新機能性材料展2020 - heraeus...;humm ® 3 ）による加熱溶着をご紹介 humm3 溶着...

新機能性材料展2020

マルチマテリアル化に貢献するキセノンフラッシュ光源“humm®3”～UD-Tapeを用いた異種材料の熱溶着技術のご紹介～東京ビッグサイト | 2020年1月29日～31日 | ヘレウス株式会社

構造体の「マルチマテリアル化」は各分野での継続的な課題

【 humm3】 | マルチマテリアル化に貢献するキセノンフラッシュ光源ヘレウス株式会社ノーブルライト事業部1/29 31/2020～2

出典：日経XTECH 炭素繊維から中間素材、部品製造にも進出（2015/11/30）https://tech.nikkeibp.co.jp/dm/atcl/mag/15/111700019/112000008/

出典：新構造材料技術研究組合(ISMA)/マルチマテリアル技術開発http://isma.jp/multimaterial/

背景：異種材接合へのニーズ


多くの接合方法が存在＝＞適材適所で接合方法を選択

出典：第一電通株式会社 HPhttps://www.daiichi-dentsu.co.jp/new_product/cfrtp_rivet.html/

機械的接合(リベット)

接着

CFRP

接着剤（Epoxyなど）

金属（AL,Tiなど）

現状：異種材接合技術の分類

https://www.daiichi-dentsu.co.jp/new_product/cfrtp_rivet.html


Xeフラッシュランプシステム(名称;humm®3）による加熱溶着をご紹介

humm3溶着

humm3®による溶着

現状：異種材接合技術の分類


「高出力」と「コンパクトサイズ」を両立したXeフラッシュ加熱システム

humm3®とは？【加熱ヘッド部の構成】

ライトガイド

電線、水冷用ホース

ロボット据付用アタッチメント

ランプハウジング


UD-TAPE

UD-TAPE

humm3®の加熱原理【CFRP UDテープ – UDテープの溶着】

UD tape

UD tape

カットされた導光クリスタルにより同時に複数方向の加熱が可能

【 humm3】 | マルチマテリアル化に貢献するキセノンフラッシュ光源ヘレウス株式会社ノーブルライト事業部

【キセノン・フラッシュランプの特徴】› 構成：石英管（Xeガス封入）とタングステン電極› 波長：紫外線～可視光～赤外線› モード：パルス、連続光› 出力：高出力（パルス発光による高いエネルギー密度）

【へレウスの特徴】› アーク長が選択可能（1cm ～ 4m）› 長寿命（金属‐ガラス界面の封止技術）› ロット安定性（半自動化プロセス）

7

スペクトル

幅広いレンジの波長。パワフルな光源

1/29 31/2020～

「高出力」： humm3®の加熱光源；キセノン・フラッシュランプとは？？


humm3® ダイオードレーザー

「コンパクトサイズ」によるメリット：①軽量 ②凹凸への追従が容易

「コンパクト」：加熱ヘッドのサイズ比較例

humm3®の用途例【CFRP UDテープの積層成形】


humm3® video – Automated Fibre Placement of Dry Fibre Aerospace Panel

【 humm3】 | マルチマテリアル化に貢献するキセノンフラッシュ光源ヘレウス株式会社ノーブルライト事業部11 |

１．レーザ光源と同等の急速加熱が可能な高出力光源

２．コンパクトなヘッドで凹凸部も加熱

３．３つのパラメータで加熱プロファイルを制御

４．導光クリスタルで「広幅」「加熱点の変更」が可能*形状は展示デモ機にて、実際にご確認頂けます

５．レーザー管理区域、管理者が不要

様々な形状、サイズの加熱溶着プロセスへの導入可能

1/29 31/2020～

humm3®の特徴


「加圧ロールの速度」と「加熱エネルギー」のバランスが重要

humm3®の用途例【CFRP UDテープ – UDテープの溶着】

UD tape

UD tape


humm3®の応用例【CFRP UDテープ - 金属の溶着】

クリスタルからの距離を最適化 => 異種材の同時加熱を実現

UD-TAPE

UD-TAPE

金属(AL,TIなど)

金属(AL,TIなど)

金属を十分に加熱するエネルギー(E)を入力

=>UD-Tapeに過剰な熱がかかり、ダメージ発生

クリスタル‐UD-Tapeの距離を最適化して金属を十分に加熱するエネルギー(E)を入力

=>各部材への最適な加熱を実現

E

E


処理なし

化学修飾

物理修飾

反射防止(着色)

材料表面の前処理が接着に与える影響が大きい

表面処理の例

基材の表面状態による影響【CFRP UDテープ - 金属の溶着】

UDテープ‐Cu UDテープ‐Al

【試作サンプル】

溶着困難…


１． humm3®は「複雑な形状」を持った「異種材料」の溶着が可能な加熱技術*キーワード：高出力、コンパクト、加熱プロファイルが制御可能、加熱領域が可変、生産プロセスへの導入が容易

２．マルチマテリアルへの適用には「距離」や「エネルギー」が重要

３．基材の表面状態も溶着性能に影響大

まとめ


１． humm3®に興味ある方はお声掛け下さい

２．御社機器に加熱源として搭載をご検討下さい

３．材料メーカー様、表面処理メーカー様、新工法を一緒に開発しませんか？

メッセージ

1/29 31/2020～【 humm3】 | マルチマテリアル化に貢献するキセノンフラッシュ光源ヘレウス株式会社ノーブルライト事業部17

資料をダウンロードいただきありがとうございました。

ご質問やお問い合わせがございましたら、以下までお願いいたします。

ヘレウス株式会社ノーブルライト事業部 OFソリューション担当：竹下／三木[email protected] 03-6902-6604

mailto:[email protected]

新機能性材料展2020 - heraeus...;humm ® 3 ）による加熱溶着をご紹介 humm3 溶着...

Documents