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    塑料焊接用于醫療領域

    • 時間:2023-07-29

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          在醫療行業很難找到滿足生物相容性要求和FDA批準的粘合劑,此外,許多常用塑料,例如PP,PE和PTFE,其表面能低,也導致難以用粘合劑粘接。粘合劑通常被用作原型制造中的快速、臨時的解決方案。但是在后續正式批量的生產中,考慮諸多方面的因素,例如成本,加工的效率,安全環保,粘合強度等一些問題塑料激光焊接則更是一種經濟有效的方式,能提供良好的一致性,高強度的焊接,無需額外的耗材,無環保問題。

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          關于材料選擇對焊接性能的影響:焊接材料的選擇,熱塑性塑料和改性塑料都用于激光焊接。但是除了材料中的基礎樹脂特性,還包括著色劑,填充劑已經沖劑改性劑等,這些組成共同影響著焊接的效果。一般情況下,填充料的含量控制在30%以下,以保證焊接強度。另外兩件材料結合,必須保證有相近的熔點和粘度,以保證分子間發生擴散完成焊接。
          常見透射焊接下層材料需吸光或部分吸光,上層材料透光率不低于25%(指透紅外光)。另外鮮為人知的焊接方式雙透明塑料激光焊接今年醫療領域的應用也愈加廣泛。雙透明材料透光率都在80%或以上,傳統的塑料激光穿透焊接使用的激光波長一般在900-1000nm,在這一波段透明塑料對于激光的吸收率非常低,但取2000nm左右波段的激光以確保PC、PMMA等透明塑料可以吸收激光的能量,用極短焦距的激光頭將光束聚焦成光斑,激光的焦點就在焊縫處,由于焦點有足夠的能量密度,無需助焊劑,可將透明塑料熔化完成焊接。常見的應用例如內窺胃鏡膠囊外殼,血液分析儀器,微流道,一次性輸液,醫療電子設備管等。

          華焯科技于2021年首創多光路輸液點滴管塑料激光焊接機,配備國內領先的半導體激光器,單機專用,自動化設備,利用多個高效激光頭同時焊接,一次成型,替代傳統粘膠工藝手法,專門用來焊接輸液點滴管。
    關于激光焊機的強度,性能。較比于傳統的熱板焊接,超聲波焊接,激光焊采用非接觸焊接,接除了焊接產品的美觀,無痕,焊接精密、牢固和密封不透氣和不漏水等優勢之外,激光焊接焊接具備過程中樹脂降解少、產生的碎屑少,有殘渣的優點。對于依靠表面摩擦產生熱量的焊接工藝,例如旋轉焊接和振動摩擦焊接,很難避免不產生顆粒污染物,以及松散的溢料,激光焊接則無需擔心顆粒污染的問題。

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          此外,當前IVD體外診斷行業蓬勃發展,檢測精度越來越高,對應的微流控芯片要求越來也高,傳統的打膠粘合或熱風焊方式已經無法滿足精密的需求.當前流道越來越精密小的甚至到達0.05mm,而激光塑料焊接中的的掩膜焊接方式的精度0.02mm,很好的解決流道的精度焊接的問題。
          醫療器械行業也是塑料激光焊接技術的重要應用領域之一。塑料激光焊接技術可以應用于醫療器械的制造和組裝,例如醫用注射器、輸液袋等。塑料激光焊接技術具有焊接速度快、焊接強度高、焊接變形小等優點,可以提高醫療器械的制造效率和質量。

          未來,隨著人口老齡化的加劇,醫療器械行業的發展將得到進一步推動。塑料激光焊接技術在醫療器械行業的應用也將得到進一步發展。此外,塑料激光焊接技術還可以應用于醫療器械的消毒和清潔,通過焊接技術實現醫療器械的高效消毒和清潔,提高醫療器械的衛生和使用壽命。
          另一方面,隨著全球人口老齡化、疾病譜變化以及醫療技術的不斷進步,IVD 市場需求將持續增長。全球 IVD 市場規模預計在 2022 年達到 919 億美元,2025 年快速增長至 1339 億美元,2022E-2025E 年復合增長率約為 9.9%。中國 IVD 體外診斷市場的發展起步較晚,但近年來增長迅速。根據沙利文數據,2021 年我國體外診斷市場規模為 1243 億元,2016-2021 年年均復合增長率達到 15.62%。我國目前醫療行業市場發展前景廣闊的細分行業之一,包括免疫、生化、精準、腫瘤、血液、微生物、分子、核酸提取儀、生物耗材、實驗室耗材等產品,囊括了我國檢驗醫學及診斷試劑行業的大體構成部分。IVD 體外診斷行業有著廣闊的發展前景和巨大的市場潛力,政策環境優化,以及產業跨界融合加速,激光焊接提供了比粘合劑更好的塑料連接解決方案,塑料焊接大有可為!


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