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自動車部品を製造する上で、モノとモノをくっつける場面は多数あるかと思います。人材不足や業務効率化のために省人化が求められる現在、こういった工程の自動化が生産の上で重要になっています。

今までのコラムでは、接着に関するご提案としてホットメルト・粘着加工品等のご紹介をしてきました。
本コラムでは以前接着剤以外のモノとモノをくっつける方法としてご紹介した、超音波溶機の解説と、実際に設備化・自動化を叶える設備メーカーとの協業による弊社の取り組みをご紹介いたします。

１.超音波溶着とは
２.「自動化」と「超音波溶着」
３.弊社の取り組み -設備メーカー様との協業
４.まとめ

１．超音波溶着とは

超音波溶着とは、発振機・振動部・ホーンからなる「超音波溶着機」を使用し、振動部で発生させた振動をホーンで増幅させ、その振動による摩擦熱＋加圧により樹脂を溶融させ物と物を接合させる工法となります。使用されている振動数（周波数）が超音波領域のため、「超音波溶着」と呼ばれています。

超音波溶着のメリット：
・熱可塑性樹脂であればほぼ全てに使用ができる
・サイクルタイムが短い
・多点同時溶着、連続溶着が可能
・消耗品の使用が殆ど無いため、ランニングコストが少ない
・溶着時のみ通電する＝省エネ

超音波溶着のデメリット：
・複雑な形状や不規則な形状、立体形状だと一定の圧がかけられないため溶着が困難
・寸法や反り等の部品精度がシビアになる
・設備に負荷がかかりすぎず問題なく溶着できる条件を出すのが難しい

これらのメリット・デメリットをご理解いただいた上で、部品に対して溶着を使用するのか、もしくは接着剤等の別の工法を使用するのか検討する必要があります。

２.「自動化」と「超音波溶着」
一般的に超音波溶着は自動化と相性が良いと言われています。
相性が良いと考えられている理由としては、下記点が挙げられます。

①同一条件下での一貫性が高く、品質が安定している
―高い精度で同じ製品の生産が可能

②時間のコントロールがしやすい
―溶着時間は環境要因による影響を受けにくく、他の工法に比べて工程の時間が一定であるため、
サイクルタイムが最適化できる

③構造がシンプルなため、他の設備と統合しやすい
―超音波溶着機の構造が発振器・振動部・ホーンの3つの基本構成だけで成り立っており、設備に組み込みやすい

④消耗品が殆どない　→　作業者の介入頻度の減少
―定期的に作業者が干渉する必要がないため、消耗品交換によるライン停止の必要性がない

超音波溶着が持っている利点は自動化における重要なポイントです。
これらの超音波溶着の特長により、他の接着等の工法と比べると自動化が容易になっています。
ただ、そうはいっても溶着と設備側双方の知識がなければ、
どの部分が自動化可能か、もしくは自動化しやすいのか、
どのような設備であれば自動化ができるかの判断は難しいです。

３.弊社の取り組み-設備メーカー様との協業

弊社では、必要条件に合わせた超音波溶着機の選定から工程を自動化するための設備を組み合わせたご提案が可能です。 

超音波溶着機の導入をご検討されるにあたって、
溶着機メーカーと設備メーカーそれぞれとの調整に時間を要してしまう、
あるいは両社間の連携がうまく取れず、情報伝達時に認識のずれが生じるといったお悩みはございませんか？ 

弊社にご相談いただければ、お客様としては窓口を一括化することができ、
尚且つ溶着機メーカーと設備メーカー間のやり取りを担うことが可能です。
同じ情報を2つの窓口に何度も共有する必要がなくなり、業務効率化にもつながります。

以前のコラムでご紹介したアイオテック様でも溶着を使った治具の実績がございます。
弊社の営業も溶着と設備どちらも取り扱うことで、両方の知識を兼ね備えております。
自動化のご要望に合わせて、メーカーを選定し商社ならではのやり方で課題解決にお役立ちいたします。

４.まとめ
自動車部品の製造現場では、軽量化・高品質化・省人化が同時に求められる中、樹脂部品の接合工程をいかに効率化するかが重要なテーマになっています。超音波溶着は、短いサイクルタイムと高い再現性、そして設備化のしやすさという特徴から、自動車内装部品の“自動化しやすい樹脂接合工法”として注目されています。