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全靠它!醫療設備新突破,治愈更多疾病,激光焊接助力醫療設備升級

發布:2022-03-25 10:52作者:www.yattendonparish.com點擊:911次

全靠它!醫療設備新突破,治愈更多疾病,激光焊接助力醫療設備升級。激光技術越來越多地用于生物技術和醫療技術,并且越來越多地直接用于人體的治療和診斷程序以及醫療設備和植入物的制造。當然,高度可靠和高效的激光系統也適用于醫療器械塑料部件的組裝。
這些激光設備是如何工作的?又是如何讓運行的?
塑料是許多設備及其組件的理想材料:它們易于成型、易于清潔、材料本身很輕且只需要高壓滅菌。兩個塑料成型件的組成可以通過化學、熱或機械工藝成型,這取決于產品的進一步使用和不同的審美需求。然而,在惡劣和敏感的環境中組裝塑料部件是一項重大挑戰。有幾個因素可以改變周圍材料的特性。當塑料零件的質量要求非常高,接頭需要非常堅固和清潔,沒有灰塵和化學物質時,激光塑料焊接技術的好處是顯而易見的。激光焊接技術具有可靠性高、速度快、精度高、操控性好、焊縫美觀等優點,是醫療設備中一種重要的加工方法。
塑料激光焊接
激光塑料焊接的原理:激光束穿透上層透光材料,下層吸光材料表面將激光光能轉化為熱能并熔化表面。將透明部分的上層熔化進行激光焊接。焊接過程中的各種質量控制方法充分證明了這一點。當通過密集焊接冷卻時,它對應于材料本身的強度。
成功的塑料焊接工藝的先決條件是存在兩種成分:一種是透射激光的塑料,另一種是吸收激光并提供多種選擇的材料。
塑料的激光焊接允許對材料進行幾乎電阻焊接,即使沒有形成碎屑或灰塵,也沒有添加化學品或其他添加劑。整個過程純度高。汗線從零點幾毫米到幾毫米不等,表帶很好。激光焊接無疑是一種完美的技術,尤其是在焊接結構出色且美觀的情況下。
該技術用于醫療技術的許多領域,例如將外殼焊接到胰島素設備或起搏器等電子元件上。圓柱形導管部分和針可以激光焊接,其準確性和可靠性與診斷程序中的藥筒和微流體相同。另一個優點是焊球具有與材料本身相同的生物相容性。激光還可用于非常有效和可靠地焊接高壓塑料閥門的各個部件。該系統基于數字控制和精確的激光束,可以輕松焊接任何幾何形狀。
除了上述發光材料和吸光材料之間的焊接外,還可以通過透明焊接將兩個焊接的透明部件連接到特殊的激光源上。如果吸收激光的塑料部件無法連接或需要在焊接后通過光學分析進行檢查,這種焊接方法就顯得尤為重要。
系統控制生產過程,確保產品質量
塑料激光焊接系統可作為獨立解決方案提供,也可集成到生產線中。標準化的電氣和機械連接 - 可用于工業 4.0 并集成到現有的 MES 系統中。
塑料激光焊接允許對過程進行監控和重復,以確保滿足特定的清潔和過程檢查要求。使用先進的以用戶為中心的管理系統,可以輕松完成持續的過程監控和管理。通過各種測試方法不斷記錄每個零件的焊接過程。例如,塑料的激光焊接符合醫療技術可靠性和工藝質量的最高標準。該系統還可以適應潔凈室條件。
根據應用的不同,采用不同的焊接工藝:激光塑料類技術中使用的工藝類型分為徑向焊接、輪廓焊接、模擬焊接和混合焊接。每種方法都有其優點和特性。用于焊接的能源轉換或類型取決于目的和細節。清潔系統設計用于多種用途。
對于特殊項目,塑料的激光焊接基于豐富的加工經驗。激光、光束照射單元和控制單元的組合可用于非常復雜的焊接任務:如果產品需要,可以配置自動化系統。
激光塑料焊接技術的優勢是精確連接塑料零件的最合適方法。清潔、不可用、耐用和可靠的塑料零件焊接不會在生產過程中改變材料的性能。由于焊接工藝范圍廣泛,該技術可以處理范圍廣泛的產品,從狹窄的管道和壓力閥到大型機柜和電子元件。完全可追溯性確保了高工藝可靠性,塑料的激光焊接是許多醫療應用最合適的連接方法。
視覺傳感器
視覺傳感器包括可見光的初級視覺檢測、紅外光的視覺檢測和附加光源的視覺檢測??梢姽庀乱曈X識別系統的性能高度依賴于鏡頭濾光片。 Kim 的團隊使用視覺傳感器實時遠程掃描和監控鍍鋅金屬板的激光焊縫。發現使用 532nm 濾光鏡進行焊接有助于拍攝焊接熔體的照片并確定焊接深度。對于鋁合金的激光焊接,建議使用波長為 660 nm 的濾光片。雖然可見光檢測的優點是結構簡單、成本低,但它提供的信息很少,只存儲形狀參數,包括鑰匙孔和浴室粗糙度。焊接。
同時,從可見光的視覺感知中獲得的關于鍵的形狀和混合參數的基本信息大于實際測量值。
許多年前,紅外相機被廣泛用于研究熔池和基材的表面溫度分布。雖然紅外熱成像具有成本高(每臺2萬到5萬美元)、分辨率低(320×240像素)、采樣率低(每秒僅60幀)等諸多缺點,限制了技術的廣泛應用。 .industry 的使用仍處于啟用狀態。目前,紅外熱成像主要用于激光焊接領域的研究。視覺輔助光檢測系統主要使用高頻脈沖激光照射焊接區域來檢測圖像。這種方法可以極大地防止對焊接區域的跳躍和電弧的干擾,這有助于提供有關焊管、鎖孔甚至氣溶膠的有用信息。近年來,它被廣泛用于焊接過程中的動態識別和錯誤檢測。用于照明的光源通常是波長為 800-1100 nm 的半導體激光器。一些研究人員認為綠色激光是照亮焊縫區域的光源,激光的相應波長在 510 到 610 nm 之間。在以前的研究中,輔助光源用于實驗室實驗中的檢測。
使用輔助光時,主要用于監測激光焊接領域的變化。因此,光學系統和視覺識別系統安裝在焊接區域之外。隨著激光頭融合技術的發展,弗勞恩霍夫激光技術研究所成功集成了附加光源和視覺識別系統。
通用跟蹤系統在激光焊接過程中更為重要。因為激光焊接的微小偏差會導致熔深不足或焊接質量不足。因此,激光焊接過程中釘子的質量監控系統已經成為激光焊接過程中的重要組成部分。如今,市場上有多種查看焊縫的方法。比如Precitec的LPF焊接控制系統,Servo Robotics的RoboFind系統。此外,激光焊接的焦點偏移也可以通過同軸控制不同國家的焊接熔體傳輸的光信號來控制。圖 7 是為焊接熔池采集的熱溫度圖像,用于確定激光是否以及遠離焊縫中心的距離。
視覺識別技術與圖像識別技術的結合可以為在線焊縫監測提供新的研究課題。頻閃照明提供了焊縫金屬的清晰圖像,并通過使用圖像處理技術來識別焊縫金屬的幾何特性。最后,它作為焊接過程中有效控制的基礎。
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