**空白セル：** 直接の超音波溶着は一般的に推奨されない、または溶着性が低いことを示します。

本資料は、2つのプラスチック部品間における超音波溶着の適合性を事前に評価したい製品設計エンジニア、R&D部門、金型部門、および製造企業に適しています。

ただし、この表はあくまで初期検討のための参考資料です。実際の溶着結果は、具体的な樹脂グレード、添加剤、製品の厚み、エネルギーダイレクターの設計、装置出力、ホーン、治具、溶着条件などによっても変わります。気密性、引張強度、耐荷重性、または高い外観品質が求められる製品では、量産前にサンプル溶着試験を実施することをおすすめします。

VietSonicは、実際のサンプルを用いた超音波溶着のご相談および試験サポートを提供し、お客様が各材料と製品要求に適した最適なソリューションを選定できるよう支援します。

VietSonicは、超音波溶接の規格に従った溶接設計の方法を解説する記事を提供しています。

タイトル: 超音波溶接用部品設計

概要:

超音波エネルギーは、35年以上にわたり熱可塑性樹脂の接合に使用されています。熱可塑性材料の超音波溶接は、超音波組立の中で最も一般的な方法であり、自動車、家電、電子機器、玩具、包装、繊維、医療など、あらゆる主要産業で広く利用されています。この技術は、速度、経済性、効率に優れており、部品が複雑すぎるか、一体成形ではコストが高すぎる場合に選ばれることが多いです。

本資料は、新製品設計の初期コンセプト段階で設計者を支援し、最適な生産結果を確保するためのガイドラインを提供します。設計で示される寸法はあくまで目安として使用してください。実際の用途に応じて変更が必要になる場合があります。 (ダウンロード)

VietSonicは、超音波溶接における最適設計に関する科学論文を提供しています。

タイトル: 超音波加工装置におけるベアリングの最適設計

概要:

高出力超音波製造プロセスにおいて、超音波を伝達する部品のベアリング設計は特に重要です。これは、プロセス中に結合条件が変化することにより、振動構造内の節面（ノード平面）の位置が変わるためです。残留振動を固定リングで低減するために、複数の共振器を用いた特別なベアリングが、チューブ引抜きやワイヤ引抜き、さらには穴あけや溶接などの超音波生産プロセス向けに開発されました。伝達される縦振動には常に半径方向成分も含まれるため、エネルギーを伝達する部品と振動を除去する部品の間のインターフェースにおける結合の動的剛性は非常に重要です。本論文で説明される方法では、剛性を低減した結合によって動的挙動の最適化が達成されています。 (ダウンロード)

VietSonicは、円段型超音波溶接金型の設計に関する科学論文を提供しています。

タイトル: 超音波ステップホーンの形状設計とFEMシミュレーションに関する研究

概要:

本論文は、放電加工（EDM）を支援するために使用される超音波ステップホーンの有限要素法（FEM）による研究を扱っています。EDM加工メカニズムでは熱現象が支配的です。超音波支援の役割は、キャビテーション現象を通じて材料の熱除去を強化することです。ステップホーンの固有振動数に対するステップ長、直径、コーナー半径の影響を分析するために複数の研究が行われました。FEMの結果と理論・実験データとの間で良好な一致が確認されました。また、ステップホーンの固有振動数を調整するために、長さ、直径、およびホーン重心付近の溝の追加加工によって調整する方法が示されています。 (ダウンロード)