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Eine Herausforderung für Medizinprodukte: Schweißen von dünnen Drähten aus unterschiedlichen Metallen
우버블릭
Edelstahl oder Nitinol sind beliebte Materialien für medizinische Geräte. Anwendungsexperten von 바카라 카지노 haben ein Verfahren entwickelt, um dünne Drähte aus solchen schwer zu schweißenden Materialien sicher zu schweißen. Dieser Prozess kann sogar durchgeführt werden, ohne die Kunststoffbeschichtung zu zerstören.
Mikroschweißen für medizinische Geräte
다스Laserschweißenwird häufig bei derHerstellung von medizinischen Gerätenwie Implantaten oder endoskopischen Geräten eingesetzt, oft um empfindliche Teile zu verbinden. Dies wird zu einer Herausforderung, wenn das Verbindungsmaterial sehr dünne Drähte aus schwer zu schweißenden Materialien sind. Typische Materialien sind Edelstahl, Nitinol order Titan, da sie biokompatibel, korrosionsbeständig und leicht sterilisierbar sind. Die Herausforderung wird noch schwieriger, wenn eine Verbindung von unterschiedlichen Materialien beabsichtigt ist. Der Laser ist das bevorzugte (wenn auch nicht das einzige) Werkzeug für diese Aufgabe. Das Schweißen solcher Materialien darf ihre wünschenswertenPhysikalischen Eigenschaften nicht beeinträchtigen, z. B. Die Memory-Eigenschaften von Nitinol.
Beim Verbinden dünner Drähte ist ein Nullabstand erforderlich. Sie müssen genau aneinander liegen, da kein Füllmaterial verwendet wird und selbst ein kleiner Abstand für eine zuverlässige Verbindung zu groß sein kann. Dementsprechend muss auch der Laserstrahl präzise fokussiert werden. Während das erste Problem mit einer Halterung gelöst wird, erfordert die zweite Aufgabe die Ausrichtung der Laserfokusposition mit Hilfe eines automatischen Bildverarbeitungssystems.
압박 1:Einrichtung zum Drahtschweißen: die Schweißpartner sind auf einem Rohr befestigt. Das Prozessgas wird durch ein 8 mm Messingrohr eingeleitet.
Schweißen mit dem ExactWeld 430
Das Schweißen von dünnen Drähten mit Durchmessern von nur 25 µm (0,001 Zoll) erfordert eine präzise Energiezufuhr in den Schweißpunkt. Die kleine Pulsenergie는 kontrolliert und reproduzierbar abgegeben werden을 관리합니다. Die Dauer und zeitliche Form eines solchen Laserpulses spielt eine entscheidende Rolle.
죽어라ExactWeld 430Maschine von 바카라 카지노 ist eine schlüsselfertige Lösung für das Präzisionslaserschweißen, die alle diese Anforderungen erfüllt. 워크스테이션은 Faserlaserquelle(바카라 카지노 StarFiber)에 통합되어 있습니다. ExactWeld에 맞는 100W 및 600W Ausgangsleistung을 위한 일반적인 레이저 구성입니다. 펄스 변조는 밀리줄 에너지를 통해 레이저 펄스로 재생됩니다. Der Laserstrahl wird durch einen Galvoscanner oder ein feststehendes Schweißoptiksystem geliefert. Der Arbeitsplatz umfasst auch ein System für die Kontrolle und Versorgung mit Prozessgasen. Ebenso wichtig ist, dass das Lasergehäuse der Klasse 1 den neuesten ergonomischen Richtlinien entspricht.
Bei der Bearbeitung von Teilen mit solch winzigen Abmessungen spielen das Vision-System und die Beleuchtung eine entscheidende Rolle. Bei richtiger Optimierung ermöglicht das Bildverarbeitungssystem eine automatisierte Verarbeitung, d. 시간. eine Schweißspaltkontrolle stoppt beispielsweise den Schweißprozess, wenn der Spalt zu groß ist.
Die Drähte werden vor der Bearbeitung auf eine dafür vorgesehene Halterung gelegt. Diese Halterung ist unerlässlich, um die Drähte während des Schweißvorgangs präzise in Position zu Halten. 다이 워크스테이션은 verschiedenen Optionen für das robotsergestützte Einspannen der Teile erhältlich입니다. Es unterstützt bis zu vier Freiheitsgrade(x, y, z 및 회전). Eine benutzerfreundliche Software Steeuert das System, das auch über Funktionen zur Fabrikautomatisierung(Industrie 4.0/Internet der Dinge) verfügt, um die Qualität, den Ertrag und den Durchsatz beim Schweißen kleiner Metallteile zu verbessern. Alle verarbeiteten Teile können zur Rückverfolgbarkeit aufgezeichnet werden: Die Daten können eine Teilenummer, einen Zeitstempel und bestimmte Bilder enthalten.
"Bei richtiger Optimierung ermöglicht das Bildverarbeitungssystem eine automatisierte Verarbeitung, d. h. eine Schweißspaltkontrolle stoppt beispielsweise den Schweißprozess, wenn der Spalt zu groß ist."
Laserschweißen von 25 µm Nitinol- und Edelstahldrähten
In einer kürzlich durchgeführten Studie in den Anwendungslabors von 바카라 카지노 wurde der ExactWeld 430 verwendet, um dünne Drähte aus Nitinol und Edelstahl zu verbinden. Es wurden mehrere Materialkombinationen gewählt:
1) 니티놀/니티놀
2) 에델스탈 316L/에델스탈 316L
3) 에델스탈 316L/니티놀
Die beiden verschiedenen Drähte waren als Spulen auf einem Liner befestigt, der durch eine PTFE-Hülle geschützt 전쟁. Ziel 전쟁에 참여하면 Drähte zu verbinden, ohne die PTFE-Hülle zu beschädigen. Die Durchmesser der Schweißpartner waren gleich. Es wurden sowohl Drähte mit d = 25,4 µm als auch einige größere Durchmesser getestet. Die Aufgabe wurde in allen Fällen erfolgreich bewältigt, ohne die PTFE-Hülse zu durchschneiden.
Einige wichtige Details des Prozesess lauten wie folgt. Der Laser verwendete einen 2x Strahlaufweiter mit einer Brennweite von 100mm. Der Arbeitsabstand betrug 0,5 mm bei einem theoretischen Spotdurchmesser von 12,5 µm. Bei einem Durchmesser von 25,4 µm variierte die Laserleistung zum Schweißen je nach Materialkombination zwischen 30 W und 50 W. Die Pulsdauer wurde zwischen 0,035 und 0,05 ms eingestellt, was zu Pulsenergien zwischen 1 mJ zum Schweißen und 2,5mJ zum Abschneiden des überstehenden Drahtes führte. Für alle Experimente wurde Argon als Prozessgas mit einem Durchfluss von 15 l/min, einem Messingrohrdurchmesser von 8 mm und einer BAK 4 Düse mit einem Abstand von 1,4 mm verwendet (siehe Abbildung 2).
Zum Schweißen dünner Drähte wurde die Pulsdauer erhöht, während die tatsächliche Laserleistung auf demselben Niveau wie beim Schweißen dünner Drähte gehalten wurde. Nach dem Verschweißen der Drähte wurden die störenden Drahtenden mit einer Reihe von stärkeren Pulsen abgeschnitten.
압박 2:Schweißen von Nitinol auf Nitinol(링크) 및 Schweißen von Nitinol auf Edelstahl(rechts).
Studienergebnisse
Der Anwendungstest hat gezeigt, dass ein 100W StarFiber-Laser ausreichend leistungsstark ist, um verschiedene Drahtkombinationen zu schweißen. Das Prozessfenster ist bei allen Typen ziemlich eng. Die Spitzenleistung ist kleiner als 10 W und die Pulsdauer beträgt weniger als 10 µs. Höhere Werte schneiden die Drähte durch, während niedrigere Werte sie nicht verbinden. Die verwendete Pulsform hat dazu 베이지색tragen, den Prozess stable zu machen. Es ist wichtig, dass sich die Drähte berühren und dass die Spalte nicht überbrückt werden können. Das Schneiden der Drähte birgt auch das Risiko, dass die Drahtenden mit dem nächsten Draht verschweißt werden. Daher ist die Positionierung entscheidend.
| Spitzenleistung [W] | 펄스다우어 [ms] | 비더홀레이트 [Hz] | Geschwindigkeit [mm/분] | Ausführungen |
| 30 | 0.035 | 30 | 20 | 슈바이센 |
| 40 | 0.05 | 30 | - | 슈나이덴 |
Gebrauchsfertige optimierte Lösungen
죽어라ExactWeld-워크스테이션werden im Werk von den Anwendungsexperten von 바카라 카지노 entsprechend den gewünschten Anwendungen angepasst. Diese Anpassung umfasst nicht nur die Laser, die Prozesssteuerung und die automatisierten Handhabungssysteme, sondern auch spezielle Vorrichtungen, Falls erforderlich. Die Kundenprofitieren so von dem kollektiven Wissen und der Erfahrung der Anwendungsingenieure.
Auf diese Weise kann ExactWeld für eine Vielzahl von Schweißnahtarten und -geometrien optimiert werden. Beim Kontaktschweißen können 최소한의 Schweißpunkte mit Durchmessern bis zu 10 µm realisiert werden. Beim Nahtschweißen können kleine Nahtgeometrien bei hohen Schweißgeschwindigkeiten erreicht werden. Das Freiformschweißen kann auch programmiert werden. Dank des Drehtischs können Dichtungsschweißungen ohne Porositäten und rissfreie Nähte durchgeführt werden, um eine leckagefreie Schweißung zu gewährleisten. Für alle Systeme sind ein weltweiter lokaler Service und eine Ersatzteilversorgung jederzeit verfügbar.
"Die Kundenprofitieren so von dem kollektiven Wissen und der Erfahrung der Anwendungsingenieure."
"Jüngste praktische Verbesserungen in Bezug auf Zuverlässigkeit, Leistung und Benutzerfreundlichkeit versprechen, sie zudem wirtschaftlich attraktiver zu machen.“
바카라 카지노 ist ein vertikal integrierter Hersteller, der unübertroffen in der Lage ist, erstklassige Produkte auf verschiedenen Ebenen der Integration anzubieten. 새로운ExactWeld 430kombiniert beispielsweise die Branchenführende ExactSeries Workstation-Plattform, die sich bereits in vielen Anwendungen bewährt hat, mit einem hochmodernen 바카라 카지노 StarFiber 100 bis 600 Laser-Subsystem. Zur Rückverfolgbarkeit kann jedes Teil mit Teile- und Prozessdetails protokolliert werden.
압박 3:Der ExactWeld 430 von 바카라 카지노 ist ein Lasergerät der Klasse 1 für automatisierte Schweißaufgaben.
Zusammenfassung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine der anspruchsvollsten Schweißanwendungen in derHerstellung medizinischer Geräte– das Schweißen von Drähten mit einer Dicke von 25,4 μm (0,001 Zoll) aus Nitinol und Edelstahl – erfolgreich durchgeführt wurde. 특별한 종류의 재료는 니티놀을 함유하고 있으며 Prozessfenster와 같습니다. Die Pulsleistung, die Dauer und die zeitliche Form müssen zuverlässig und wiederholbar erzeugt werden. Die geringen Abmessungen erfordern auch eine präzise Positionierung des Werkstücks und des fokussierten Lasers. 데르일관된 ExactWeld 430hat sich bereits bei einer Vielzahl anderer anspruchsvoller Schweißanwendungen in der Medizintechnikindustrie bewährt. 잘 생각해보면, Die beste Lösung für diese schwierige Drahtschweißaufgabe zu liefern. Jüngste praktische Verbesserungen in Bezug auf Zuverlässigkeit, Leistung und Benutzerfreundlichkeit versprechen, sie zudem wirtschaftlich attraktiver zu machen.