生物醫療行業應用領域對制造過程有著高潔凈性、高質量的苛刻要求，激光焊接技術憑借非接觸式無污染、焊接工藝穩定、焊接效果良好、自動焊接等特征在生物醫療行業應用日益廣泛。在醫療器械中,采用不銹鋼或者鋁合金等金屬材料的占較大部分,激光焊接技術的加入有力地促進了醫療器械的發展。而激光焊接除了適用于金屬類醫療器械之外，還可以焊接塑料材料的生物醫療器械等。本文主要介紹銳科2μm光纖激光器在生物醫療器械領域塑料材料的焊接應用案例。
01
銳科2μm摻銩光纖激光器產品介紹
圖1 銳科2μm摻銩光纖激光器
銳科2μm摻銩光纖激光器采用光纖布拉格光柵實現波長的廣泛選擇和特定波長的鎖定，基于雙向泵浦技術實現高功率、高光束質量輸出。波長1940nm±5nm，輸出功率CW100W（風冷），CW200W/250W（水冷），QCW80/800（風冷）輸出類型SMA905/QBH/準直可選，光纖芯徑25μm，光束發散半角≤0.09rad，輸出光纖長度可定制，控制方式采用RS-232/AD，產品性能穩定，控制簡便。激光器具有結構緊湊、電光轉換效率高、可靠性高等特點，可廣泛應用于塑料的切割和標記、透明塑料的焊接、非金屬材料加工、固態紅外激光器泵浦、醫療應用。
圖2 功率穩定度≤±1.5%，功率步進精度2.5%，輸出光斑穩定，無模式跳動
02
銳科2μm摻銩光纖激光器高質高效塑料焊接工藝
塑料材料在醫療器械領域應用也十分廣泛，隨著行業對塑料生產和加工工藝要求的不斷迭代，激光焊接因其高質高效的獨特優勢，很好地滿足了生物醫療領域塑料制品的焊接需求，比如Phonak耳垢防護器、生物醫療分析儀器、球囊導管、核酸檢測試劑盒蓋等的焊接。醫療器械領域塑料連接方式中，激光高能量密度使塑料加熱速度非常快，并精準地控制加熱區的位置和大小，焊縫清潔，無顆粒物污染，操作控制靈活簡單。
與近紅外波段光纖激光器相比，高分子聚合物材料對2μm波段激光具有較強的吸收作用。2μm激光器主要適用于PMMA、PA、PP、PC等用于生物醫療領域的透明塑料材料的焊接。焊接后不影響材料性能，焊接形貌美觀，焊接牢固，焊縫密封性好。
2.1 銳科2μm摻銩光纖激光器在試劑袋材料的高質高效焊接應用
采用200W 2μm摻銩光纖激光器進行試劑袋材料輪廓焊接，設置參數：功率10W~100W，速度30mm/s~200mm/s，壓力0.3MPa~0.6MPa，焊接形貌美觀，無變色，表面平整，焊接牢固，密封性好。
圖4 輪廓焊接
圖5 掃描焊接
圖6 塑料焊接端面
2.2 銳科2μm光纖激光器在生物醫療計數板焊接應用，高效達成客戶要求
細胞計數板是一種用于計數血液、細胞懸液或其他液體樣品中細胞數量的精密儀器，便于細胞計數，一次性耗材，配細胞計數儀使用。使用計數板時，使用吸管液體滴入計數池的邊緣，此時液滴在虹吸的作用下進入蓋玻片下方的計數池，計數板靜置幾分鐘使細胞擴散、沉降，然后在低倍鏡下進行計數。該計數板采用PMMA塑料材質，對焊接精度和效果要求比較高，精度1μm，焊縫均勻美觀，無變形，密封性好。
采用銳科2μm光纖激光對其進行輪廓焊接，當功率為50W，速度為40mm/s，壓力為0.3MPa，加工時間為12s。焊接效果良好，焊紋均勻，無氣泡，無異色，無爆點，焊接牢固，密封性好。較好地達成客戶要求。
03
總結
本文案例主要介紹了銳科2μm光纖激光器在生物醫療領域塑料焊接的應用工藝，展現了其在試劑袋和計數板焊接方面的工藝效果。在塑料材料加工中，由于高分子聚合物材料對2μm波段激光具有較強的吸收作用，2μm波段激光可應用于生物醫療上的高分子塑料材質焊接，外形美觀，焊接牢固，焊縫密封性好。銳科2μm光纖激光器可高效達成生物醫療領域行業對材質工藝的需求。未來，銳科將繼續踐行“核心光源，銳科智造”的企業使命，持續深耕激光在生物醫療領域方面的工藝應用，為其高質量發展貢獻力量。
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