刃の違いによる切断時間の差に関して(超音波カッター)

2020.04.14

超音波カッター

今日は、火曜日。
84.3MHz　FMやしの実　19時～20時　に放送される　土☆牛☆超 supported by エコーテックのパーソナリティとして生放送しますので、ぜひ番組をFM＋＋アプリを入れて聞いてください。
番組へのお便りもお待ちしています。

本来であれば、沼津のMK機器　田中社長がお越しいただける予定でしたが非常事態宣言の出ている愛知県という事もあり、欠席となりました。
今日はゲスト無しで行う予定です。

ABSとテフロン(PTFE)切断試験を実施

設計の山田君と話をしていて、刃の違いで切断のスピードってどのぐらい違うのだろうね？となり、仕事の合間を見て測定してもらいました。

■試験設備
・ホビー用超音波カッターZO-41-2
・切断試験用治具(本多電子製)
・マルチメーター
・サーモグラフィ

■対象物
・ABS樹脂１mm
・テフロン(PTFE)1mm

■試験方法
・試験設備　ホビー用超音波カッターZO-41-2を用いて各刃(標準刃、ジルコニアセラミック刃)それぞれ、ノーマルモード、ハイモードを切断試験用治具(重さ1kg)を使い、切断にかかる時間を測定。
　それぞれ3回測定し、3回の平均時間を算出する。

■試験結果
ABS１mm　ノーマルモード
・標準刃：切断不可
・ジルコニアセラミック刃：45秒/切断中の刃先温度 60℃～77℃
ABS１mm　Highモード
・標準刃：31秒/切断中の刃先温度 52℃～58℃
・ジルコニアセラミック刃：21秒/切断中の刃先温度 56℃～65℃

テフロン(PTFE)１mm　ノーマルモード
・標準刃：2分40秒/切断中の刃先温度 82～98℃
・ジルコニアセラミック刃：1分24秒/切断中の刃先温度 77℃～120℃
テフロン(PTFE)１mm　Highモード
・標準刃：38秒/切断中の刃先温度 55℃～77℃
・ジルコニアセラミック刃：21秒/切断中の刃先温度 70℃～85℃

■考察
ここから読み取るのも人それぞれだとは思いますが、どちらの板もジルコニアセラミック刃の方が切断時間が早いという結果になりました。
ジルコニアセラミック刃と標準刃は形は同じで、材質が違うということで、重さ、表面粗さ、熱伝導率などに違いがあると思います。
それらが刃先の振幅になんらか影響していると考えれば、
・温度があがる＝刃先がより振幅している？
・刃の表面がつるっとしていると隙間が出来ないので、負荷が大きくなる？
など推測出来ます。
コストを考えると、ジルコニアセラミック刃は高いし、耐久性がありませんが、切れ味ということであれば、標準刃を普段使い、ここぞという時にジルコニアセラミック刃を使うという方法が良いのではないかと思います。

超音波カッターとは
　超音波振動を刃に伝搬し、摩擦係数を少なくし、切断しやすくするツールです。摩擦熱も利用していますので溶かして溶着することや、研磨砥石をつけて磨いたりできます。
　購入は、お近くのおもちゃ屋さん、当社が運営する超音波と魚探のUS-DOLPHIN楽天市場店、アマゾン店でも購入可能です。(下記リンクは楽天市場店へリンクしています)

超音波カッターZO-30プラ(スイッチを押している時のみ動作)

超音波カッターZO-40レジン（スイッチを押している時のみ動作)

超音波カッターZO-41-2(ノーマル、ハイモード切替)　
現在在庫無し

超音波カッターZO-80(業務用に近い切れ味、現段階ホビー用では最上位機)

超音波カッターZO-91(海外向けホビー用超音波カッター　ZO-41ベース)

■トピックス
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　販売店舗：精文館書店本店　豊川堂カルミア店
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　当社は、愛知県豊橋市にある1956年創業の超音波技術を用いた機器を製造するメーカー　本多電子(株)内にある企業です。新規市場創造を行なう企業として1999年10月に設立されました。何か問題や改善を検討中の方で、「超音波でこんな事出来ない？」と思いついたら、気軽にご相談下さい。
　超音波を用いた製品に関しては、直営の超音波と魚探のUS-DOLPHIN楽天市場店で販売をしておりますので、ご利用下さい。

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※このままだと、たぶん中止になると思います。次回は9月予定です。