3M VHBの紹介
VHBとは何ですか？
- 「VHB」は 非常に高い絆このテープファミリーは、機械的な留め具を使用せずに部品を永久的に接着するように設計された両面アクリルフォーム接着テープの製品ラインです。
- 5952 バージョン (例) には、両面に改良アクリル系接着剤が付いた 0.045 インチ (≈1.1 mm) 厚の黒色フォーム コアがあります。
- フォームコアは「粘弾性」があり、粘性（隙間を埋めるように流れる）と弾性（変形に抵抗する）の両方の特性を備えています。
- このテープは、多くの用途においてリベット、ネジ、溶接、液体接着剤の代わりとして使用できるものとして販売されています。
主な機能と利点
- 強力な結合+構造荷重能力: 接着剤が微細な凹凸に流れ込み、フォームが荷重を分散するため、剥離強度とせん断強度の両方が得られます。
- 耐候性・耐環境性VHB テープは屋外使用向けに設計されており、紫外線、湿気、溶剤、温度サイクルに対する耐性を備えています。
- 柔軟性/順応性: 粘弾性フォームは、熱膨張の違い、表面のわずかな不一致、振動を吸収するのに役立ちます。
- 美しさときれいな仕上がり: 目に見えるネジ、リベット、溶接を避けるため、より滑らかな表面ときれいな外観を実現できます。
- 簡素化された組み立て: 穴あけ、溶接、ねじ止めなどに比べ、テープで処理する方が速くてきれいです (破片が出ず、溶接を仕上げる必要もありません)。
典型的なユースケース/アプリケーション
- 建設と建築: 外装パネル、金属同士、ガラス同士などの接着。テープは、ファスナーに集中するのではなく、接着領域全体に負荷を分散します。
- 輸送手段自動車、電車、バスなどでは、軽量化、表面の滑らかさ、乗り心地の静かさ（振動の低減）を実現するために、リベットや溶接をなくしたい場合があります。
- 電化製品および電子機器: 美観と密封結合が重要な異種材料 (金属、ガラス、プラスチック) の接合用。
- 標識/ディスプレイ: 機械的な留め具が見苦しかったり実用的でなかったりする場所に標識、パネル、トリムを取り付けます。
適切なテープの選択と実用的な考慮事項
- 表面エネルギー / 材料適合性一部のバージョンは、高および中表面エネルギーの基材（金属、ガラス、硬質プラスチック）向けに最適化されています。他のバージョンは、低表面エネルギーのプラスチックを対象としています。例えば、あるガイドでは、「49」シリーズは広範囲に対応し、「59」シリーズは粉体塗装プラスチック向けと記載されています。
- 表面処理: 良好な接着には不可欠です。特にプラスチックや表面エネルギーの低い材料の場合は、洗浄、場合によっては研磨、またはプライミングが必要になる場合があります。
- 圧力と滞留: 塗布後は、フォームと表面をしっかりと密着させるためにしっかりと圧力をかけてください。接着剤が流動するにつれて、時間の経過とともに耐荷重性が向上します。
- 温度限界たとえば、5952 では、特定の表面で短期使用では最大 ~300 °F (≈149 °C)、長期使用では最大 ~200 °F (≈93 °C) までの使用が可能です。
- 厚さと許容差フォームの厚さは重要です（隙間充填性、接着面）。5952の場合、厚さは約1.1 mm±10%です。
- 機械的負荷と環境: テープは非常に強力ですが、設計においては荷重（剥離は接着剤にとって常に最悪の要因）、伸縮、振動疲労を考慮する必要があります。粘弾性は役立ちますが、それでも優れたエンジニアリングが必要です。
- 除去/永続: これらのテープは永久的に貼り付けられるように設計されています。基材を傷つけずに剥がすことは困難です。
- 従来のファスナーと比較したコスト: テープは材料費が高くなる場合がありますが、設置コストの削減と外観の美しさがそれを補う可能性があります。また、輸送用途では軽量化にも役立ちます。
比較表: 主要ファミリー
| ファミリー | 他社とのちがい | 典型的な使用例 | サンプルテープ |
| 4941 / 49xxファミリー | 汎用アクリルフォームコア。高および中表面エネルギーの基板（金属、ガラス、多くのプラスチック）への接着性に優れ、順応性も良好です。 | 一般的な基板へのパネル、銘板、トリム、標識の取り付けを接着します。 | 3M VHBテープ 4941 |
| 5952 / 59xxファミリー | 改質アクリル接着剤 + 非常に適合性の高いフォームコア。粉体塗装塗料や多くのプラスチックを含む幅広い基材に対応します。 | より困難な表面（塗装、粉体塗装、一部のプラスチック）、異種材料の接着。 | 3M VHBテープ 5952 |
| RP+ファミリー | 高強度、大型パネル、異種材料向けのプレミアム バージョン。構造的接着に適しています。 | 通常はファスナーが使用される構造アセンブリ、大型金属パネル。 | 3M VHBテープ RP+ 160GF |
| 透明 / 薄型ボンド / 特殊ファミリー | 美観または特殊な要件に合わせたバリエーション: 例: ガラス/透明部品用の透明接着剤、隙間を最小限に抑える薄い接着剤、難燃性、低 VOC、LSE (低表面エネルギー) プラスチック。 | 透明なアセンブリ、非常に薄いまたは平坦な接合ライン、表面エネルギーが非常に低いプラスチックの接合、電子機器。 | 例: 3M VHBテープ 4910 (透明)、3M VHBテープ 5906 (薄型) |
製品バリエーションの例
以下に、仕様と使用目的が異なるサンプルのバリエーションをいくつか示します。
- 3M VHB テープ 5952: 多くの塗装および粉体塗装された金属によく使用される黒色のフォーム テープで、全般的に優れています。
- 3M VHB テープ 4910 クリア: クリア バージョン – 黒色のフォームが使用できない美観上の用途向け。
- 3M VHB テープ 4611 高温: 高温耐性があり、塗装前の接着(金属アセンブリ)に適しています。
- 3M VHB テープ RP+ 160GF: 異なる表面や高温 (例: 短期的には最大 ~450 °F) に特化しています。
- 3M VHB テープ 5958FR 難燃性: 建築基準法/電気筐体用の難燃性バージョン。
- 3M VHB テープ 4941 汎用: 多くの中負荷用途に対応する汎用バージョンです。
- 3M VHB テープ 4959 ヘビーデューティー: 輸送中のアルミニウム外板とスチール フレームの接着など、より重い構造の接着に適しています。
- 3M VHB テープ 5906 シンボンド: 接合部間の厚さを最小限に抑えたい場合に、薄い接着ライン向けに設計されています。
制限事項と注意点
- テープは非常に強力ですが、デザインには 剥離応力, 差動膨張, 疲労/振動負荷を考慮せずにただ接着すると、故障につながる可能性があります。
- 表面処理は不可欠です。汚染物質、下塗り不足、あるいは表面エネルギーの低いプラスチックは、接着強度を著しく低下させる可能性があります。
- 極端な温度: 多くのバージョンは高温に耐えますが、仕様を超える極端な高温または低温は接着性能を低下させます。
- ボンドラインの厚さ：隙間が厚すぎても薄すぎても性能が低下する可能性があります。フォームコアは、凹凸のある表面を補うためにも選択されますが、限界があります。
- 分解または修理: 接着された部品を頻繁に取り外したり、メンテナンスしたりする必要がある場合は、機械式ファスナーの方が適している可能性があります。
- コストと供給：VHBの種類によっては、標準的なテープや機械式ファスナーよりも大幅にコストがかかる場合があります。大面積の接着には、費用対効果を考慮する必要があります。
どのファミリー/バージョンを使用するかを決める方法
以下に、いくつかの決定要因（ハードウェア システムが動作する場合に特に重要）と確認すべき事項を示します。
- 基板材料と表面エネルギー
- アルミニウム、スチール、ガラス、多くの塗装されたプラスチックなどの高/中表面エネルギー (HSE/MSE) 材料 → 汎用テープ (例: 4941 ファミリ) で十分な場合が多いです。
- 低表面エネルギー（LSE）プラスチック、油性表面、粉体塗装、「固着しにくい」プラスチック → より特殊なもの（59xx ファミリー、LSE バージョン）
- 絆が 異種材料 (例: 金属とプラスチック)、RP+ または 59xx ファミリの高い強度/適合性が必要な場合があります。
- 隙間 / 表面の凹凸 / 厚さ
- 表面が完全に平らでよく一致している場合は、より薄いコア (例: 0.4 mm) でも機能する可能性があります。
- 表面が不規則であったり、凹凸（テクスチャ、隙間）がある場合は、より厚く、より適合性の高いフォームが役立ちます（例：多くの場合、1.1 mmが一般的です）。
- 非常に薄い接着ライン要件（部品間の最小厚さ）の場合、「薄い接着」特殊バージョンがオプションとなります。
- 機械的/環境的負荷
- せん断力と剥離力の違いを考慮してください。粘着テープは、剥離力（垂直方向）よりもせん断力（面と平行方向）に非常に強いため、接合部の設計はそれに応じて行ってください。この点については、設計ガイドで説明されています。
- 温度: 接合アセンブリに高ベークサイクル、オーブン、高周囲温度が適用される場合は、より高い温度定格のテープを選択してください (例: RP+ または特殊な高温ファミリー)
- 屋外、紫外線、湿気、振動: すべての VHB テープは優れた耐久性を備えていますが、より高仕様のバージョンではさらに余裕があります。
- 美学 / 隠し留め具
- きれいな目に見える表面（ネジやリベットなし）が必要な場合は、テープが最適です。
- 接合ラインが見えないか透明でなければならない場合（ガラスとガラス、透明プラスチック）は、透明バージョン（4910 ファミリまたは類似品）を使用します。
- 保守性 / 将来の削除
- 粘着テープは永久的な結合を目的としています。頻繁に分解することが予想される場合は、機械式ファスナーまたはハイブリッド（テープ + ファスナー）アプローチが必要になります。
- 表面処理と塗布
- 表面をよく清掃してください（油脂、酸化物、汚染物質を除去してください）。表面によっては研磨や下塗りが必要な場合があります。
- 接着中は十分な圧力をかけ、完全に密着させてください。完全な強度を得るには、ある程度の放置時間が必要になる場合があります。
VHBについてご質問がある場合は、 私たちのエンジニアリング。
図5. PWM方式を用いたLED駆動回路
