熱可塑性エラストマーを小型超音波溶着器「AUH30CW」を使用して溶着し、剥離強度を計測してみました。

2020年1月に新発売となった小型超音波溶着機「AUH30CW」、既に様々な業界でご使用いただいておりますが、あるメーカー様より

スチレン系熱可塑性エラストマーのサンプルを頂きましたので、AUH30CWを使って溶着し、剥離強度を計測してみました。

まずは溶着です。

初回は一列に3箇所溶着してみました。

〇 素材の厚みは約0.5mm、30mm×150mm の短冊状にカットしたものを2枚重ねて使用しました。

〇 AUH30CWはハンディータイプの標準セット、ホーンは付属のΦ7.5標準ホーンを、下治具（下敷き）にはアルミプレートを使用しています。

〇 溶着時間は、約0.8秒（穴の空かない範囲でテストし決定）、加圧力は約 8～10Nで行いました。

← 1箇所目を溶着するところ

 

 

3箇所溶着した素材をクランプで挟み、徐々に荷重を掛けていきフォースゲージにて剥離時の強度を測定します。

〇 今回の素材では、32Nで剥離しました。

この剥離強度が強いのか弱いのかは、お使いになるお客様のご判断次第です。 剥離強度は素材によっても異なりますし、溶着時間・荷重によっても大きく変化します。

今回は、手持ちでの溶着なので溶着時の荷重が安定しませんでしたが、AUH30CWは専用機搭載も考慮したオプションを用意していますので機械搭載により繰り返し安定した溶着が可能となります。

 

 

◇ まずは、素材をご送付いただいてのサンプルテスト・デモ機を依頼してご自身でテスト　をご利用いただきお確かめください。

 

〇 続いて並行した6箇所に溶着した熱可塑性エラストマーを溶着方向と90度の方向に引っ張ってみました。

〇 素材は上記と同じもの

　熱可塑性エラストマー 厚み 0.5mm です。

〇 溶着時間 約0.8秒 、加圧力 8N ～ 10N

 

 

 

 

 

← 写真の通り6箇所を溶着してみました。

 

　テストの場合、溶着箇所はいくつでも良いのですが、3個所は上記にて行いましたので、気分で6箇所としてみました。

 

 

〇 溶着後にクランプで挟み、引っ張り準備が整ったところです。

〇 上記との違いは、溶着場所が3箇所 → 6箇所となったのと引っ張る方向が違います。　ご確認ください。

　では引っ張ってみましょう

← 準備完了

 

 

 

 

 

 

 

　　　引っ張り中 →

 

 

素材自体よく伸びますね →

 

〇 結果　フォースゲージの数字で40Nを超えたところでクランプから素材が抜けてしまいました。

したがって数値がありませんが、40N以上の剥離強度を得る事が出来ました。

ただ、溶着時、溶着時間をあまり長過ぎますと素材が溶けて穴が空いてしまいますし、加圧力が強すぎると発振停止を起こしてしまいますので、最初に様々な方法でトライし、素材に合った設定をみつけていただかなければいけません。

当社も全力でサポート致しますのでぜひトライいただければと思います。

 

◇ 熱可塑性エラストマーの需要は近年著しく増加している様子で、種類・形態もさまざまで、二次加工方法もメーカーによりバラエティーに富んでいますが、大きな荷重に耐えられない、剥がれる、浮きがでるなど課題もさまざまだとお聞きしました。

もし、課題がございましたら手軽な当社溶着器・小型溶着器をご利用いただき様々な方法をご検討いただければ幸いです。

 

※ 熱可塑性エラストマー（thermoplastic elastomer）とは、熱を加えると軟化して流動性を示し、冷却すればゴム状に戻る性質を持ったエラストマーのこと。TPEやTPRと略記することもある。その性質から、材料を加熱して射出成形するによって迅速に成型加工を行なえる利点がある。反面、熱によって容易に変形するため、耐熱性を要する用途には適さない。（出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』）