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Applied products of semiconductor laser Applied products of semiconductor laser

半導体レーザ応用製品

レーザ樹脂溶着

レーザ樹脂溶着は、レーザ光により溶着界面で熱エネルギーを発生させ、非接触で溶融させる加工方法で、高出力半導体レーザの普及により注目を浴びています。代表的な接合方法としては、「レーザ透過溶着法」と「レーザ浸透溶着法(ACW®法)」があります。高速・高強度・防水性の高い接合を可能とし、自動車産業や電子産業などで使用されている新しい加工方法です。

レーザ樹脂溶着の原理

レーザ透過溶着法

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  1. レーザ透過性樹脂と吸収性樹脂を重ね合わせます。両者が密着するように圧力をかけます。
  2. レーザ光を照射します。レーザ光は透過性樹脂を透過し、吸収性樹脂に吸収され、発熱します。
  3. レーザ吸収性樹脂で発生した熱は、透過性樹脂側に伝わり、両者が溶融します。
  4. レーザ照射を停止することにより、冷却⇒固化の過程で両者が接合されます。

透明同士

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  1. レーザ吸収材をレーザ透過性樹脂の間にいれ重ね合わせ、密着するように圧力をかけます。
  2. レーザ光を照射します。レーザ光は透過性樹脂を透過し、吸収材に吸収され、発熱します。
  3. レーザ吸収材で発生した熱は、透過性樹脂側に伝わり、両者が溶融します。
  4. レーザ照射を停止することにより、冷却⇒固化の過程で両者が接合されます。

※樹脂溶着できない例

レーザを吸収する樹脂同士では、吸収による発熱が表面で起きてしまうため、接合することができません。

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加工サンプル例

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▲透明同士

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▲黒色同士

レーザ樹脂溶着のメリット

工程の効率化

製品の高付加価値化

各工法特性比較表

  レーザ溶着 超音波溶着 熱板溶着 振動溶着 接着剤
接着強度・信頼性
内部への影響 × ×
意匠性
設計の自由度 ×
生産性
安定性

動画例

透過溶着法

・再生可能資源原料(バイオプラスチック)でも溶着可能
・環境負荷の少ない(低消費電力、溶剤レス)接合方法

※サンプルご提供:デュポン株式会社様 再生可能資源原料使用 ソロナ®

・パステルカラー材の溶着が可能
・レーザ吸収材を塗布することにより、色合わせが簡単

※サンプルご提供:オリヱント化学工業株式会社様

浸透溶着法

・突合わせ溶着が可能
・隙間に対する余裕度が高い溶着法
・同一材料の溶着が可能で、金型コストダウン

※サンプルご提供:旭化成ケミカルズ株式会社様

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