US2000-19 高次振動周波数を併用した超音波プラスチック溶接について
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概要
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超音波プラスチック溶接は広い分野で使用されており、高周波数では必要振動速度が減少し、90kHzでは27kHzの場合の1 / 3、振動振幅では約1 / 10となる。構造がなるべく単純で、大振動速度で振動可能な縦振動系を構成して高周波数までの高次共振周波数を調べた結果、高次振動周波数でも比較的大きな振動速度で駆動可能であることが分かった。26kHzの段付きコニカルホーン付の超音波プラスチック溶接用縦振動系(振動子直径40mm、溶接チップ部最大振動速度4.5m / s)を構成した場合には、駆動電圧100Vrms一定で、溶接チップ部振動速度が大な周波数は基本周波数f_<00>26.9kHzで2.35m / s、f_<01>32.85kHzで1.0m / s、f_<02>38.75kHzで0.8m / s、f_<03>65.54kHzで0.74m / s、f_<04>95.19kHzでも0.7m / sと大きく、またQuality factorはいずれの場合も300以上であった。Motional admittance|Ym_0|は95kHzでは減少しているが、この周波数での力率補正より効率よく駆動可能である。基本共振周波数および複数の高次振動周波数を駆動最大電圧一定で同時に駆動して、厚さ1.0mmのポリプロピレンシートの接合特性を検討した結果、基本周波数および多数の高次周波数を同時駆動した場合には基本周波数波のみの場合より溶接面積が数倍程度大きくなる顕著な効果があることが分かった。また更に矩形波電圧等で駆動した場合には更に高周波数成分が励振され、接合面積が増加する。
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 2000-06-12
著者
-
辻野 次郎丸
神奈川大学工学部電気電子情報工学科
-
上岡 哲宜
神奈川大学工学部
-
辻野 次郎丸
神奈川大学
-
田中 亮子
神奈川大学・工学部・電気電子情報工学科
-
本江 美杉
日産自動車株式会社車両生産技術本部
-
本江 美杉
神奈川大学工学部電気電子情報工学科
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