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嘉峪檢測網(wǎng) 2024-09-02 13:31
用于導管產(chǎn)品的薄管狀塑料部件的組裝有兩種連接技術。第一種是粘接。另一種是熱粘合。
粘合劑不需要昂貴的工藝設備,并且不限于熱塑性塑料。它在粘合質量和一致性方面存在嚴重缺陷。粘合劑粘合過程依賴于操作員將粘合劑涂在要連接在一起的組件的表面上。這通常會給工藝工程師和QA人員帶來粘合一致性方面的噩夢。即使使用精密點膠機,仍然有很多不可控因素影響貼合過程的一致性。
另一方面,熱粘合不會將化學物質引入產(chǎn)品中。對于導管連接,傳統(tǒng)上使用兩種類型的熱粘合技術:熱空氣和射頻,導管制造領域的專業(yè)人員都非常熟悉這兩種技術。這兩種技術都依賴于從管狀部件表面到待連接(焊接)界面的熱傳導。由于熱塑性塑料導熱性差,因此這種加熱方法效率不高。但最大的問題不是熱效率,是鍵合過程的精度、質量和一致性。熱空氣和射頻都無法將熱量集中到一個小點。熱量將在相對較大的區(qū)域中以漸進的方式傳播。因此很難精確確定粘合位置。
由于熱傳導不良,無法保證熱傳導到鍵合界面的均勻性,影響鍵合質量的一致性。對于球囊導管,傳統(tǒng)的粘接方法存在的問題較多。
傳統(tǒng)的粘合方法存在更多問題。由于材料中的加熱而導致的退火效應使管材更加堅硬,這惡化了導管的跟蹤性能。球囊也有可能被熱量損壞。
激光鍵合是一種熱鍵合。
它不同于傳統(tǒng)的熱粘合,因為熱量是通過材料吸收激光產(chǎn)生的。由于這種加熱效率更高。激光可以聚焦,將光聚焦到小于 0.5mm 的光斑尺寸并不困難。這使得創(chuàng)建非常小的結合位置成為可能。
根據(jù)激光束的波長,操作員在精確位置發(fā)射激光 。根據(jù)激光束的波長,激光器有多種類型。最常用的是二極管激光器、YAG激光器和CO2激光器。二極管和 YAG 激光器在可見光范圍內(nèi)。它們的波長低于1065nm。二極管和 YAG 激光器的最大優(yōu)勢之一是它們適用于光纖傳輸,這簡化了光束傳輸并使其更容易用于高速應用。二極管和 YAG 激光器的波長遠離大多數(shù)聚合物基團的共振頻率。因此它們不會被聚合物材料吸收。這些激光可以穿過透明的聚合物材料。出于這個原因,它們通常用于透射激光焊接。在這種類型的激光焊接中,頂層是一種透明的聚合物,它允許激光穿過并聚焦在待焊接的界面上。第二種材料通常不透明,會吸收激光。通過吸收激光產(chǎn)生熱量并在界面中形成熔池。
透射激光焊接可以在不影響表面的情況下在兩種熱塑性材料之間建立結合。雖然這對其他應用很有用,但它不適合粘合導管部件,因為它不能使接頭處的管道切割邊緣平滑 。另一方面,CO2 激光器的波長接近聚合物基團的共振頻率。因為這種CO2激光可以被透明的聚合物材料吸收。這使得聚合物材料可以在激光的整個路徑中被加熱。這對于導管激光結合特別有用,因為它不僅在兩個之間建立結合聚合物材料,還可以平滑接頭處的管材邊緣。此外,激光加熱和熔化聚合物材料的方式使其在形成緊密結合方面更加一致。這對于過程工程師和QA人員來說絕對是一個好消息,一致性對他們來說意味著一切。
如上段所述,CO2激光器是最適合用于導管激光鍵合的激光源。然而,僅靠激光源并不能保證鍵合過程的一致性。為了精確一致地粘合導管組件, 必須始終保持和旋轉待粘合的樣品。下圖顯示了球囊導管的典型(也是最具挑戰(zhàn)性的)粘合位置之一:

此圖是導管激光焊接機的示意圖。通過使用兩個同時旋轉的軸將導管固定在球囊的兩端激光束被引導到管道的中心。這確保了更一致的粘合過程。此外,激光頭沿主軸的軸線移動,允許在單個過程中創(chuàng)建長鍵合、螺旋鍵合和多重鍵合。

來源:醫(yī)休神介說