専門知識

医療機器溶接分野におけるファイバーレーザーの応用

2022-02-22
従来の技術と比較して、ビーム品質、焦点深度、動的パラメータ調整性能におけるファイバーレーザーの利点は十分に認識されています。電気光変換効率、プロセスの多様性、信頼性、コストといった利点と相まって、医療機器製造(特に微細切断や微細溶接)におけるファイバーレーザーの応用レベルは継続的に向上しています。
溶接用途では、100W ~ 1000W の中出力ファイバー レーザーを使用すると、操作の自由度が向上し、プロセス制御が向上します。パルス幅は数マイクロ秒からCW動作までの範囲であり、パルス繰り返し率は数万Hzに達する可能性があるため、アプリケーションエンジニアは幅広いアプリケーションにわたって処理条件を最適化できます。加工条件を適切に選択すると、ファイバー レーザーは、熱伝導性、高エネルギー密度のレーザー キーホールおよびキーホール条件で溶接できます。
全体的なシングルモードファイバー構造に基づいて、ファイバーレーザーは平均パワーの変化による熱レンズによる焦点位置の変化の影響を受けず、定期的なレーザーキャビティの校正やコンポーネントのメンテナンスを必要とせずに出力の安定性が確保されます。

レーザー溶接の優れた利点は、医療機器製造の分野で使用される成熟した技術です。
加工プロセスの正確な制御
高品質のビームとその結果得られるスポット サイズ制御、およびファイバー レーザーの連続的に調整可能な平均出力設定により、溶接出力エネルギーと焦点位置の正確かつ正確な制御が保証されます。これにより、ポリマーシール、ガラスと金属のシール、容量性コンポーネント、熱に弱い電子回路の溶接などの溶接箇所に非常に近い場所でレーザー溶接を行うことができます。

プロセスの再現性:
レーザー溶接は溶接部分との接触がゼロのプロセスであるため、部品の摩耗、接点の変形、汚染によって引き起こされる潜在的な問題を排除できます。 (コンポーネントの磨耗、取り外し時の変形や汚染の問題の可能性)。

高品質のシーリングシーム技術:

従来の溶接やろう付けとは異なり、レーザー溶接では高品質、高歩留まりのシールされた継ぎ目を実現できます。これらはどちらもハイエンドの埋め込み型医療機器の製造に不可欠な要件です。


図 1 プロセス管理とシーリング溶接品質を示す溶接例


信頼の表面処理技術:
美しく美しい溶接部を保証することに加えて、滑らかで気孔のない表面処理技術により、オートクレーブ処理を確実に実行できます。

図 2 レーザー溶接された厚さ 0.15 mm のステンレス鋼の表面品質。

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