弾性表面波素子を用いたポリエチレンフィルムの超音波溶着

摘要

高分子材料の接合方法の1つとして広く使われている超音波溶着法について、より高い周波数を利用できるようにするための方法を検討した。 高周波においては高分子の超音波吸収が大きくなって発熱しやすくなるため、短時間でしかも小振幅で接合できると考えられる。 その結果、材料へのダメージも少なくなる。 しかし従来の縦振動型溶着機を高周波化すると振動系が小さくなり、溶着面積が小さくなる。 そこで本研究では、広い溶着面積を確保できる高周波溶着法として、弾性表面波素子を用いた方法を試みた。 650kHzの試作素子（接合可能範囲15mm×20mm）を用いたポリエチレンフィルム（厚さ0.8mm）の接合実験の結果、約7秒間の接合時間で10MPa 程度の接合強度を得た。