Лазерная сварка: легкое решение для медицинских компонентов

24 февраля 2023 г.

14:00

Медицинский сектор требует высочайшего уровня качества, последовательности и прослеживаемости во всех аспектах своей повседневной работы. Эти же строгие стандарты также применяются к производственным процессам, используемым для производства медицинских устройств, имплантатов и инструментов, необходимых в рамках программ лечения пациентов. Как можно себе представить, достижение этих строгих требований требует современных технологий, способных выполнять точные процессы последовательно с высочайшим уровнем качества.

Мощность, гибкость, точность и производительность лазера являются ключевыми характеристиками, которые сыграли важную роль в внедрении этой технологии в широкий спектр приложений, связанных с медицинским сектором. Растет число применений, в которых металлические компоненты и устройства требуют соединения, и лазерная сварка в настоящее время прочно утвердилась в качестве процесса выбора для многих производителей. Лазеры способны точно соединять отдельные элементы для создания структурного соединения или создания герметичного уплотнения там, где это необходимо, чтобы избежать утечек или проникновения, и даже очень маленькие детали могут быть сварены с высокой степенью точности.

Возможность точного управления энергией лазера позволяет сваривать металлы, имеющие высокие температуры плавления или высокую теплопроводность. Кроме того, материалы, которые иначе трудно или невозможно сварить другими способами, часто можно успешно соединить с помощью лазера.

Как дистрибьютор ALPHA Laser в Великобритании и Ирландии, компания TLM Laser из Бромсгроува предлагает широкий спектр технологий лазерной сварки, как объясняет директор компании Энди Томс: «Имея выбор как волоконных лазеров, так и Nd:YAG лазеров, мы можем рекомендуют лучшее решение для любого конкретного применения лазерной сварки деталей, связанных с медицинским сектором. Лазеры обеспечивают точечный ввод энергии, что приводит к меньшему нагреву, что предотвращает деформацию соединяемых компонентов. Этот процесс также обеспечивает гладкую, не окисляющую поверхность и тонкую шов на стыковых сварных соединениях, сварных швах внахлест или угловых швах. Еще одним преимуществом является то, что предварительный нагрев материала обычно не требуется».

Таков был успех и последующий рост процесса лазерной сварки в этом секторе. Компания ALPHA Laser выпустила новую систему лазерной сварки AL Q. Он был разработан для высокотехнологичных и высококачественных производственных сред медицинского сектора. Эта закрытая лазерная система класса 1 доступна с оптоволоконными лазерами мощностью 450 Вт или 600 Вт, а также с модулями с водяным или воздушным охлаждением. Система включает в себя дверь с электроприводом и окном, безопасным для лазерного излучения. сидел. В дополнение к стандартному трехосному режиму (XYZ) доступен дополнительный наклоняемый блок вращения. Управлять им можно либо вручную с помощью джойстика, либо в полуавтоматическом, либо в полностью автоматическом режиме.

При сварке лазером луч фокусируется в небольшом пятне размером от 0,2 до 2 мм с помощью фокусирующей оптики. Подводимая энергия в фокусе очень велика, что приводит к быстрому плавлению поверхности материала. В зависимости от требований к сварке соединение может быть выполнено с использованием различных присадочных металлов (проволоки) или без них. Еще одним преимуществом лазера является возможность работать в различных режимах. Используя принцип импульсного режима, ванна расплава охлаждается во время пауз в импульсах, что приводит к меньшему проникновению, меньшей деформации и общему снижению энерговложения в материал, что особенно важно для тонких деталей.

Альтернативно, при сварке в режиме CW образуется непрерывная ванна расплава. Это обеспечивает более глубокое проплавление сварного шва за счет высокой плотности энергии, высокой средней мощности и небольшого диаметра фокуса. Процесс сварки CW с теплопроводностью также используется для наращивания материала и сварки соединений склонных к образованию трещин основных материалов, поскольку этот процесс, в зависимости от соединяемого материала, позволяет получить очень однородный сварочный материал без микротрещин.