超音波溶着とは熱可塑性樹脂を微細な超音波振動と加圧力によって瞬時に溶融して、接合する加工技術である。この接合方法は、成形品の溶着だけでなく、ボスのカシメやスポット溶着、フィルムや不織布のシール、金属のインサートなど幅広い分野において使用されている。
超音波溶着は、1960年代初頭に開発されました。当初は周波数が20ｋHzで数十ミクロンの縦振動によって樹脂が1秒以下で瞬時に溶着して、分子間結合を行う。また、接着剤などの消耗品も不要で、溶着後の外観も綺麗に仕上がる。さらに、超音波溶着の過程ではボルト、釘やバックルなどの材料が使われておらず、伝統的な接着剤より乾燥時間がもっと速いです。
超音波溶着の原理について、まず超音波発振器によって発せられた電気エネルギーは振動エネルギーに変換される。それと同時に、圧力をかけることにより２つの熱可塑性樹脂パーツの接合面に強力な摩擦熱を発生させて、対象物を溶融し結合させる。
超音波溶着は通常プラスチックの溶接に使われている。ただし、超音波溶着が適用可能なプラスチックは熱可塑性樹脂（熱を加えると溶融する樹脂）に限られており、ウレタンやエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂には適用できない。
超音波溶着のメリット
１、消費電力が少ないです。
２、環境に優しいです。
３、消耗材が必要ない。
４、自動化しやすいです。
５、再現性が高いです。
６、溶着サイクルが早いです。
超音波溶着のデメリット
１、大物部品溶着が困難である。
２、複雑・不規則形状が困難である。
３、三次元形状が困難である。
資料引用元：
https://www.dukane.jp/technology/feature/
http://www.nalex.co.jp/technology/tech-welder/principle/
https://baike.so.com/doc/3169241-26244544.html
筆者：何桃紅
2019年11月19日