LTW(R) レーザー透過溶着法が切り拓く、新しい樹脂溶着の世界。
 
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■LTWとは何ですか?
Laser Transmission Welding『レーザー透過溶着法』を意味します。一般に樹脂溶着の場合、レーザー溶着(Laser Welding)ともいいます。但し、英語名がレーザー溶接と同じであるため、レーザー透過溶着法と呼ばれます。
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■ACWとは何ですか?

Absorbance Control Welding『吸光度制御溶着法』のことです。同一材料、同色材料のレーザー溶着を可能とします。また、金属溶接と同様にプラスチックでの突合せ溶着を可能とします。 高透過率の熱可塑性樹脂がACW法に適しています。本技術並びに工法は特許出願中です。
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■レーザー透過溶着法の優れた点は何ですか?

熱板溶着法、振動溶着法および超音波溶着法と比較した場合、レーザー透過溶着法は非接触溶着なので溶着バリがなく外観に優れています。
また熱による歪(ひずみ)がほとんどなく、かつ、振動もないので、精度が要求される薄肉なプラスチック接合部品の溶着に使用可能です。
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■レーザー透過溶着可能な樹脂(プラスチック)は何ですか?
非晶性樹脂 では、PMMA(メタクリル酸樹脂)、PS(ポリスチレン)、PC(ポリカーボネイト)などはもとより、結晶性樹脂においては、PA(ポリアミド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PPS(ポリフェニルスルファイド)などのエンプラ並びにPP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)などのオレフィン系材料もレーザー溶着が可能です。 最新技術としては、COP(シクロオレフィンポリマー)、TPO & TPV(架橋型熱可塑性エラストマー)の樹脂溶着も可能です。
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■eBIND LTWとは何ですか?
LTWにおける透過層用の着色材料です。視覚の上では、黒色を呈しておりますが、レーザービームを透過します。 製品形態は、マスターバッチです。特に結晶性樹脂において多くのラインアップを揃えております。
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■S-type色素とは何ですか?
S-typeとは、オリヱント化学工業の独自技術を生かして開発されたLTW用色素です。
これは、アニオン系の化合物にケミカル処理を行っており、そのことによって、耐熱性、耐湿性、耐昇華性などの耐性を付与させています。従来の染料系着色材はこれらの耐性の面で劣ります。また顔料はエネルギー損失が大きいという問題点を抱えております。
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■YAGとは何ですか?
YAGとは、Yttrium Aluminium Garnet(イットリウム アルミニウム ガーネット)の頭文字をとったもので、“ヤグ”と呼んでいます。YAGレーザーは、イットリウム・アルミニウム・ガーネット構造結晶を特殊なランプで励起させ、レーザービームを発振させています。最近では半導体レーザーを励起源としてLD励起のYAGレーザーが登場しております。
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■LDとは何ですか?
LDとはLaser Diodeの略で、半導体レーザーのことです。半導体は、電気を通しやすい導体と電気を通しにくい絶縁体の中間の抵抗率をもっています。半導体レーザーは、電気を流すことによってレーザービームを発振させています。
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■ファイバーレーザーとは何ですか?
ファイバーレーザーは、増幅媒質に光ファイバを使った固体レーザーの1つです。希土類を添加したコアファイバに励起光を入れると、特定波長の光が増幅され、レーザー光として取り出すことができます。非常に細いコアファイバ内で増幅することができるので、ビーム品質の高いレーザー光が得られます。
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■eBIND LTWの希釈倍率はどの位ですか?
eBIND LTWシリーズの一般グレードは、希釈倍率は、15倍を推奨しています。eBINDの添加量は、光学特性を考慮して設計されておりますので推奨濃度での使用をお勧めします。例えばeBIND LTW−8XXXでは25〜30倍の希釈倍率で使用可能となります。
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■レーザー透過溶着法(LTW)にはどんな色が使用可能ですか?
eBINDは、現在 黒色を標準にしておりますが、技術的にはさまざまな色でも使用可能です。オリヱント化学工業株式会社では、2003年11月の名古屋プラスチック工業展にてレーザー透過する白色材料を紹介致しました。 これらのレーザー透過白色材料の技術とその工法はオリヱント化学工業株式会社の特許権を保有しております。
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■マスターバッチとは何ですか?
マスターバッチとは、プラスチック(樹脂)と多量の染料・顔料等から構成される、高濃度の色素コンパウンドです。このマスターバッチを未着色のプラスチックに少量添加することで、正確な色の濃度が得られるように設計されています。計量が正確で、周囲を汚すことがないことが特徴です。
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■レーザー透過溶着法で溶着テストしたいのですが?
LTW関連企業へのリンクを参照下さい。レーザー溶着機、樹脂溶着用モニタリング装置、レーザー加工ジョブショップ等を紹介しております。
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□ 用語解説 □

■可視光線(域) - Visible light - とは?
基本的には、人間が視認出来る光線またはその域を示す。文献によって可視光線の定義は異なる。これは、人間個々における識別が異なるためにおこる。分光光度計での色差測定領域は、 380nm〜780nmで測定されます。

■赤外線(域) - Infrared / IR - とは?
電磁波のうち750nm付近から1mm付近を示す領域。LTWでは、近
赤外線レーザーが一般的に用いられる。半導体レーザーやYAGレーザーは、この領域に波長をもつ光を発振しています。レーザー溶着においては、特に半導体レーザー(LD)が用いられ940nm以降の長波長レーザーが黒色透過性に優れております。

■透過率 - Transmittance -とは?
LTWにおいては、プラスチックの透過層(厚み)を光が透過するとき、その層に入射した光(I0)とし、出てくる光(I)としたときの比の割合。 つまりその層がどの程度の光が透過したかをあらわす指標。一般的に透過率を “t” であらわし、t=I/I0×100

反射率 - Reflection - とは?
LTWにおいては、プラスチックの界面域に照射した光と反射し返ってきた光の比 の割合。反射率が大きい程 透過率は低くなり、高いレーザー出力を必要とします。

■散乱 - Scattering- とは?
LTWにおいては、プラスチックの内部に入射したレーザー光が媒質中の分子・粒子などにあたって、いろいろな方向に向きを変える現象。結晶性樹脂やガラス繊維等のフィラ−充填材の中では散乱の影響でレーザー光が広がっていることが確認されています。

■染料(Dye)又は油溶性染料 - Solvent Dye -とは?
プラスチックの分野における染料とは、主に油溶性染料(Solvent Dye)を示し、一般に有機溶剤可溶型染料とも言います。 Solvent Dyeは、有機顔料の分類に属し、溶剤、ワックス等に可溶な化合物(分子単位で溶解)を呼んでいます。 プラスチックでは、PS(ポリスチレン),ABS(アクリロニトリルブタジエン共重合体),PMMA(ポリメタクリル酸),PC(ポリカーボネイト),PET(ポリエチレンテレフタレート)等の着色に用いられております。一般的にこれらの染料は移行性(マイグレーション)を示しますので熱影響下での使用に制限があります。

■顔料 - Pigment -とは?
一般に溶媒(水、溶剤)等に不溶で化学的、物理的に安定な粒子状の固体。 顔料は粒子のため光の反射、透過、干渉、回折などが起こり色感されます。無機顔料と有機顔料に分類されます。

■カーボンブラック - Carbon Black -とは?
炭化水素又は炭素を含む化合物を空気の供給が不十分な状態(不完全燃焼)させ得られるプラスチックなどの着色を目的とする一般的な黒色顔料です。原料や、製造方法によって呼び方が異なり性状も違います。 カーボンブラックは、一般にすべての光を吸収する物質として知られております。

■黒色 -Black -とは?
可視光線域をすべて吸収した場合 人間の目では、黒色として色感されます。一般に黄色(Yellow)、マゼンタ=赤紫(Magenta)、シアン=青緑(Cyan)の3色を均等に混合すると黒色になることが知られています。=減法混色。

■同色 -
色彩の品質管理において、一般的に色差がΔE 0.3〜0.5以内である場合 
同色して扱われ管理されております。

色差 ‐ Color Difference‐
標準となる色と比較する色の差を色差としてあらわします。
CIElab系が利用されてL*,a*,b*表色系の各値を用いて計算された値が色差(ΔE)を であらわします。 色差の値の評価基準として、米国標準局(NBS単位)で次のように設定されております。

 

ΔE(色差) イメージ 英語表現
0〜0.5 かすかに(同色) trace
0.5〜1.5 わずかに slight
1.5〜3.0 かなり(異色) noticeable
3.0〜6.0 目だって appreceable
6.0〜12 大きく much
12〜 非常に大きく very much
 
 
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