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超音波カッターについての概要、用途、原理などをご説明します。また、超音波カッターのメーカー22社一覧や企業ランキングも掲載しております。超音波カッター関連企業の2025年3月注目ランキングは1位:株式会社ナカニシ、2位:本多電子株式会社、3位:精電舎電子工業株式会社となっています。
超音波カッターとは、一般的なカッターのように切断用途で使用される機械です。
刃先が超音波振動することで、通常のカッターでの切断よりも軽い力でカットできます。一方で、対象物の素材によっては超音波振動による摩擦熱が発生し、素材が溶ける可能性があります。
超音波カッターは、紙や樹脂製品など一般的なもの以外に、食品を切断する際に使用される場合もあります。
超音波カッターは、ホビー用途で使用されるケースが多いです。プラモデルの加工など、通常のカッターでは切断が難しい形状に対しても力を入れずに切断が可能となるため、重宝されています。
ただし、素材によっては超音波振動による摩擦熱で溶けながら切断され、切断面の後加工が必要になる場合もあります。樹脂製品をはじめ、プリント基板や石膏などのカットに使用されることも多いです。
そのほか、食品のカットも使用用途の1つとして挙げられます。ケーキなど一般的なナイフで切ると崩れやすい食べ物に対して、超音波カッターを使用すると切断時の抵抗が少なくなり、綺麗な断面が得られます。
超音波カッターは、圧電素子を使用して刃先を毎秒2～4万回振動させることにより、切断を行います。超音波振動のON/OFF切り替えは、フットスイッチで行うのが一般的です。通常のカッターに比べて、非常に軽い力で切断することができるという特長がありますが、切断する物の材質によっては、振動による摩擦熱で、対象物が溶けることがあるため、注意が必要です。
非常に使い勝手が良く、樹脂素材のカットに適した機器ですが、一般的に厚さ3mm以上の樹脂の切断には向いていません。これは、刃の長さが長くなるほど、刃先の超音波振動が不安定になるためです。
また、樹脂製品のカットに適しているのに対し、コシのない薄いゴムのカットには向いていないとともに、金属、ガラス、磁器などをカットすることはできません。木材の場合、切断面が焦げてしまいます。
一般的な超音波カッターは、切断する素材がプラスチックやアクリルであれば切断できます。細かい素材の加工や柔らかい素材の切断は、工業用の超音波カッターが最適です。通常の超音波カッターでは切れない素材も切断できます。
精密機器向けの超音波カッター
精密機器の加工、切断が可能な超音波カッターは、これまで大型プレス機で切断していたものを、負担なく切断できます。具体的には、リチウムイオンバッテリーへの加工などが可能となります。細かい加工ができるため、そのまま設備の一部として組み込める点が特長です。
柔らかい素材向けの超音波カッター
刃に凸凹をもつ超音波カッターは、シリコンなどの柔らかい素材の切断に適しています。ゴムや粘着テープのように、切断中でも引っ掛かりが発生しないため、形を崩さずスムーズに切断できます。
また、ガラスや金属など硬い素材も切断可能です。ただし、高出力の超音波カッターであれば切断できますが、長時間の作業には向きません。
超音波カッターの替刃には、さまざまな種類があります。替刃だけでも数十種類です。目的に合ったものを選ぶことで、切断できなかった素材が切断できたり、より綺麗に切断できたりします。
安さを求める場合は、超音波カッターの種類を検討するよりも、替刃を検討することが重要です。プラモデルなどの細かい作業には、長刃が適しています。刃が長く、先端が尖っているため、扱いやすい替刃です。ただし、刃が長いので折れやすいことが欠点と言えます。
超音波カッターでできることは、切断だけではありません。溶着刃とよばれる替刃は、溶着ができます。刃が硬く作られているため、プラ樹脂ほどの素材であれば再接着できます。その他、基盤加工やカーボン加工の素材が切断できるノコギリ刃や、少し時間がかかりますが金属を切断できるヤスリ刃などもあります。
切断、研磨、溶着など、超音波カッターでできることは多岐に渡ります。超音波マシーンが1台ある場合は、用途に合わせて替刃を揃えると便利です。
参考文献
https://www.sonotec.com/column/principle.html
https://www.honda-el.co.jp/industry/QC002.html
https://www.monotaro.com/s/pages/cocomite/447_2/
https://kurashi-no.jp/I0016985
https://agripick.com/1181
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 株式会社ナカニシ |
14.2%
|
| 2 | 本多電子株式会社 |
12.4%
|
| 3 | 精電舎電子工業株式会社 |
7.3%
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| 4 | 株式会社ソノテック |
6.0%
|
| 5 | 富士工業株式会社 |
5.6%
|
| 6 | 日本アビオニクス株式会社 |
5.2%
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| 7 | スズキ株式会社 |
5.2%
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| 8 | 日本電子工業株式会社 |
4.7%
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| 9 | 日本アレックス株式会社 |
4.3%
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| 10 | 株式会社スズキマリン |
3.9%
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