超音波溶接は超音波プラスチック溶接技術を採用しており、超音波トランスデューサーを介して高周波電気エネルギーを機械振動エネルギーに変換し、バナーデバイスを介して振幅を変更した後、機械振動エネルギーを溶接ヘッドに伝達します。溶接ヘッドが加工製品の表面に近づくと、超音波が自動的に発生し、加工製品の表面に微小振幅の高周波振動を引き起こします。加工製品の表面との摩擦が熱に変換され、加工製品が溶融してから融合します。スポット溶接操作により、溶接は比較的完璧になり、溶接ヘッドを交換することで異なる溶接効果が得られます。
超音波溶接はどのように機能しますか?
超音波振動が材料（プラスチックなど）に当たると、分子鎖が振動し始めます。分子は動き始め、互いに擦れ合います。これによりエネルギー（摩擦熱）が発生します。熱可塑性材料の場合、このプロセスにより材料が溶け始めることがあります。超音波溶接はこの原理を利用しています。追加の圧力をかけて短時間保持すると、接続領域でさまざまな材料（コンポーネント）を分子レベルで溶接できます。
超音波溶接は何に適していますか?
超音波溶接は、接着剤やネジなどの補助ツールを必要とせず、数秒以内に行われます。超音波は、たとえば、包装、自動車部品、玩具などの製造に使用されます。
1. 射出成形部品（玩具など）の接続
2. 埋め込み膜（医療部品に使用されるフィルター膜など）
3. 皮革、不織布、繊維の統合（自動車のエアフィルターなど）
4. 異なる種類の材料を積み重ねる（例：エアバッグ用）
5. 成形技術を使用して、形状が合うコネクタを作成する（充電器の磁気接点など）
6. 皿穴ソケットと磁石（センサーを作動させるためのカプセル化された磁石など）
超音波溶接システム：
完全な超音波溶接システムは、さまざまなコンポーネントで構成されています。アクティブコンポーネントは振動を生成し、振動を伝達して、溶接ジョイントに適用します。パッシブコンポーネントは、生成された力を吸収し、特に支持コンポーネントが接続されている溶接ジョイントポイントでコンポーネントを適切な位置に固定します。
コンポーネント:
超音波発生器
超音波トランスデューサー
超音波振幅レバー
超音波ツールヘッド
トランスデューサー、振幅ロッド、超音波発生器の組み合わせは、いわゆるスタックを形成します。
プロセス技術：エネルギー集中原理：
部品を正確に溶かすには、振動エネルギーを一点に集中させる必要があります。これをエネルギーの集中と呼びます。この特定の点が、熱の発生が最も強く、溶解が起こる場所であり、低エネルギー溶接プロセスとして定義されます。
エネルギー集中の種類:
すべては形状の問題です。振動エネルギーが正しい点に収束するように、溶接する部品またはツールの幾何学的形状をそれに応じて設計する必要があります。コンポーネント統合の集束のために、エネルギーディレクター (ED) は材料自体にエネルギーを集束します。集束ツールの幾何学的形状については、ツールの形状が特定の用途に適しています。
超音波を使用して溶接できる材料は何ですか?
一般的に、ほとんどの熱可塑性材料（加熱によって成形できるプラスチック）は超音波を使用して溶接できます。材料が硬いほど良いです。プラスチックに加えて、アルミニウム、ニッケル、真鍮、銅などのさまざまな非鉄金属も超音波溶接に適しています。