自動車や産業機器、電子部品の製造では、金属に防食・耐摩耗・絶縁などのコーティング処理を施すことが一般的であることは、同シリーズの記事「ポリマーコートの壁を突破」でも触れた通りです。こうした表面処理は製品寿命を延ばす一方で、接合工程では大きな壁となってきました。さらに、近年は「複数点を同時に効率よく接合したい」という量産現場のニーズが高まっており、コーティング材 × 多点接合という課題は業界全体に共通するテーマになっています。
従来の溶融型接合やはんだ付けでは、コーティング層が熱で変質・剥離したり、基材が変形して品質を損なうケースが少なくありませんでした。これに対し、LINK-USの超音波複合振動接合（USCB）は、低熱・低エネルギーで一発多点接合を可能にし、量産性と信頼性を両立する新しいソリューションを提示します。
コーティング金属接合の課題
コーティング処理は部材保護に不可欠ですが、接合に関しては以下の課題をもたらします。
- 熱変形：レーザーやはんだでは局所的な高温によりコート層や基材が変形
- コート層破壊：絶縁・防食目的の層が損なわれ、本来の機能を失う
- 複数点接合の非効率性：従来は1点ずつ接合するため、工程時間が長い
- 品質ばらつき：多点を同時処理すると一部に過熱や未接合が発生
量産ラインでは、「スピードを上げれば品質が落ちる」「品質を守ろうとするとスピードが落ちる」というジレンマに陥っていました。
LINK-USの解決策：低熱・低エネルギーでの一発多点接合
USCBは、超音波の複合振動を活用し、接触界面の酸化膜やコーティング層を効率的に破壊しながら基材金属同士を固相接合します。
その結果：
- 低熱影響 → 基材やコート層が変形せず、機能を維持
- 高効率多点接合 → 複数箇所を同時に均一に接合可能
- 安定した品質 → バリ・スパッタレスで清掃工程を削減
- 量産性の向上 → ワンパスでの多点処理によりスループット改善
従来では不可能とされていた「コーティング材を壊さず、多点を一発で接合」が現実のものとなります。
適用事例
1. 自動車用ワイヤーハーネス端子
防錆コートが施された複数の接点を同時接合。耐食性を保持したまま、安定した導通を確保。
2. 電池モジュールのバスバー
絶縁コート付きバスバーを、複数タブと一括接合。工程短縮と接合抵抗低減を同時実現。
3. 電子機器の端子ブロック
複数ピンの同時接合により、基板実装の効率化を推進。熱変形を防ぎ、繊細な回路を保護。
効果とメリット
- 量産効率の向上
一発多点接合により、ラインのスループットが飛躍的に改善。 - 高信頼性
低熱接合により、コーティング層が持つ防食・絶縁性能を保持しつつ長寿命化。 - コスト削減
清掃・リワーク工程の削減により、トータル製造コストを圧縮。 - 設計自由度拡大
コーティング材を気にせず部材設計が可能に。EV、産業機器、電子機器など幅広い応用が可能。
今後の展望
EVや再生可能エネルギー分野では、高電流かつ高効率な電力伝送が求められる一方、耐環境性のための表面処理も必須になります。こうしたトレンドの中で、「コーティング材を壊さない接合」と「量産に耐えるスピード」を同時に満たせる技術は極めて貴重です。
LINK-USの超音波複合振動接合は、これからの製造現場で求められる高信頼×高効率を両立するプラットフォーム技術として、空調、自動車、電子機器、エネルギーインフラなど多様な分野に広がっていくでしょう。
まとめ
コーティング金属の接合は、これまで「工程が増える」「品質が安定しない」という大きな壁がありました。LINK-USの超音波複合振動接合は、低熱・低エネルギーで一発多点接合を実現し、変形ゼロで量産性を確保します。
製造現場の効率化と高品質化を同時に叶える新基準として、この技術は今後ますます幅広い産業に浸透していくでしょう。
→ コーティング金属接合に関する課題解決やPoCのご相談は、ぜひLINK-USにお問い合わせください。