超音波溶接ホーン(ソノトロード)

最適なエネルギー伝達を実現するチタン、スチール、またはアルミニウム製の精密機械加工超音波ホーン。±0.01mmの公差で、複雑な形状(多点溶接など)にも対応可能なカスタム設計が可能です。特長:

✔ ガラス入り材料用の硬化チップ

✔ 医療用途向け FDA 準拠仕上げ

✔ 3Dシミュレーションに最適化された共鳴プロファイル

超音波溶接ホーン(超音波ソノトロードとも呼ばれる)は、超音波トランスデューサーと溶接対象物を接続する部品です。超音波ホーンは通常、アルミニウム、チタン、スチールなどの材料で作られ、溶接対象物に超音波を伝達し、圧力を加える役割を果たします。超音波ホーンの設計は溶接効果に直接影響を与えるため、超音波溶接機に不可欠な部品の一つとなっています。     

Hyusonicの超音波ホーンは、CAD設計に基づいてカスタムエンジニアリングされ、多様な溶接用途に最適な構造を実現しています。製造前に、各ホーンは厳格な応力解析を受け、最高の溶接性能を確保しています。精密CNC加工とレーザー測定技術を用いることで、ホーン製造における高精度を実現しています。当社の超音波ホーンは、超音波プラスチック溶接、超音波金属溶接、超音波切断など、幅広い超音波プロセスに適した汎用性の高いツールです。

超音波金属溶接ホーン画像
さまざまなデザインの角

業界で実証されたデザイン

  • 鋸歯状先端部を備えた繊維/繊維溶接ホーン

  • 自動車部品用多点接触ホーン

  • 電子部品のマイクロ溶接チップ

高精度設備

  • CNC加工により±0.01mmの許容誤差を実現

  • トランスデューサーに合わせた共振周波数(15kHz/20kHz/28kHz/30kHz/35kHz/40kHz)

  • 均一な振幅分布のための溶接ホーンの専門的な応力解析

段付きホーン
ヒュソニック超音波ホーン
アルミニウムとチタンのホーン

材料科学の専門知識

  • 高振幅用途向け航空機グレードチタン(Ti-6Al-4V)

  • コスト重視のプロジェクト向けの硬化アルミニウム合金

  • 特殊金属溶接用のカスタム鋼合金

超音波ソノトロードの表面処理

超音波溶接ホーンは高強度動作のため、摩耗、凝着、腐食などが発生しやすく、性能低下につながります。表面処理により、溶接ホーンの滑らかで均一な表面を確保し、溶接強度不足、ワークの変形、表面欠陥による溶接斑点の見苦しさなどの問題を回避できます。

さまざまな表面処理プロセス

  • めっきプロセス: 一般的に、クロムまたはニッケルは電気メッキまたは化学的方法でメッキされ、これにより溶接ホーンの耐摩耗性と耐腐食性が向上し、表面とワークピース間の接触効果が向上します。
  • コーティング工程: 一般的なコーティングとしては、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)コーティング、窒化チタン(TiN)コーティング、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)コーティングなどがあり、溶接ホーンの耐用年数を大幅に延ばし、材料の付着を低減することができます。
  • 研磨処理:  機械研磨または電解研磨により表面粗さ(Ra≤0.2μm)を低減し、材料の付着を最小限に抑えます。

超音波ソノトロードの応用

超音波溶接ホーンは、プラスチック溶接、金属溶接、不織布溶接などに使用できます。また、繊維材料、ゴム、皮革などの複合材料の切断、エンボス加工、リベット打ち、打ち抜き加工などにも適用できます。

交換可能な超音波ホーン(リベッティング、スポット溶接、エンボス溶接)

超音波ホーンの設計ガイドライン

当社の超音波溶接ホーンは、製品特性に基づいてカスタマイズされた溶接ソリューションを評価し、金型の開口から加工までをカスタマイズする必要があります。最適な溶接ホーンを設計することによってのみ、最適な溶接効果が得られます。

超音波ホーンの設計

超音波溶接ヘッドの応力解析図1
修正前の応力解析
超音波溶接ヘッドの応力解析図2
修正後の応力解析

顧客に関するFAQ

超音波溶接ホーンは何に使用されますか?

超音波溶接ホーン (ソノトロード) は、高周波振動をワークピースに伝達し、プラスチック、金属、繊維の精密な接合を可能にする超音波溶接システムの重要なコンポーネントです。

以下に基づいて選択してください:
✔ 周波数 (15kHz、20kHz、28kHz、30kHz、35kHz、または40kHz)
✔ 材料 (耐久性に優れたチタン、コスト効率に優れたアルミニウム)
✔ 振幅要件 (25μm~150μm)
✔ 部品形状 (平らな、ローレット加工された、または輪郭のある先端)

一般的な材料:

  • チタン(Ti-6Al-4V) – 高強度、長寿命

  • アルミ7075 – 軽量で経済的

  • 工具鋼 – 特殊な金属溶接用

原因は次のとおりです。
✖ 共鳴不一致 (周波数チューニングが間違っている)
✖ 過熱 (冷却不足または振幅過多)
✖ 材料疲労 (低品質のチタンまたはアルミニウム)

はい!カスタムホーンはCNC加工で以下のものに合わせて製作されます。

  • ユニークな部品形状 (例:医療機器部品)

  • 特定の振幅要件

  • 機械の互換性 (ブランソン、ハーマンなど)

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