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激光焊接在医疗中的应用

激光技术在生物医学工程领域的应用越来越广泛,越来越直接地应用于人体的治疗和诊断程序,以及医疗器械和植入物的制造。当然,高可靠性和强大的激光系统也很好地应用于医疗器械塑料部件的连接。

那这些激光设备的功能如何呢?它们是如何工作的?

塑料是许多设备及其组件的理想材料:易成型、易清洗、重量轻,甚至只需高温灭菌。根据产品的后期应用和对视觉美观的不同需求,可以通过化学、热效应或机械技术完成连接两个注塑塑料部件。然而,在恶劣或敏感条件下连接塑料部件是一个巨大的挑战。由于各种因素,周围材料的性质可能会发生变化。当塑料部件的连接质量要求很高时,连接必须非常坚固和清洁,没有灰尘和化学物质时,激光塑料焊接技术的优势非常突出。激光焊接技术是医学工程领域的重要加工方法,具有高可靠性、高速度、高精度、柔性加工和美观的焊缝。

激光塑料焊接原理:激光束穿透上层透光材料,到达下部吸光材料表面,将激光能转化为热能,熔化其表面。同时,热量从底部传递到与其压接的上层透光工件的接触面,使其熔化,从而实现激光热熔焊接。这一点在焊接过程中通过各种质量控制方法得到了海量验证。窄焊缝冷却后,与材料本身的强度一致。

图1:激光塑料焊接原理图

激光塑料焊接加工成功的必要条件是激光透光塑料和激光吸光材料,形成多种可能性。

图2:激光焊接塑料相熔特性表

激光塑料焊接可产生与材料本身强度几乎相同的焊缝,无碎屑或粉尘,无需引入任何化学物质或其他添加剂。整个加工过程清洁度高。焊缝从零到几毫米,密封性好。特别是当需要精细美观的焊缝结构时,激光焊接无疑是最理想的技术。

该技术应用于医学工程的许多领域,如焊接胰岛素装置或起搏器等电子元件的外壳。导管或销钉的圆柱形部件也可以用激光精确可靠地焊接,用于诊断的墨盒和微流体也可以轻松处理。另一个优点是焊缝具有与材料本身相同的生物相容性。高压塑料阀的所有部件也可以用激光焊接,非常稳定。系统基于数控和精确的激光束,可以轻松焊接任何几何形状。

图3:激光焊接外壳:胰岛素泵焊接

除了上述透光和吸光材料之间的焊接外,透明焊接技术还可以通过特殊的激光源连接两个透明焊接部件。特别是当吸收激光的塑料部件不允许添加任何添加剂或焊接后必须使用光学分析时,这种焊接方法尤为重要。

图4:激光焊接的微流体传感器形成任何几何形状的通道、无添加剂或颗粒,形成完美的诊断结果。

激光塑料焊接技术本身的优点是在精密领域连接塑料零件的首选。在生产过程中,清洁、无毛刺、强度高、可靠的塑料零件焊接不会改变材料属性。该技术可用于加工各种产品,从狭窄的导管到耐压阀再到大型电子设备外壳。完全可追溯性确保了生产工艺的高可靠性,这使得激光塑料焊接成为医学工程中众多应用中首选的连接技术。

标签: 传感器塑料组件连接器精密注塑

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