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ウエルダー加工における金型の選定は、加工の精度や仕上がりに大きな影響を与える重要なプロセスです。金型は超音波のエネルギーを効率よく伝達し、対象物を適切に溶着または切断する役割を果たします。そのため、用途や材料に応じた最適な金型を選定することが不可欠です。この記事では金型の選定について詳しく解説いたします。

金型選定のポイント

・材料の特性

金型の選定において、加工対象となる材料の種類（プラスチック、金属、布など）を考慮する必要があります。たとえば、プラスチックシートの溶着では、樹脂の種類（PVC、EVA、PP、ABS、PCなど）に応じて適切な形状や素材の金型を選ぶ必要があります。

・金型の材質

高周波ウエルダー加工用金型には、一般的に以下のような材質が使用されます。

 アルミニウム: 軽量で加工性が高いが、耐久性はやや低い。

チタン: 耐摩耗性と耐久性に優れ、超音波の伝達効率が高い。

鋼鉄: 高い耐久性を持つが、加工にはコストがかかる場合がある。

形状と設計

金型の形状は、接合面の精度や仕上がりに直結します。

・押し歯型

生地と生地との接合に使います。生地1枚目と2枚目が接着された。

・押し歯+切り歯型

生地と生地とを接合して切り歯で溶断する。押し歯があることによって柄が発生する。

・切歯

生地と生地とを切歯のみで溶断する。

押し歯がない事によって柄がない。

表面処理

金型表面の仕上げは、加工の滑らかさや接合の安定性に影響を与えます。テフロンコーティングやサンドブラスト加工を施すことで、材料の付着や滑りを防ぐことができます。

周波数との適合性

ウエルダー加工で使用される超音波の周波数（例：20kHz、30kHz、40kHz）に応じて、金型の設計が異なります。周波数が高いほど金型の精密さが要求されます。

冷却性能

長時間の加工や高負荷時には、金型の冷却性能も重要です。冷却用の溝や放熱設計を施すことで、加工の安定性を向上させることができます。

金型選定時の注意点

試作とテストの実施 実際の製品に適用する前に、試作やテストを行い、設計が加工条件に合っているか確認します。

耐久性の評価

大量生産を行う場合、金型の耐久性をしっかりと確認し、摩耗が少ない設計を選びます。

コストと生産性のバランス

高品質な金型はコストがかかることが多いですが、製品の品質や生産効率が向上するため、総合的なバランスを考慮する必要があります。

まとめ

ウエルダー加工における金型の選定は、加工精度や生産効率、製品の品質に直結する重要な要素です。加工対象の材料や加工条件に適した金型を選ぶことで、トラブルを防ぎ、効率的な生産を実現できます。用途に応じた最適な金型選定のためには、専門家と相談しながら試作や調整を行うことをお勧めします。

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