様々な業界で実用化されています！接着剤が要らない接合技術！レーザ樹脂溶着のご紹介

2022/11/04

♦レーザの特性を活かした接合技術です！

＜光の性質＞
私たちが物体の色として見ているのは、物体に当たって跳ね返った光または通り抜けた光が目に届き、感じた色です。物体に光が当たると表面で「反射」「吸収」「透過」のいずれかが起こります。光の波長と物体の特性で物体から目に届く波長が決まり、色として認識しています。

＜レーザの性質＞
光には「波長」があり、レーザ光は作り出すときの励起方法によって波長が異なります。代表的な例は左図となり、レーザ樹脂溶着では近赤外線の波長のレーザ（以下、ＩＲレーザ）が主に使われています。

ＩＲレーザは樹脂材料に対し「透過」または「吸収」の特性を持ち、レーザ樹脂溶着はその特性を上手く活かした接合技術なのです。

♦レーザ樹脂溶着の原理

『熱可塑性樹脂』で『重ね継手』であることが基本条件となります。重ねる樹脂材の上板が「光を透過する材料」下板が「光を吸収する材料」で組み合わせ、レーザの性質を活かし、上板を透過し下板でレーザ光を吸収して熱が発生し、上板と下板の合わせ部が溶け、接合する技術です。

接着剤を使用しないため「塗りムラ」や「乾燥不足」による品質バラつきの改善、乾燥工程が不要となるため「工程のスリム化」や「製造コストの削減」などが可能となります。

♦レーザ樹脂溶着の特徴　(他加工法との比較)

図：熱可逆性樹脂の主な接合方法
　　　　図：熱可逆性樹脂における主な接合方法の比較

＜長所＞
・接合部の品質信頼性が高く、リーク漏れの無い溶着が出来る
・電子部品など内蔵物を入れたまま、溶着が出来る
・視認できるようなレーザ照射痕跡が表面に現れにくく、外観がキレイ
・形状、寸法による制約が少なく、設計自由度がある
・再現性の高い加工法であり、自動化がしやすい

＜短所＞
・継手形状に制約がある（重ね継手限定）
・さらに上板は透過材でなければならないため、色の統一感が出しにくい
・施工中の溶着部の密着、圧力の維持が必要 　
☝良いレーザ樹脂溶着には治具が重要！レーザックスの強みはここにあり！

♦レーザ樹脂溶着は『治具が重要！』
レーザックスではレーザ樹脂溶着用の汎用治具があり、直ぐに試作やトライが実施出来ます。また、板金加工や３Ｄ樹脂プリンターでワーク形状や用途に合わせた治具もご準備出来ます。

♦レーザ樹脂溶着のすべてが分かる動画がコチラ！少し長い動画ですが是非最後までご覧ください！

♦さらに品質向上へ、レーザックスではクリーン環境もご提供できます！

レーザ樹脂溶着では、溶着部にコンタミを挟み込んでしまうと、そこで接合不良が発生します。また、レーザ樹脂溶着は各業界で広く使われている技術ですが、医療機器関係で使われている部品も多くあり、出来ればクリーン環境下で加工したい・・・。レーザックス本社工場では今期『オープンクリーンシステム』を導入し、クリーン環境下でのレーザ加工もご提供しております。

レーザックスのクリーン環境に関する記事はコチラ！

・クリーン環境でレーザー加工ができるようになりました！←クリックで記事にリンク致します。
・『どこでもクリーンルーム』は前後工程のクリーン環境も簡単にご提供！←クリックで記事にリンク致します。

レーザックス本社工場ではオートグラフも所有しており、試験片レベルの形状であれば、接着強度を確認しながら試作やトライを進めることが出来ます。他、マイクロスコープなどで破断状況の確認など、評価設備も充実しております。