의료기기 플라스틱 레이저 용접 기술
Increasing demand for welding of transparent plastics leads to advances in laser welding technologies
투명 플라스틱의 용접에 대한 수요가 증가함에 따라 레이저 용접 기술이 발전하고 있습니다.
Increasing demand for welding of transparent plastics leads to advances in laser welding technologies.
의료 기기 제조업체는 종종 제품의 내용이 사용자에게 보여야하는 경우 투명 플라스틱을 사용해야합니다. 마이크로 유체 부품 및 바이오 스크럽 브러시와 같은 장치는 최대 가시성을 위해 몰딩 된 투명 부품으로 조립됩니다. Medical device manufacturers often must use transparent plastics when the content of their products must be visible to the user. Devices such as micro fluidic components and bio scrub brushes are assembled from molded transparent parts for maximum visibility.
레이저 용접은 신뢰할 수 있고 비용 효율적인 솔루션으로 폴리머 부품을 완성 된 어셈블리에 영구적으로 결합시키는 방법으로 초음파 용접을 대체합니다. 새로운 장파장 레이저는 흡수층, 첨가제 또는 불투명 한 폴리머가 레이저 빛을 흡수하고 투명한 재료를 결합시키는 데 필요한 열을 생성 할 필요가 없습니다. 더 긴 파장은 중합체의 두께를 통해 보다 효율적으로 흡수되어 정교하게 조절 된 깊이로 맞닿는 표면을 조절하여 녹을 수 있습니다. 비접촉 공정은 여러 층을 정밀하게 그리고 어둡게하거나 변색없이 용접 할 수 있습니다. Laser welding is replacing ultrasonic welding as the method of choice to permanently bond polymer parts into a finished assembly with a reliable, cost-effective solution. New, longer wavelength lasers eliminate the need for an absorbing layer, additive, or opaque polymer to absorb the laser light and generate the necessary heat to join clear materials. The longer wavelength is more efficiently absorbed through the thickness of the polymer allowing controlled melting of mating surfaces to a carefully controlled depth. The non-contact process can weld multiple layers with precision and without darkening or color change.
레이저 기술은 플래시 또는 파편없이 열 용접 가능한 고분자 재료에 결합하여 생산 및 연구 개발을 위한 유연한 제조 공정을 제공합니다. Laser technology can join a range of thermally weldable polymer materials without flash or debris providing a flexible manufacturing process for both production and R&D.
Laser Welding of Plastics
Plastics Laser Welding Video
This 7 minute video demonstrates different systems and plastic welding applications.
장점 - 플라스틱의 레이저 용접 :
이음새 품질 - 용접 이음 구조가 우수하며 2 차 마무리 작업이 필요없는 경우가 많습니다.
비접촉 용접 - 마모로 인한 공구 교체가 필요하지 않으며 레이저 용접은 용접 피스에 대한 스트레스를 덜어줍니다.
클리너 공정 - 레이저 용접은 일반적으로 충전재 또는 첨가제없이 수행 할 수 있으며 잔해가 거의 없습니다.
정밀 - 레이저의 국부 화 된 에너지는 우수한 열 제어, 낮은 왜곡, 매우 근접한 공차, 반복적이고 일관된 용접을 의미한다.
쉬운 자동화 - 레이저 플라스틱 용접은 자동화 된 시스템에 쉽게 통합 될 수 있습니다.
Advantages – Laser Welding of Plastics:
Seam Quality – Weld seam structure is excellent, and often secondary finishing is not required.
Non-Contact Welding – There is no need for tooling replacement due to wear and tear and laser welding puts less stress on weld pieces.
Cleaner Processes – Laser welds can typically be done without filler material or additives and leave virtually no debris.
Precision – A laser’s localized energy means excellent thermal control, low distortion, very close tolerances, and a very repeatable and consistent weld.
Easy Automation – Laser plastic welding can be easily integrated into an automated system.
방법 - 플라스틱의 레이저 용접 Methods – Laser Welding of Plastics:
용접되는 재료에 따라 여러 가지 레이저 용접 방법을 사용할 수 있다. 전통적인 방법으로 서로 용접 할 수 있는 대부분의 재료는 다음 레이저 용접 방법으로 용접 할 수 있다. There are several laser welding methods available, depending on the materials being welded. Most materials that can be welded to each other through traditional methods can also be welded using one of the following laser welding methods.
열전도 용접 - 열전도 용접은 용접되는 두 플라스틱이 레이저 에너지를 흡수 할 때 사용됩니다 (레이저 파장에 투명 함과 반대). 이 방법에서 빔이 용접 경로를 따라 가면 두 플라스틱은 용융 온도가되지만 증발 온도보다 훨씬 낮게 유지됩니다. 용접은 용융 된 용접 경로에서 두 부분의 밀접한 접촉을 통해 이루어집니다. 맞대기 용접. 전도 용접은 표면에 또는 그 바로 아래에서 용접을 생성하고 재료의 벌크로 깊숙이 들어가는 것을 방지합니다. 용접 이음매는 매끄 럽기 때문에 추가 마무리가 필요하지 않습니다.
Heat Conduction Welding – Heat conduction welding is used when both plastics being welded absorb the laser energy (as opposed to being transparent to the laser wavelength). In this method, as the beam follows the weld path, the two plastics are brought to melting temperature but stay well below the vaporization temperature. The weld is achieved through intimate contact of the two parts at the melted weld path; a butt weld. A conduction weld creates a weld at or just below the surface and is prevented from traveling deep into the bulk of the materials. The weld seam is smooth and should not require any additional finishing.
투과형 용접 - 제조 공정에 광범위하게 사용되는 투과형 용접은 레이저를 사용하여 플라스틱을 용접하는 첫 번째 방법이었습니다. 이 과정에는 투명하고 (적외선 범위의 빛에) 상부와 흡수 된 (적외선 범위의 빛에 이르는) 하부가 서로 일정하고 밀착 된 상태로 있어야합니다. 빔은 하부 레이어를 가열하기 위해 상부 레이어를 통과합니다. 하부 플라스틱이 용융 온도에 도달하면 열은 투명한 상부 플라스틱으로 전달됩니다. 양쪽이 용융 단계에있을 때, 접합부에서 용접이 이루어진다. 투과성 용접이 발생하려면 두 플라스틱이 서로 비슷한 용융 범위를 가져야합니다.
Transmissive Welding – Widely used in manufacturing, transmissive welding was the first method to weld plastics using lasers. The process requires a transparent (to infrared range light) upper part and an absorbing (to infrared range light) lower part, held with consistent, tight contact to each other. The beam passes through the upper layer to heat the lower. As the lower plastic reaches melting temperatures, the heat is passed to the transparent upper plastic. When both are at the melting stage, the weld is achieved at the interface. For transmissive welds to occur, both plastics must have similar melting ranges.
투명한 플라스틱 레이저 용접 ( "Clear-on-Clear" 플라스틱 용접) - 함께 용접되는 플라스틱 조각이 대부분 투명하거나 적외선 파장 범위에있을 때 투명한 레이저 용접을 사용할 수 있습니다. 2 개의 투명한 부분이 밀접하게 접촉하게되면, 레이저 에너지는 투과성 용접과 같이 상부층을 통해 투과하고 두 부분 사이의 경계면을 만난다. 단순히 제 2 층을 통과하는 것 대신에, 에너지의 일부는 부품 들간의 계면에 의해서만 흡수된다. 두 층 모두이 계면에서 융점까지 가열되어 재료 냉각 특성에 따라 색상 변화가 거의 없거나 전혀없는 특정 조건에서 용접이 형성됩니다. 투명한 레이저 용접은 현재 명확한 부품이 필요한 의료 기기 제조 산업에서 지배적 인 위치를 점하고 있습니다.
Transparent Plastic Laser Welding (“Clear-on-Clear” Plastic Welding) – Transparent laser welding can be used when both plastic pieces being welded together are mostly transparent, or in the infrared wavelength range. When two transparent parts are placed in intimate contact, the laser energy transmits through the upper layer, as in transmissive welding, and meets the interface between the two parts. Instead of simply passing through the second layer as well, some of the energy is absorbed solely due to the interface between the parts. Both layers heat to the melting point at this interface and allow a weld to form under specific conditions with little to no color change, based on the material cooling properties. Transparent laser welding is now gaining dominance in the medical device manufacturing industry where clear parts are often required.
본 문서는 저작권 보호로 변경 및 임의사용을 금지 합니다.
(주)드림포토닉스
Mobile: 010-8781-0630 email: cbpark36@gmail.com
Tel: 031-695-6055 Fax: 031-695-6045
기술, 장비에 대한 자세한 사항은 아래 참조 바랍니다.
Control Micro System’s custom laser plastic welding systems bring economy, speed, accuracy, and repeatable welds to your plastics production requirements. Laser plastic welding is becoming increasingly popular in several industries including medical device manufacturing and automotive manufacturing. The advantages of laser welding over traditional methods of plastic welding are numerous and have led to enormous savings for companies who are embracing this modern technology.