JPH0311254B2 - - Google Patents
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- JPH0311254B2 JPH0311254B2 JP56135477A JP13547781A JPH0311254B2 JP H0311254 B2 JPH0311254 B2 JP H0311254B2 JP 56135477 A JP56135477 A JP 56135477A JP 13547781 A JP13547781 A JP 13547781A JP H0311254 B2 JPH0311254 B2 JP H0311254B2
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- welding
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- resin plates
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- B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
- B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
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- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
- B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
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- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/05—Particular design of joint configurations
- B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
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- B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
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- B29C66/727—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being porous, e.g. foam
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- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/04—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、発泡熱可塑性樹脂板特に高発泡板の
超音波溶着方法に関する。
超音波溶着方法に関する。
発泡熱可塑性樹脂板（以下発泡板という）を２
枚重ね、台に載せ一方の側に超音波発振用ホーン
を当て、10〜500KC／Ｓの超音波を用いて低発泡
板を溶着することは公知である。すなわち、低発
泡倍率1.5倍以下の発泡板であれば、10KC／Ｓ以
上の超音波を用いて直径約10〜30mmの断面をもつ
ホーンを用いて溶着できる。
枚重ね、台に載せ一方の側に超音波発振用ホーン
を当て、10〜500KC／Ｓの超音波を用いて低発泡
板を溶着することは公知である。すなわち、低発
泡倍率1.5倍以下の発泡板であれば、10KC／Ｓ以
上の超音波を用いて直径約10〜30mmの断面をもつ
ホーンを用いて溶着できる。
しかしながら、発泡倍率が２倍以上の高発泡板
に適用すると振動エネルギーの素材への吸収率が
大きいために前記発泡板の接触表面同志が十分な
溶着をする前に周囲の素材バルクの一部分が溶融
する。また最初に溶融する位置はホーンの当る中
央部とは限らず、なお、溶融部が円形となるとも
限らないで不定形な形状で座屈してしまう。この
現象は絶縁体の両端に高電圧をかけた時に発生す
るコロナ放電現象と似ており、素材のもつとも弱
い部分にエネルギーが集中するという一般的な物
理現象からも納得できることである。
に適用すると振動エネルギーの素材への吸収率が
大きいために前記発泡板の接触表面同志が十分な
溶着をする前に周囲の素材バルクの一部分が溶融
する。また最初に溶融する位置はホーンの当る中
央部とは限らず、なお、溶融部が円形となるとも
限らないで不定形な形状で座屈してしまう。この
現象は絶縁体の両端に高電圧をかけた時に発生す
るコロナ放電現象と似ており、素材のもつとも弱
い部分にエネルギーが集中するという一般的な物
理現象からも納得できることである。
次に具体的に図面に参照して説明する。
第１図は、発泡倍率1.5以下の低発泡板Ａ，Ｂ
を重ね、台２の上に載せ発泡板Ａの側から超音波
発振用ホーン１を押し当てた状態をイで示し、溶
着された溶着面Ｃの状態の断面をロでその平面図
をハで例示する。この場合ホーンは断面円形でそ
の直径は約10〜30mmの範囲のものが使用されその
範囲がほぼ溶着面Ｃとして均一に溶着される。
を重ね、台２の上に載せ発泡板Ａの側から超音波
発振用ホーン１を押し当てた状態をイで示し、溶
着された溶着面Ｃの状態の断面をロでその平面図
をハで例示する。この場合ホーンは断面円形でそ
の直径は約10〜30mmの範囲のものが使用されその
範囲がほぼ溶着面Ｃとして均一に溶着される。
第２図は発泡倍率２以上の高発泡板Ａ，B2枚
重ね低発泡板の溶着に使用する大きさ、径約15mm
のホーンを用いて溶着しようとした時の状態を例
示し、ロ，ハに断面及び平面図で示される溶着面
Ｃは第１図の如く均一にはならないで座屈してい
る。すなわち、低発泡板用ホーンでは溶着できな
い。
重ね低発泡板の溶着に使用する大きさ、径約15mm
のホーンを用いて溶着しようとした時の状態を例
示し、ロ，ハに断面及び平面図で示される溶着面
Ｃは第１図の如く均一にはならないで座屈してい
る。すなわち、低発泡板用ホーンでは溶着できな
い。
第３図は、一辺の長さが約５mmの小さい矩形の
ホーンを使用して高発泡板Ａ，B2枚を溶着しよ
うとした場合の結果を例示し、ロ及びハは溶着結
果溶着面Ｃを示す。ホーンの形状通り押しつぶさ
れてしまう。押しつぶされた部分は高発泡板Ａ及
びＢは溶着されるが、周辺とは大きな断差を生
じ、前記断差の境界面は脆弱で簡単に剥離すると
いう溶着の目的には程遠い極めて悪い結果で、実
用価格は認められない。
ホーンを使用して高発泡板Ａ，B2枚を溶着しよ
うとした場合の結果を例示し、ロ及びハは溶着結
果溶着面Ｃを示す。ホーンの形状通り押しつぶさ
れてしまう。押しつぶされた部分は高発泡板Ａ及
びＢは溶着されるが、周辺とは大きな断差を生
じ、前記断差の境界面は脆弱で簡単に剥離すると
いう溶着の目的には程遠い極めて悪い結果で、実
用価格は認められない。
本発明は発泡倍率２倍以上の高発泡板の超音波
溶着は従来の低発泡板に用いる方法ではできなか
つたのを解決する目的で鋭意研究の結果、完成し
たものである。
溶着は従来の低発泡板に用いる方法ではできなか
つたのを解決する目的で鋭意研究の結果、完成し
たものである。
本発明は発泡倍率２以上の高発泡熱可塑性樹脂
板Ａ，Ｂを重ね、超音波により溶着する場合に於
いて、前記樹脂板Ａ，Ｂの溶着予定面のほぼ中央
の小なる一部分を１〜10Kg／cm2に押圧し、最初に
超音波溶融させ、その溶融した樹脂の余剰部分を
周囲の前記樹脂板Ａ，Ｂの接触面の間に押し拡
げ、前記押し拡げられた溶融樹脂とその近傍の接
触部に超音波を吸収せしめ、前記樹脂板Ａ，Ｂの
接触部を溶融させ、その溶融した樹脂の余剰部分
をその外側の前記樹脂板Ａ，Ｂの接触面の間に押
し拡げ、同様の工程を繰り返えすことにより、前
記樹脂板Ａ，Ｂの接触面に予定の溶着面Ｃを形成
させることを特徴とする発泡熱可塑性樹脂板の超
音波溶着方法である。
板Ａ，Ｂを重ね、超音波により溶着する場合に於
いて、前記樹脂板Ａ，Ｂの溶着予定面のほぼ中央
の小なる一部分を１〜10Kg／cm2に押圧し、最初に
超音波溶融させ、その溶融した樹脂の余剰部分を
周囲の前記樹脂板Ａ，Ｂの接触面の間に押し拡
げ、前記押し拡げられた溶融樹脂とその近傍の接
触部に超音波を吸収せしめ、前記樹脂板Ａ，Ｂの
接触部を溶融させ、その溶融した樹脂の余剰部分
をその外側の前記樹脂板Ａ，Ｂの接触面の間に押
し拡げ、同様の工程を繰り返えすことにより、前
記樹脂板Ａ，Ｂの接触面に予定の溶着面Ｃを形成
させることを特徴とする発泡熱可塑性樹脂板の超
音波溶着方法である。
要するに、本発明は低発泡板に用いる従来法で
は溶着は上記のような悪い結果を生じ実用価値が
ないので、実用化できるように改良した発明であ
る。高発泡板Ａ，B2枚重ね、台２の上に載せ、
台とは反対の側の高発泡板を超音波発振用ホーン
１で１〜10Kg／cm2の圧力下にて押圧し前記高発泡
板の接触面が前記ホーンの先端は円でも多角形で
も又帯状でもよいが径又は幅が１〜６mm好ましく
は２〜６mmであり、それで押圧すると、それに見
合つた小さな面積の樹脂板Ａ，Ｂの接触面が超音
波の振動を受けて先づ溶融する。さらに溶融樹脂
の余剰分がその周辺外側の両板Ａ，Ｂの接触面
に、例えば前記ホーンの先端を頂点とする円錐状
に先細りの先端を頂点としたホーンで押圧して拡
げると、その小部分は超音波を吸収して溶融し、
溶融した余剰の樹脂はさらに、両板の接触面に沿
つて押し拡げられ、前記工程が繰り返えされて所
望の範囲の溶着面に至つて両板Ａ，Ｂは溶着され
る。その両板Ａ，Ｂの間の溶触面に於いて溶着面
Ｃが拡大し所望の面積範囲にまで及ぶ経過を第５
図に例示した。図面に於いて１，２，３は溶着進
行経過イはホーン１での押圧の経過ロ及びハは溶
着面Ｃの拡がりを例示する断面及平面図の説明図
である。
は溶着は上記のような悪い結果を生じ実用価値が
ないので、実用化できるように改良した発明であ
る。高発泡板Ａ，B2枚重ね、台２の上に載せ、
台とは反対の側の高発泡板を超音波発振用ホーン
１で１〜10Kg／cm2の圧力下にて押圧し前記高発泡
板の接触面が前記ホーンの先端は円でも多角形で
も又帯状でもよいが径又は幅が１〜６mm好ましく
は２〜６mmであり、それで押圧すると、それに見
合つた小さな面積の樹脂板Ａ，Ｂの接触面が超音
波の振動を受けて先づ溶融する。さらに溶融樹脂
の余剰分がその周辺外側の両板Ａ，Ｂの接触面
に、例えば前記ホーンの先端を頂点とする円錐状
に先細りの先端を頂点としたホーンで押圧して拡
げると、その小部分は超音波を吸収して溶融し、
溶融した余剰の樹脂はさらに、両板の接触面に沿
つて押し拡げられ、前記工程が繰り返えされて所
望の範囲の溶着面に至つて両板Ａ，Ｂは溶着され
る。その両板Ａ，Ｂの間の溶触面に於いて溶着面
Ｃが拡大し所望の面積範囲にまで及ぶ経過を第５
図に例示した。図面に於いて１，２，３は溶着進
行経過イはホーン１での押圧の経過ロ及びハは溶
着面Ｃの拡がりを例示する断面及平面図の説明図
である。
第５図に於いてはいわゆる点溶着の場合を説明
したが、前記頂点の代りに１〜10mm好ましくは２
〜６mm幅の帯状の接触面を持ち、例えばその両側
に末拡り（先細りの逆）に拡つた形状のホーンを
用いれば、点溶接の場合と同様に２枚の発泡板
Ａ，Ｂを線溶着することができる。
したが、前記頂点の代りに１〜10mm好ましくは２
〜６mm幅の帯状の接触面を持ち、例えばその両側
に末拡り（先細りの逆）に拡つた形状のホーンを
用いれば、点溶接の場合と同様に２枚の発泡板
Ａ，Ｂを線溶着することができる。
頂点の面積、形状、ホーンの先細りの先端が頂
点である形状、高さは、被溶接発泡板の発泡倍
率、厚さ、樹脂の種類を勘案して実験的に決める
ことができる。先細りの先端を頂点とするホーン
の構造すなわち、末拡がりの形状は段階的であつ
ても差支はない。又必しも左右対称的でなくとも
よい。
点である形状、高さは、被溶接発泡板の発泡倍
率、厚さ、樹脂の種類を勘案して実験的に決める
ことができる。先細りの先端を頂点とするホーン
の構造すなわち、末拡がりの形状は段階的であつ
ても差支はない。又必しも左右対称的でなくとも
よい。
第４図に本発明の発泡熱可塑性樹脂の超音波溶
接方法を実施するに好適なホーンを例示する。第
４図は点溶着の場合のホーンを例示した断面図で
あるが線溶着用のホーンは線方向に直角の断面図
として考えることができる。
接方法を実施するに好適なホーンを例示する。第
４図は点溶着の場合のホーンを例示した断面図で
あるが線溶着用のホーンは線方向に直角の断面図
として考えることができる。
上記の通り、ホーンの大きさは対象とする発泡
板に左右されるが、頂点の径は１〜10mm好ましく
は２〜６mm底部の径は20〜40mm高さは発泡板の厚
さに見合つて決められる。
板に左右されるが、頂点の径は１〜10mm好ましく
は２〜６mm底部の径は20〜40mm高さは発泡板の厚
さに見合つて決められる。
次に本発明の実施例を示す。
実施例 １
厚さ５mm、比重0.3ｇ／c.c.、発泡倍率約３倍の
高発泡ポリプレン樹脂板Ａ，B2枚を重ね第６図
１に断面の形状を示す超音波用ホーンも用い
500KC／Ｓ発振時間2sec、押圧４Kg／cm2下押え時
間2.5secで図１ａに溶着面Ｃの断面を示す良好な
溶着結果を得た。図１に示すホーンの寸法は次の
通りであつた。
高発泡ポリプレン樹脂板Ａ，B2枚を重ね第６図
１に断面の形状を示す超音波用ホーンも用い
500KC／Ｓ発振時間2sec、押圧４Kg／cm2下押え時
間2.5secで図１ａに溶着面Ｃの断面を示す良好な
溶着結果を得た。図１に示すホーンの寸法は次の
通りであつた。
d1……３mm h1……２mm
d2……７mm h1……２mm
d3……11mm h3……３mm
d4……20mm
実施例 ２
実施例１と同じ高発泡ポリプロピレ樹脂板の超
音波溶着を第６図２に示す断面円形のホーンを用
い発振時間1sec押圧４Kg／cm2下押え時間2.0secに
上り図２ａに溶着面Ｃの断面を示す良好な溶着結
果を得た。
音波溶着を第６図２に示す断面円形のホーンを用
い発振時間1sec押圧４Kg／cm2下押え時間2.0secに
上り図２ａに溶着面Ｃの断面を示す良好な溶着結
果を得た。
比較例 １
実施例２と同一条件下にて、但しホーンの形状
のみ第６図３に示すd1＝20mmの円筒形ホーンを用
いて溶着を試みたが３ａに溶着面Ｃの断面を示す
ように先端の一部が溶着させたのみで板はホーン
の側面で切断され、溶着の目的は達成できなかつ
た。
のみ第６図３に示すd1＝20mmの円筒形ホーンを用
いて溶着を試みたが３ａに溶着面Ｃの断面を示す
ように先端の一部が溶着させたのみで板はホーン
の側面で切断され、溶着の目的は達成できなかつ
た。
比較例 ２
実施例２と同一発泡樹脂板を、但しホーンの形
状は第６図４に示すｄ＝３mmｌ＝20mmを用い、発
振時間0.5sec押え時間1sec他は実施例２と同一条
件下で溶着を試みたが、４ａに溶着面Ｃの断面を
示すように厚さ0.5mm程度以下に押し潰され、周
囲の樹脂板の断面はホーンの側面で切断され、簡
単に押し潰された端から容易に折れてしまつた。
状は第６図４に示すｄ＝３mmｌ＝20mmを用い、発
振時間0.5sec押え時間1sec他は実施例２と同一条
件下で溶着を試みたが、４ａに溶着面Ｃの断面を
示すように厚さ0.5mm程度以下に押し潰され、周
囲の樹脂板の断面はホーンの側面で切断され、簡
単に押し潰された端から容易に折れてしまつた。
第１図は低発泡板の超音波溶着を例示する説明
図。第２図、第３図は高発泡板を低発泡板に適用
する方法では、溶着でき難い状態を例示する説明
図。第４図は本発明に使用するホーンの形状を例
示する説明断面図。第５図は本発明による溶着経
過及び溶着した溶着面を例示する断面図。第６図
は実施例、比較例のホーンの形と溶着面の関係を
示す説明図。 １……超音波溶着用ホーン、２……台、Ａ，Ｂ
……発泡板、Ｃ……溶着面。
図。第２図、第３図は高発泡板を低発泡板に適用
する方法では、溶着でき難い状態を例示する説明
図。第４図は本発明に使用するホーンの形状を例
示する説明断面図。第５図は本発明による溶着経
過及び溶着した溶着面を例示する断面図。第６図
は実施例、比較例のホーンの形と溶着面の関係を
示す説明図。 １……超音波溶着用ホーン、２……台、Ａ，Ｂ
……発泡板、Ｃ……溶着面。
Claims (1)
- １ 発泡倍率２以上の高発泡熱可塑性樹脂Ａ，Ｂ
を重ね、超音波により溶着する場合に於いて、前
記樹脂板Ａ，Ｂの溶着予定面のほぼ中央の小なる
一部分を１〜10Kg／cm2に押圧し、最初に超音波溶
融させ、その溶融した樹脂の余剰部分を周囲の前
記樹脂板Ａ，Ｂの接触面に押し拡げ、前記押し拡
げられた溶融樹脂とその近傍の接触部に超音波を
吸収せしめ、前記樹脂板Ａ，Ｂの接触部を溶融さ
せ、その溶融した樹脂の余剰部分をその外側の前
記樹脂板Ａ，Ｂの間に押し拡げ、同様の工程を繰
り返すことにより、前記樹脂板Ａ，Ｂの接触面に
予定の溶着面Ｃを形成させることを特徴とする発
泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56135477A JPS5838130A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 発泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56135477A JPS5838130A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 発泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5838130A JPS5838130A (ja) | 1983-03-05 |
| JPH0311254B2 true JPH0311254B2 (ja) | 1991-02-15 |
Family
ID=15152622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56135477A Granted JPS5838130A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 発泡熱可塑性樹脂板の超音波溶着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838130A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK1428647T3 (da) * | 2002-12-10 | 2012-05-29 | Eurotec Beheer B V | Ultralydssvejsning af et koblingselement på et integreret, øvre lag af polymerskum af en kropssidet ostomiskive til et todelt ostomisystem |
| US7374626B2 (en) | 2004-06-15 | 2008-05-20 | Eurotec Beheer B.V. | Method for bonding a body side wafer of a stoma system and a further component of said stoma system with each other |
| JP4576271B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-11-04 | ニチコン株式会社 | 超音波溶接ホーンおよびそれを用いた電解コンデンサの製造方法 |
| JP7054912B2 (ja) * | 2018-04-08 | 2022-04-15 | 株式会社アルテクス | 超音波振動又は音波振動による接合方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51134348A (en) * | 1975-05-19 | 1976-11-20 | Hitachi Ltd | Ultrasonic welding method |
| JPS52125540A (en) * | 1976-04-15 | 1977-10-21 | Seidensha Electronics | Ultrasonic continuous solvent welding method of plastic film and cloth etc |
| JPS5329377A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-18 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Method of jointing of parts consisted of plastic material |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP56135477A patent/JPS5838130A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5838130A (ja) | 1983-03-05 |
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