不織布、フィルムおよび織物の超音波接合（2）

MicroGap Controlを通じて不織布ボンディング

一貫した接合品質を確保するためには、2つのキープロセスパラメータを正確に制御することが重要です。振幅と力。

最先端の超音波発生器は安定した振幅出力を提供し、ソノトロードが一貫した振幅で振動することを確実にします。連続超音波接合システムはまた、高生産速度で一貫した溶接品質を達成するために一貫した溶接力を維持する必要があり、そして実質的に摩耗を排除し、燃焼を回避する必要がある。

正確に設計された超音波接合システムは、ソノトロードとアンビルドラムの間に一定のギャップを維持することによって一貫した溶接力を維持することができる。ソノトロードの節点面に剛性のある金属マウントを有する従来の超音波システムにゴム製Oリングブースターマウントを交換することが不可欠である。

熱膨張を補償する

接合プロセス中、熱可塑性分子の圧縮および摩擦は、材料を選択的に溶融する熱を作り出す。この熱のいくつかは、ソノトロードの溶接面とアンビルドラムの表面に放射されます。さらに、変換器、振幅カプラおよびソノトロードの拡張および圧縮は、超音波スタックの温度を上昇させる。結果として生じる熱膨張は、ソノトレードとアンビルドラムの間のギャップを減少させる。超音波スタックを同じ位置に保つ際には、材料に加えられる力が増加し、溶接または焼き止めることができます。最終的に、ソノトロードは回転、硬化した鋼のアンビルドラムに拡張することができ、ソノトロードとアンビルドラムの両方の塊状の磨耗や損傷を引き起こす可能性があります。

Herrmann Ultrasonicsは、熱膨張を自動的に補償する特許取得済みのマイクロガップ制御システムの開発に伴いこの問題を解決しました。 MicroGAPコントローラは、コネコレットがアクチュエータ内のロードセルを介して材料に適用される実際の溶接力を常に監視します。閉ループコントローラは実際の溶接力とプログラムされた目標力とを比較し、必要ならばステッピングモータによってソノトロードの位置を調整して一定のギャップを維持する。これにより、ソノトロードとアンビルドラムとの間の接触を回避することによって、一貫した結合品質が著しく低減されます。

超音波スタックの剛性マウントにより、ソノトロードを並べて一列に取り付けることができます。ソノトロードの特殊な形状と組み合わせると、幅広いウェブをソノトロード間のアンボッドレーンなしでシームレスに接着できます。市販の超音波カレンダーには、120インチ、または3メートルの生産幅を持つマシンがあります。より大きな幅が可能です。

高速変換ラインでは、マイクロガップ制御を備えた超音波接合システムにより、最大1,500フィート/分（500m /分）の速度で高品質の結合を生み出すことができます。

超音波接合：接着剤を利用した接合方法よりも費用対効果

接着剤で伝統的に接着された多くの用途では、超音波接合技術は魅力的な代替案であり得る。超音波接合の利点は次のとおりです。

不織布結合過程からの接着剤の除去

製造プロセスはもはや接着剤の入手可能性に依存しない。

ボトムライン上の接着コストを増やすことによって悪影響はありません。

製品からの接着剤のコストを排除することによって、重要なコスト削減が達成されます。

利用可能な接着剤のタイプの時間がかかり、高価な資格は必要ありません。

接着剤の接着剤とローションや洗浄液との間に化学反応はなく、接着剤を溶解し、結合を破壊し、ローションまたはワイプのローションまたは溶液を汚染する可能性がある。

より薄い材料を使用する可能性：

薄く、高価な不織布およびフィルムを使用することによるコスト削減。

薄い不織布を通して接着剤の出血はありません。と

ホットメルト接着剤による薄膜の熱歪みはありません。

接着剤用途の能力を超えた新しい可能性は次のとおりです。

トレーニングパンツの側面縫い目の6つの12層のような複数の材料層を同時に結合する。

ミット、楕円形、円などの広範囲の形状の間欠的なボンディングパターンが可能です。

異なる彫刻を有するアンビルドラムを使用して容易にボンディングパターンを変える。と

製品の分化やブランド認識のための装飾的なボンディングパターンを使用して魅力的でエンボスの積層板を作成する。エンボス加工パターンを持つおむつ用の布のようなバックシートを積み重ねる、またはエンボス加工された会社のロゴやブランド名を持つ積層体。

追加のプロセスとメンテナンスの利点は次のとおりです。

安全なプロセス - 超音波接合は、オペレータやメンテナンス要員を傷つける可能性がある、高温の加圧媒体なしで機能します。

瞬間的なシステムの可用性は、ヒートアップ時間が必要ありません。

事実上開放時間または冷却相を持たない即時の結合強度。

接着剤汚染、詰まった接着剤スプレーノズルまたは接着剤塗布ヘッドの壊れた制御モジュールによるマシンダウンタイムはありません。

必要なホットスティック部品の修理はありません。

低エネルギーコスト。

制限事項

プロセスの性質上、超音波接合は通常、溶融することができる材料中のいくつかの熱可塑性含有量を必要とする。しかしながら、場合によっては、組織のような非熱可塑性材料との十分な結合強度を達成することさえ可能である。アプリケーションラボでの試験により、特定の材料の組み合わせに対する超音波接合の実現可能性を評価できます。

結論

従来の接着接合プロセスに実行可能な代替手段を検索するとき、超音波接合システムは理想的な解決策であり得る。接着プロセスのための接着剤を完全に排除することによって、製造業者はもはや費用の高いコスト削減を達成しながら接着剤の入手可能性に依存しない。

高度および実績のある連続超音波接合システムの利用可能性により、超音波接合は信頼性が高く制御可能な製造プロセスです。 MicroGAP制御を備えた最先端の超音波接合システムは、厳しい不織布応用の今日の高速および品質要件を満たすことができます。

既存のアプリケーションの単なる置換を超えて、超音波結合は、任意の接着剤塗布システムでは達成できない独自の特性を有する広範囲の新しい用途の機会を生み出す。