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超音波溶着したカードの反り対策
2023/10/14 21:26
- 超音波溶着を使用したカードの射出成型による反り抑制について悩んでいます。
- 現在、超音波溶着直後の反り量は0.05mm程度まで抑えることができていますが、ヒートサイクル試験後に反りが発生してしまいます。
- 素材や溶着条件の変更を試していますが、良い結果が得られていません。ヒートサイクル試験後の反り抑制方法についてアドバイスを求めています。
超音波溶着したカードの反り対策
2006/09/28 16:41
射出成型されたカード大のケース（54×86 t3mm）とその中に収まる蓋（49.5×81.5×ｔ1.25mm）を超音波溶着していますが、ヒートサイクル試験にて1mm近く弓なりの反りが発生してしまいます。何とか、0.2mm程度以内の反り量に押えるべく、トライしていますが、良い結果が出ません。超音波溶着直後の反り量は、0.05mm程度に押える為の成型条件や、超音波溶着条件を色々トライし抽出し、何とか出来ている状況です。ケース素材、蓋素材をそれぞれ、ＡＢＳやＰＣ、ＰＥＴＧ、ＰＶＣ等色々組み合わせて確認を行っていますが、どれも良い結果が出ません。ヒートサイクル試験完了品の蓋とケースを剥がすと、反り量はかなり少なくなります。溶着に問題があるのか、成型なのか、どこをどうすればヒートサイクル試験実施後でも反りが収まる（少なくなる）のか判りません。どうかアドバイス（対策方法）をお願い致します。（この対策確認及び調査に半年以上かかっており、非常に困っております。）
回答 （3件中 1～3件目)
本体がt=3mm、蓋がt=1.25mm と2倍以上の熱容量の差があるのがそりの原因ではないでしょうか? 本体と蓋の厚みを同じにしたとしたら?
ヒートサイクルの高温側から室温に戻るときの冷却速さ、収縮の時間差がそりとなる考えられます。
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溶着直後の反りは小さいが、ヒートサイクル試験後には溶着させたままだと反りが大きくて、それを剥がすと反りは収まるということですよね。
・溶着せずにバラバラのまま、ヒートサイクル試験(一回の加熱だけでも可)するとどうなりますか。
・ケースと蓋の成形材料を同一にしても同様ですか。材料の収縮率や線膨張係数も確認してください。
・成形材料が同一でも、収縮率や線膨張係数に異方性があるならゲートの取り方(ゲート位置／形状)にも影響されます。
・結晶性樹脂を使用しているなら、飽和結晶化度まで到達させてください。
(一般的には、材料ごとに推奨される金型温度で成形することで対応できますが、どうしても金型温度を上げられないあるいは上げたくない場合は、成形後のアニールでも対応可能だと思います。)→結晶性樹脂は、飽和結晶化度まで到達していないと、加熱されたときに収縮／変形を生じることがあります。
アドバイスとまではいきませんが、何かしらのヒントになれば幸甚です。
お礼
2006/09/28 18:36
アドバイスありがとうございます。
参考にさせて頂きます。
溶着せず、バラバラでもヒートサイクルを実施していますが、反り量はかなり少ない状況です。
また、成型材料は同一（ＡＢＳ）のものや、異なる（ＰＣ－ＡＢＳ等）ものも組み合わせております。全て、非晶性樹脂を使用しております。
自分の経験ですが、溶着密封性がよいとヒート時に中の空気の逃げ場がなく、空気膨張により容器がふくれたことがあります。
今回がこのケースにあてはまるかどうかわかりませんが、もしそうだとすると
?実用に合った試験方法に見直す
?密封性を犠牲にした超音波条件にする。
?蓋の剛性をアップする
といったことが考えられます。
お礼
2006/09/28 17:15
早々に御回答いただき有難うございます。
溶着部は△状突起（0.3）を破線状にしており、密封性は低いと思います。
おっしゃる通り蓋の剛性を上げたいのですが、透明度も必要であり、またケース形状との関係もあり、どうしても平面状の蓋から変えられないのが現状です。
お礼
2006/09/29 16:14
御回答いただきありがとうございます。
本体はどうしても蓋を固定する関係上、凹型で厚みを触れないのが現状です。
伸び縮みの差となれば、やはり超音波溶着がネックになるのでしょうか。