超音波の溶着を行いたい/ホビー用超音波カッター

「超音波の溶着を行いたいと思っています。丸棒用固定具ZH53と溶着棒ZH54の組み合わせで大丈夫でしょうか。ZO-41IIを使用した場合、何℃くらいの温度になりますか？」というご質問を頂きました。
電話して確認したところ、板同士を合わせて上から当て、あることをしたいという話でしたので、設計部門に簡易テストをしてもらいました。

皆さん、こんにちは。
超音波で未来をつくる・・・エコーテック(株)マーケッターのKOUKIです。
新しい事をつくる「コトリスト」としてラジオ番組にも出演中です。
超音波メーカー本多電子(株)の新規市場開発を行う部門として1999年に法人化されたエコーテック(株)で、設立メンバーの1人として市場をつくる仕事を長年担当しています。

発熱温度は何度に？

実験の目的：
　ホビー用超音波カッターZO-41IIに溶着棒ZH54を取り付けて動作させ各素材にあてたときの発熱温度を確認する。

試験条件：
　ZO-41Ⅱに ZH54 溶着棒を取り付けて動作させ、各素材に当てた時の発熱温度を確認する。
　素材は MC ナイロン(板厚 6mm)、アクリル(板厚 1mm)、ABS(板厚 1mm)、塩ビ(板厚 1mm)の
4 種類を使用。
　また、各素材同士(例：ABS とアクリル)を重ねた状態で溶着ができるかの確認も行う。
　試験は板同士を重ね、人の手で上から溶着棒を押し当て、その様子を温度カメラで撮影し温度を確認する。
　※樹脂に溶着棒が当たっている温度は計測出来ないため、どのぐらい温度があがるかという参考データとして考える。

結果：各素材に ZO-41Ⅱで溶着棒を当てた際の最高温度を以下にまとめた。

ZO-41Ⅱで溶着棒を当てた際の最高温度

全体的に言えることだが、負荷が強くかかっている間は温度が上昇し続けているが、板を貫通して負荷が軽くなった瞬間から温度が急激に下がり始めていることは共通であった。
耐熱性としては MC ナイロン > ABS > アクリル > 塩ビのような順番になるかと思われる。
また、板厚の関係性もあるがこの中で貫通できなかったのは MC ナイロンのみ。
MC ナイロンを除くアクリル、ABS、塩ビの 3 種でそれぞれ板同士を溶着できるか確認したところすべての組み合わせにおいて溶着が可能であった。
ZO-41IIの特性として、負荷がかかるとパワーが上がってしまうため、力の入れ方で数値は毎回変わると思われるため、目安としてこのぐらいあがることもあるというデータとして見て頂いた方が良い(試験はN=1)

以下、温度カメラの様子を動画で撮影し最高温度を確認したものを掲載。

同一樹脂での試験結果：

■MC ナイロン(厚さ 6mm)

■MC ナイロン(厚さ 6mm) 溶着跡
Normal モードでは溶着棒を当てた跡が分かりづらかったため、High モードのみ記載する。 High モードでもわずかに当てた跡が見えたぐらいで、板厚も関係しているとは 思われるが MC ナイロンの耐熱性が伺える結果となった。

 ■アクリル(厚さ 1mm)

 ■アクリル(厚さ 1mm) 溶着跡

アクリル(厚さ 1mm) 溶着跡

■ABS (厚さ 1mm) 最高発熱温度

 ■ABS (厚さ 1mm) 溶着跡

■塩ビ (厚さ 1mm) 最高発熱温度

■塩ビ (厚さ 1mm) 溶着跡

異種樹脂での溶着

■ABS とアクリルを溶着 最高発熱温度

■ABS 面から溶着棒を当てて溶着

■塩ビとアクリルを溶着 最高発熱温度

 ■塩ビとアクリルを溶着 溶着跡 

■ABS と塩ビを溶着 最高発熱温度

■ABS と塩ビを溶着 溶着跡

新しい用途として考えられるだろうか？

超音波ウエルダー（超音波溶着機）は、当社でもSONAC-210という装置があるが、超音波の微細な振動を対象物に加え、接合面が振動することで摩擦熱が生じて溶着する仕組みです。
今回は、シート溶着などを考えて作られた丸棒で実験を行ったが、2枚の板を上から超音波溶着したいニーズには不向きと言えます。
こうしたニーズがあるのであれば、ワークにあたる部分が平らな替え刃を作っても良いのかもしれませんね。

ふるさと納税返礼品ラッシュ！

ホビー用超音波カッターですが、愛知県豊橋市で開発・製造しており、豊橋市のふるさと納税返礼品として登録されています。
■ふるさと納税返礼品サイト：ふるさとチョイスページ
『ホビー用超音波カッター　ZO-30プラIIセット』 – 愛知県豊橋市｜ふるさとチョイス 
『ホビー用超音波カッター　ZO-40レジンセット』 – 愛知県豊橋市｜ふるさとチョイス
『ホビー用超音波カッター　ZO-41Ⅱセット』 – 愛知県豊橋市｜ふるさとチョイス 
『ホビー用超音波カッター　ZO-80Ⅱセット』 – 愛知県豊橋市｜ふるさとチョイス

10月から増えてきましたが、駆け込みで受注が増えています。
豊橋市に寄付をしていただければ、超音波カッターが実質2,000円で購入できるチャンス！
この機会にぜひご検討ください。

ホビー用超音波カッターとは？

ホビー用小型超音波カッターは、2001年世界で初めて当社が提唱したジャンルです。
それまでは、業務用の超音波カッターしかなく、5万円以下のホビー用途（軽作業用）の超音波カッターはありませんでした。
ホビー用超音波カッターUSW-333を市場投入し、長年お客様の要望に応え、機械を進化させてきました。

ホビー用超音波カッターは、手に持つハンドピース内の超音波振動子を駆動することで、微振動を発生(手には感じません、音もしません。)させ、その微振動を刃固定具を介して刃に伝え、刃＋微振動＋微振動による摩擦熱を使い、切断を補助する工具です。

基本は刃で切りますので、刃で切れないものは、切れません。
近年、様々な替刃が登場し、振動を利用した研磨・砥石など磨きに使ったり、摩擦熱を利用した溶着で利用する用途も出てきました。
専用の超音波研磨機、超音波溶着器の簡易版としてご利用頂いています。
ガシガシ力任せに切断したい方は、当社の機械は不向きですので、他社製の工業用超音波カッターをご採用下さい。
※当社機械は、超音波振動子は親会社　本多電子(株)の焼成炉で焼き、製造は豊橋市内で行っている日本製になります。

現在販売中の国内モデルは5機種＋１機種(海外への輸出不可)

現在発売中の海外CEモデルは2機種

こんなものが切れないか？と思ったら・・・

エコーテックちゃんねるでは、「素材名＋超音波カッター」で検索して頂ければ、450本以上ある動画の中から切断したい素材の動画が見つかるかも！
もし動画が無い場合、動画にアップして良い素材をお送り頂ければ、機種、替刃の組合せや刃の入れ方・動かし方などを撮影し提案させて頂きます。
導入前の検討材料としてご利用下さい。
お問合せフォームから切りたい素材や厚み、作業量などの情報を入れて送信して下さい。

超音波カッターのレンタルや貸出機について・・・

当社では、レンタル機・貸出機をご用意していません。
導入検討のための貸出機は、グループ会社　本多電子(株)産業機器事業部が対応しています。
本多電子(株)産業機器事業部貸出機サービス

どこで超音波カッターを買えばいいのか？

当社ルート：
・当社取引/現金先払い又は代引き
・当社WEB/当社直営 楽天市場店、AMAZON店
・全国模型店(問屋様経由：客注対応になると思います)
・理化学機器専門サイトTECH-JAM
親会社(本多電子)ルート：
・産業機器事業部ルート：機械工具商社様、理化学商社様、計測機器商社様経由
※法人であれば、ほぼ親会社(本多電子)ルートになります。

毎週火曜日19時～20時は、FM84.3MHz WORKer WORKout

19:00になりましたら、FMやしの実にチャンネルを合わせてぜひお聞きください。
WEBラジオ又は携帯アプリは下記リンク先となります。
TEES-843FM (fmplapla.com)

FM84.3MHz workerworkout
豊橋駅前ココラスタジオから生放送！
毎週火曜日夜19時～20時に番組マーケッターとしてKOUKI出演中です。
番組名：東三河で働く人のための番組「WORKer WORKout」
放送日：84.3MHz 毎週火曜日　19:00－20:00　12/10,17,24,31

2024年12月21日(土)、12/22日(日)　三遠ネオフェニックスホーム戦

場所：豊橋総合体育館
試合：三遠ネオフェニックス　対　レバンガ北海道
エコーテックブースを出展します。
除菌消臭スプレー、超音波霧化器、もけ部グッズの販売を行っています。
※販売/充填は、ハーフタイム終了まで（昨年と違うのでご注意ください）

2025年2月6日(木)、7日(金)　浜松MG研修

「浜松MGに継続して参加することで、会社の利益が増えました」
浜松MG受講者から研修の効果を聞きましたが、インストラクターとして参加している身としては大変嬉しく感じます。
「会社の数字は税理士などに丸投げなので、どういった事なのか知りたいが、いまさら聞けないと思って参加しました」という経営者の方がいるように、ご自身の会社を知って先を見て経営することはとても大事なことです。

西研究所 西順一郎先生が考案した戦略MQ会計研修(マネージメントゲーム)を静岡県浜松市で学ぶ事が出来ます。
次回は２月開催、参加希望の方はBETT税理士法人あかつか事務所(電話053-424-6001)までご相談ください。

豊橋のモノづくりを一緒に応援しませんか？コラボ企画・商品募集中！

豊橋工専高校模型部(もけ部)とは、
豊橋のものづくりをPRしようと2016年4月から取り組んでいる当社キャラクターコンテンツ。
豊橋のPRになれば、イラストは、ロイヤリティ無しで利用して頂いています。
ぜひ、多くの企業の方と豊橋工専高校模型部(もけ部)を通して、地域ＰＲが一緒に出来たらと思っています。
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