レーザー溶接は、医療用プラスチック部品の接続に役立ちます

レーザー技術は、生物工学および医療工学の多くの分野で使用されており、医療機器や医療用インプラントの製造など、人体を直接治療および診断するためにますます使用されています。 同時に、高信頼性で強力なレーザーシステムは、医療機器のプラスチック部品の接続にも適用できます。

プラスチックは、多くの医療機器とそのコンポーネントにとって理想的な材料です。プラスチックは、成形が簡単で、清掃が簡単で、オートクレーブさえも簡単で、比較的軽量です。 2つの射出成形部品の接続は、製品のその後の用途と美的外観のさまざまな要件に応じて、接着剤、超音波溶接、レーザー溶接などの化学的、熱的、または機械的プロセスによって完了することができます。 ただし、過酷または敏感な条件下では、プラスチック部品の接続は大きな課題です。 さまざまな要因の影響により、周囲の素材の特性が変化する場合があります。これらの変化は通常回避されるか、許可されません。 プラスチック部品の接続の品質が非常に高く、接続が非常に強力でクリーンでなければならない場合（ほこりや化学薬品がない）、レーザープラスチック溶接技術は技術的および経済的な大きな利点を強調します。 この接続技術は、信頼性と速度が高いという利点があり、正確でしっかりした溶接が可能であり、医療分野の精密部品の加工に最適です。

レーザー透過溶接
レーザー透過溶接では、レーザービームが光透過材料の上層を透過して下層光吸収材料の表面に到達し、レーザー光エネルギーを熱エネルギーに変換して表面を溶かします。伝導により底面から圧接材に転写され、上部の光透過性ワークの接触面が溶融し、レーザー熱溶着を実現します。これは、溶接プロセス中のさまざまな品質管理方法によって広範囲に検証されています。狭いレーザー照射領域を冷却した後、材料自体と同じ強度の溶接が得られます。



レーザープラスチック溶着プロセスを成功させるために必要な条件は、2つのコンポーネントがレーザー光透過プラスチックとレーザー光吸収プラスチックであることです。
レーザー透過溶接により、材料自体とほぼ同じ強度の溶接が破片やほこりなしで製造でき、化学物質やその他の添加剤を導入する必要がありません。全体のプロセスはきれいです。溶接シームは10分の数ミリメートルから数ミリメートルで、良好なシール性を備えています。特に微細で美しい溶接構造が必要な場合、レーザー溶接は間違いなく最も理想的な技術です。



この技術は、医用生体工学の多くの分野で応用されています。たとえば、インスリンデバイスやペースメーカーなどの電子部品のシェルを溶接します。カテーテルやピンなどの円筒形部品もレーザーで正確かつ確実に溶接できます。たとえば、診断キットやマイクロ流体コンポーネントも簡単に取り扱うことができます。別の利点は、溶接部が材料自体と同じ生体適合性を持っていることです。高圧に耐えるプラスチックバルブの各部もレーザー溶接が可能で、高品質で安定した接続が得られます。 CNCと正確に集束されたレーザービームを使用すると、任意の形状を溶接できます。



  さらに、特別なレーザー光源の助けを借りて、このクリーンな溶接方法は、2つの透明な溶接部品を接続するためにも使用できます。特に、部品に添加物が含まれていない場合や、溶接後に光学分析で評価する必要がある場合は、この溶接方法の方が適しています。



LPKFレーザーシステムは、製品の品質を確保するために処理プロセスを監視します
レーザープラスチック溶着システムは、スタンドアロンソリューションとして使用することも、生産ラインに統合することもできます。標準化された電気的および機械的インターフェースは、インダストリー4.0環境で使用できます。これにより、LPKFのレーザー溶接システムを既存の生産実行システム（MES）に統合できます。



LPKFシステムは、追跡可能で再現性のあるプロセスを実現して、特定の清浄度要件とプロセス検証への準拠を保証します。ユーザーの高度な中央制御システムにより、継続的なプロセス監視とプロセス制御を簡単に実行できます。個々のコンポーネントの溶接プロセスが記録されます。したがって、LPKFシステムは、医療工学におけるプロセスと品質の信頼性に対する非常に高い要件を満たすことができます。クリーンルームで使用できるバージョンもあります。
さまざまな用途に応じて、さまざまな溶接方法を使用できます。レーザー溶着は、ラジアル溶接、輪郭溶接、準同期溶接、ハイブリッド溶接に分けられます。それぞれの方法には、独自の利点と特徴があります。溶接中のエネルギー入力の変化または性質は、用途とコンポーネントによって異なります。 LPKFは、さまざまなアプリケーションに応じて適切な処理システムを提供できます。



一部の特別なプロジェクトでは、LPKFは、レーザー、ビームガイド、および制御ユニットと組み合わせた豊富な処理経験に基づいており、非常に複雑な溶接タスクを完了するために、必要に応じて自動化システムを装備することもできます。

総括する
レーザープラスチック溶接は、プラスチック部品の精密接合に適したプロセスです。クリーンでバリのない高い接続強度と信頼性の高いコンポーネント接続を実現でき、材料特性を変えることはありません。利用可能な溶接プロセスは多種多様であるため、このテクノロジーは、狭い導管から圧力バルブ、大型の電子部品ハウジングまで、さまざまな製品の処理に使用できます。完全なトレーサビリティにより、製造プロセスの高い信頼性が保証されます。これにより、レーザープラスチック溶接は、医療工学の分野の多くのアプリケーションで推奨される接続技術になります。