プラスチック熱溶着プロセスでの赤外線加熱の応用

プラスチックの赤外線による熱溶着は、さまざまな産業プロセスで用いられている方法です。

自動車部品の吸気管、換気装置部品、ブレーキオイルタンク、洗浄液タンクなどは、密閉性・耐圧性が求められます。そのような部品は最終製品に成型・溶着される前に、半分の形状をした状態に射出成形されます。その後、赤外線ヒーターの技術によって、毛ばりなどを発生させることなく溶着することができます。

赤外線熱溶着の特長

  • クリーン
    振動を与えずに加熱するため、パーティクルの発生がなく、溶着後の仕上がり品質が向上
  • 非接触加熱
    部品のサイズを問わず加熱ターゲットに接触することなく溶着
  • 高い溶着強度
    厚みのある材質でも高耐圧性と高機械強度を維持
  • 特殊形状への対応
    加熱ターゲットに合わせた3D形状に対応し、均一加熱が可能
  • 幅広い適応材質
    ポリアミドやポリプロピレンなどの高融点材料、低粘度物質、発泡材などにも対応可能
  • プロセスの自動化
    制御性に優れた赤外線ヒーターを用いることにより、常に均質溶着をもたらす自動化が可能
  • プロセスの効率化
    効率化に応える赤外線ヒーターの優れた応答特性で、必要な時に必要な箇所だけ加熱
  • スペースの縮小化
    効率的なプロセスの実現により大型な装置ゾーンは不要

プラスチック部品は、形状や色などがさまざまです。ヘレウスは以下の点を踏まえてお客様に赤外線熱溶着プロセスを提案しています。

  • プラスチックの特性は溶着結果に大きな影響をもたらします。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドといった熱可塑性プラスチックは、ほんの数秒で数回加熱することができます。一方で、フェノールホルムアルデヒド、ポリエステルまたはメラミン樹脂といった熱硬化性プラスチックは再び加熱することはできず、またプラスチック表面を溶かすことができません。
  • プラスチックの中には、ガラス繊維などの添加剤や充填材が含まれることがあります。ガラス繊維は、ポリアミドコンテナーを強化し、安定した耐圧性を与えます。このようなプラスチックはポリプロピレン中の短ガラス繊維材がむき出しになっているため、ホットプレートのPTFE(フッ素樹脂)コーティングを摩耗し、損耗が進み頻繁に交換することになり、コストが嵩むことになります。赤外線ヒーターは、加熱ターゲットを非接触で加熱するため、ガラス繊維を損傷することはありません。
  • ヘレウスでの社内試験結果から、シリコン製プラスチック、またはゴムの溶着はできないことが判っています。例えば、タイヤの接触表面に使われる材料が該当します。一方で、純製ゴムの接触表面は溶着可能なことが判っています。
  • 黒色プラスチックは、白色や透明な材料より、赤外線光エネルギーを良く吸収します。暗色(濃い色)プラスチックの方がより速く加熱されるのはこのためです。ヘレウスの社内試験結果では、2つの部品に分かれているポリアミド製部品は、色によって異なる所要時間で溶着できることが分かっています。黒色プラスチックは、白色プラスチックでは40秒かかる加熱に対し、それと同じ温度でたったの12秒で加熱することができます。

ヘレウスの赤外線ヒーターでの熱溶着の強み

ヘレウスは、加熱を要する小さな表面や端、曲線など、工業プロセスに合わせて特殊形状の赤外線ヒーターもご提案しています。

形状の理由からあきらめていた溶着案件などございましたら、お気軽にお問い合わせください。

特殊形状赤外線ヒーターの詳細はこちらをご参照ください。

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