ポリカーボネートの接着について

接合方法として超音波などで対応可能であるならば約100万円、半導体レーザーは約500万円と高価です。
基本的には熱で溶着していますので、上記の様な高価な機器を使用しないで赤外、近赤外光を集光して溶着させる様な製品を販売しているので使用すればいいと思うのですが、光源としては基本的にランプですので安価で済むと思います。

お礼

2004/11/04 12:57

お忙しい中、お付き合いいただきましてありがとうございます。半導体励起のＹＡＧ（ＹＶＯ４）レーザーマーカーですと５００万円ですね。同感です。ただ、半導体直で出力させた場合、レンズユニット、ファイバーを含めて８０万円で出来ます。あとはそれをワークの接合部に沿って動かすメカ系があればできると踏んでいます。この場合スポット径は0.3ｍｍ程度（線幅0.3ｍｍ）が実現できます。　　ところで、「赤外線を集光させて・・・」というのはよく存じません。勉強不足です。とても興味があります。よろしければもう少し情報をいただけないでしょうか？　何度もすみません。よろしくお願いいたします。

質問者

吹き飛ばす方法では、接合面同士に隙間がないような状態であることが
前提となりますね。一部で隙間が大きくなるようなものだと、そこに
溶剤が残って硬化が不安定になるでしょうから。

逆に隙間が均一であれば相当な強度がとれる方法ではあるのですが。
魚のアクリル水槽とかの接着方法ですし。

隙間が均一で圧力をかけたときに、余分な溶剤がはみ出してしまうようなら
その分を吹き飛ばす程度で大丈夫だと、思ったのですが、
それで難があるなら難しいように思います。私自身は張り合わせ面に
流し込むようなやり方しかやったことがないですし。

レーザーや超音波溶着なども検討されたのですね。
気密が必要でなく、0.5mm同士なら超音波で３０５０万程度？
歩留まりを考えれば接着よりは良さそうに感じますが。

あまりお役に立てず、すみません。

余談ですが溶剤自体に関しては、あまり理解していなかったのですが、
二塩化メチレンでも種類あるんですね、
＞ジクロルエタン
揮発しやすく室温で容易に引火する。
爆発範囲6.216％。危険物（引火性）、第１種有機溶剤

＞ジクロルメタン
空気中ではほとんど引火せず、金属とは120℃までは反応しない。
爆発範囲1425％。第２種有機溶剤

お礼

2004/11/04 12:49

丁寧なご回答ありがとうございます。検討中の用材は「テトラヒドロフラン」（ＴＨＦ）というものです。聞くところによると、それほど特殊な使い方ではなく、二塩化メチレンと同じようにＰＣどうしの接合に使われているとのことです。

今回の対象ワークは非常に小さく、超音波では接合面積、接合部の形状制約から難ありと判断しました。アドバイスを勘案するとけっこう、この溶剤でいけそうな気がします。ひとつお伺いしたいのですが、水槽などの広い平面を張り合わせたときに、隙間に入った溶剤はワークを溶かして、その後「ちゃんと後安定する」のでしょうか？じんわり溶けが進むとか、与圧が強くなった場合に、亀裂が生じやすいなどの問題をおこさないのか？情報があればよろしくお願いいたします。（二塩化メチレンの場合でけっこうです）

質問者

補足です。
とっぷさんが挙げておられる
ジクロルエタン＝二塩化メチレンです。

同様の経験をしました。
溶剤としてジクロルタンを使用した場合はPCを溶解して接着しますので、形状は変形します。
溶解のコントロールは難しいので実用としては?
結果として0.1?の肉厚のPCの溶着手段としての選択はレーザー溶着としました。

お礼

2004/11/03 21:51

ご回答ありがとうございます。今回の対象ワークは豆粒程度で厚さは0.5程度の板状のものどうしです。ぎりぎり溶剤による接合も不可能ではないかと思います。実は私もレーザー溶着を推進していたのですが、設備単価が高く、接合工程としてのイニシャルコストが問題視されて（STを厳密に考えれば接着や超音波よりコストは低い）接着に移行せざるを得ない製品も出ています。さて、ご回答の中で「溶解のコントロールは難しいので実用としては? 」というのは同感ですが、具体的に問題になってくる点、使える使えないの分かれ道になる点を挙げていただければ大変参考になります。

蛇足ですが、レーザー溶着に関してはレーザーマーカーを使うことが容易ですが、これをシステム化して溶着機にすると大変高価になります。レーザーダイオードからのレーザーを直接照射使する方式が市販されています。（これも高価）そこで、これに近いものを内作できないかと思案中です。アドバイスがあれば合わせてお願いいたします。

質問者

アクリルやポリカの接着剤としては、二塩化メチレンの接着剤(溶剤)が一般的だと思いますが、
合ってますか？

いわゆる接着剤と異なり、母材を溶かすタイプですから、溶けを余計に生じさせないためには、
必要以上に塗布しないことだと思います。

塗布してから余計な溶剤は吹き飛ばした後、
接着するという手順で大丈夫だと思いますが。

表面が乾燥してしまえば、その後溶けが進行したりするような経験はありませんので。

二塩化メチレンでない場合はわかりません。
また不明な場合は、まず溶剤が何者であるか確かめられることが肝要かと。正体不明では何が起こっても不思議ではありませんよ。

お礼

2004/11/03 21:33

ご回答ありがとうございます。溶剤は変わった名前で、いわゆる薬品溶剤の容器に入った入れ物ですので二塩化メチレンに近いものと思います。粘度はアセトン程度（水みたい）で無色、匂いはアセトンそっくりです。明日、会社に行って再確認します。で、塗布方法なのですが、粘度が水程度ですので塗布範囲を例えば長手方向3ｍｍのバナナ形の接合面があったとすると、はみ出さずに塗布するのはディスペンサーを使っても無理かと思いますがいかがでしょう。「塗布してから余計な溶剤は吹き飛ばした後、 接着するという手順で大丈夫」とのことですが、ワークが小さく微小面で必要な溶剤を残して飛ばすのは難ありそうです。飛ばしたとたん、２,3秒で全塗布量が飛んでしまいます。結果として、少し多めのとふになると思いますが、はみ出した縁のあたりは空気に触れて即、溶けがとまるかに見えますが、合わせた中心部はどうも溶けが止まっていないように思えます。これはどうしたらよいのでしょうか？基本的にポリカを瞬間で接合したときもPCが溶けて留まっていまして、硬化剤雰囲気中に20ｓぐらい放置していました。今回の溶剤は溶けの止まりの対応をどのように考えたらよいでしょうか？

質問者