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艾默生推出透射红外激光焊接技能 增强医疗设备塑料激光焊接的才能

发帖时间:2021-07-24 05:49:46

艾默生推出透射红外激光焊接技能 增强医疗设备塑料激光焊接的才干。

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激光塑料焊接在医疗运用中已变得越来越遍及,由于它能够可靠地衔接各种资料,包含异种资料。一同,该进程不运用振荡能量,因而它满足温文,能够粘合具有薄壁,几许形状杂乱的塑料零件以及嵌入式电子设备或传感器。一同,它能够供给A级光洁度。激光焊接是制作要求狭隘,无颗粒流体通道的医疗产品的抱负挑选。因而,它一般用于制作药物运送设备,体外确诊(IVD)设备,葡萄糖监测仪,胰岛素泵和相似的运用。


艾默生开发的一同透射红外(STTIr)激光焊接技能为工程师供给了焊接塑料零件的新功用。部分原因是它采用了一系列激光发射二极管来一次加热整个焊接外表。这样可保证准确加热,并削减在进行焊接然后冷却时将零件压在一同所需的夹紧力。


传统上,将两个塑料零件焊接在一一起,一个零件有必要“通明”或“可透射”,这将使激光经过而不会引起变热。另一部分则有必要是“暗”或“吸收性”的,才干被激光加热。这保证了所施加的激光能量将挑选性地加热吸收部件的焊接区。在那里,热量软化了两个零件的合作边际,使它们在压缩力效果下集合在一同,成为洁净,无颗粒的焊接组件。

艾默生推出透射红外激光焊接技术 增强医疗设备塑料激光焊接的能力

激光焊接运用二极管发生的980 nm激光供给的热量。这些光经过衔接到焊接东西的光纤束会集,然后依据所需的加热密度,沿着零件的焊接区域经过波导(以圆形调查)准确对准。


STTIr焊接与Sono-Tek开发的准确的超声波喷涂技能相结合,能够焊接由多种聚合物制成的两个光学通明的塑料零件。这为那些规划和制作医疗设备,药物运送体系和体外测验产品的人供给了新的规划可能性。


经过在激光焊接之前用生物相容性激光吸收剂处理两个“通明”匹配零件之一,这种新的“通明”激光器工艺克服了传统的透射/吸收零件约束。吸收剂由悬浮在比如异丙醇或丙酮等载液中的颜料染料或炭黑的微粒组成。


能够在模制之前将吸收剂以母料的方法增加到树脂中,经过移印将其吸收到模制零件上,或许以最大的精度,经过超声波喷涂将其吸收到单个零件上。


喷雾堆积依赖于超声波雾化器,该雾化器可将 激光吸收染料准确地堆积在配对零件之一上,然后构成厚度仅为0.5毫米的喷雾图画。


当运用正确的超声频率和喷发图画进行堆积时,载液根本上会闪蒸掉,在热塑性塑料的外表上留下准确的激光吸收颗粒图画,尺度为1微米或更小。在焊接进程中,激光能量被这些颗粒吸收并消耗掉,释放出热量,这些热量穿过合作零件的焊接区域,然后在压缩力的效果下结合在一同。


典型的方针包含榫槽衔接的内外表和合作零件之一上的“双V”形衔接的内外表。像这样准确地将吸收剂堆积在关闭的接缝内,聚集发生零件至零件熔体所需的激光发生的热量,并发生一个“闪蒸阱”,其间包含熔体的处理区域,将其与邻近的任何微流体流路阻隔开来。完结拼装。

艾默生推出透射红外激光焊接技术 增强医疗设备塑料激光焊接的能力

这些舌槽式激光接头显示出生物相容性的激光吸收器和亮光按捺区。


这种新的塑料激光焊接办法可可靠地发生杂乱的流体途径,一同在亚毫米流径距离中坚持较高的纵横比。这种精度关于微流体零件至关重要,该零件有必要可靠地粘合,而且在极小的活动途径上坚持共同的尺度。

艾默生推出透射红外激光焊接技术 增强医疗设备塑料激光焊接的能力

能够运用STTIr焊接将两个通明的配对零件互相衔接,而不会损坏或堵塞小的细微的流体通道。


这种新的通明激光焊接才干依赖于STTIr工艺中增加的设备(例如,生物相容性激光吸收剂和超声波喷涂设备),而且能够“固定”到许多现有的激光焊接运用上。它供给了以秒为单位的丈量周期时刻,使工业级激光焊接医疗质量明晰通明的微流体零件初次在经济上可行。而且,由于喷涂堆积能够一次涂覆多个零件,因而喷涂堆积和焊接工艺都能够进一步扩展规划,以加速出产量。


不管化学性质怎么,新工艺还加入了更大规模的通明热塑性塑料。由于吸收激光的颜料染料有用地发生并传导热量和熔体,所以它能够补偿合作零件中运用的不同聚合物的玻璃化转变温度(T g)的较大差异。


该进程的典型示例是将其用于两个通明的塑料“优惠券”或  注塑成型的零件上,它们能够合作构成弯曲的活动途径,就像在许多医疗设备中发现的那样。试样将成为每个组件的“吸收性”一半,因而它们被放置在喷涂设备中以涂覆激光吸收体。

艾默生推出透射红外激光焊接技术 增强医疗设备塑料激光焊接的能力

艾默生的Branson GLX Micro激光焊接机是GLX系列中五个单元中最小的。焊接单元(左)配有五颜六色触摸屏,升降台尺度为150×150 mm,夹紧力最大为0.05 kN。这些使其成为焊接医疗运用微流体零件的绝佳挑选。右侧的单元包含激光源和电源。


零件从那里转移到激光焊机(拜见上图),该焊机构成明晰可见的激光焊接零件。关于需求光学通明流路的医疗或IVD设备,该技能具有不可估量的价值。它简化了一切工作,从使毛细管巨细的流体途径中的血细胞计数自动化到向技能人员供给视觉验证,以保证向患者正确地施加了有用剂量的微剂量疗法。


激光焊接的优点。


激光焊接为产品拼装操作供给了一系列重要的优点,包含:


杰出的美学。制作商越来越多地出于其漂亮意图运用激光焊接,由于它们准确且无飞边。焊接线几乎是看不见的。


更大的零件规划自由度。传统的塑料焊接办法一般需求平面零件,可是发射激光的波导能够准确地习惯杂乱的零件几许形状,然后使激光能够焊接零件规划,然后最大化美学或功用功用。激光焊接还使规划人员能够运用多个反射室或嵌入杂乱的电子设备,传感器或照明设备(例如有机发光二极管(OLED)),然后取得更具特征的品牌差异化规划。


优秀的焊接质量。激光焊接不需求冲突,振荡或移动。激光发射波导乃至能够准确地习惯杂乱的零件,以保证在整个焊接界面上快速均匀地熔化。叶片具有均匀,共同且结实的焊接接头,具有准确的熔合陷落深度和完美的零件对齐方法。


机械应力低。最新的激光焊机能够操控极低的夹持力,然后在不引进机械应力的情况下衔接细微和较大的零件。这消除了对零件进行退火并下降资料应力的需求。


超清洁。激光焊接不会发生飞边或微粒。这是一个具有洁净室功用的进程,在任何出产车间都相同适用。


多功用性强。激光焊接技能能够粘合多种聚合物资料,包含PC,PA,PS,ABS,弹性体(TPU,TPE),PP HDPE,LDPE,PETG,PBT,PPS,PMMA,PEEK,COC等。


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