接着加工

溶剤接着は溶剤を用いて部材同士を接着する方法です。パーツを接着剤で接着していって1つの模型を造るプラモデルをイメージするとわかりやすいかと思います。溶剤や水が化学反応を起こして乾燥すると部材同士が強力に結合します。

異なる素材同士の部材でも接着できる、熱が生じないので歪みが発生しづらい、熱に弱い素材でも接着ができるといった点がメリットです。一方で後述する熱接合やボルトなどを使った締め付けよりも接合強度が低いといった側面もあります。

熱接合とは接合部を熱で溶かし、その後冷却固化させて接着する方法です。「溶着」「融着」とも呼ばれます。

上記の接着と比較すると強度が高いこと、溶剤が必要ないこと、大型の部材でも対応できることなどがメリットとして挙げられます。一方で専用の設備が必要になること、溶解に時間がかかることなどがデメリットです。

熱接着にはさらに以下のようなさまざまな種類があります。

熱溶着

熱溶着は加熱した熱板やコテ、あるいは熱風を用いて部材の接着部を溶かし、圧力をかけながら固化させる接着方法です。樹脂の接着技術の中でもメジャーなもので、古くから使われてきました。接着強度が高いことと、大型の部材やブロー成形品にも対応できる点がメリットです。ただし、予備加熱で時間がかかることがデメリットといえます。

高周波溶着

金型で部材を挟み、圧力をかけながら高周波エネルギーの電解作用で部材を発熱させて接着させる技術です。外部から熱を加えるのではなく、振動や摩擦によって部材の内部から熱が発生するのが熱溶着との大きな違いです。熱が生じる範囲が狭いため歪みや変形などの影響が少ないのが高周波溶着のメリットといえます。

超音波溶着

超音波振動を、ホーン（共鳴帯）の先端から部材に伝えます。超音波は1秒間に20,000回以上振動し、それを樹脂に当てると摩擦熱が発生して溶解します。多くの熱可塑性プラスチックに対応できる、作業時間が短い、連続溶着や同時溶着が可能な点がメリットです。一方で溶着時間や超音波振動の大きさ、圧力などの加減が難しく、設定を間違えると樹脂が炭化する、ひび割れや傷が発生するなどのデメリットもあります。

スピン溶着

「回転溶着」とも呼ばれます。2つの部材を上下に挟んで圧力をかけながら高速で回転させることで、接合部に摩擦熱が発生して部材同士が接着します。他の接着方法と比較すると設備がコンパクトであることと、接着面の仕上がりがきれいなことが特徴です。ただし、大型の部材には対応できないことと、位置決めが難しいのがデメリットといえます。

レーザー溶着

レーザーを照射して接合部を溶かすことで部材同士を接着する方法です。レーザーを照射する部分以外には熱が発生しないので歪みや変形などの影響が少ないこと、溶着時に音や振動が発生しないこと、強度や気密性に優れるという点がメリットです。一方で比較的新しい加工法なので、ノウハウが十分に確立されておらず対応できる加工者が少ないという側面もあります。

また、透過材側はレーザー光を十分に浸透し、吸収剤は光を吸収する性質である必要があります。

アクリルに特化した接着方法で、主に水槽を造る際に用いられます。「モノマー」と呼ばれるアクリルを液体化させて作った接着剤をアクリル板に塗布することで接着させます。溶剤接着と比較して気泡が少なく仕上がりが美しい、強度や耐久性が高いなどのメリットがある一方で、温度や湿度などの厳しい条件管理と技術力が必要なことと、前準備に手間と時間がかかることがデメリットといえます。