Ультразвуковые сварные швы для медицинских приборов

Ультразвуковая сваркаособенно подходит для медицинских устройств Потому что использует материал детали сам сформировать облигацию и не вносит никаких дополнительных материалов, таких как клеевые или клеевы в устройство. Быстрый, чистый, эффективный и повторяющийся процесс, ультразвуковая сварка идеально подходит для присоединения практически в любом наборе пластиковых деталей для многих приложений. К получить эти Преимущества, однако, вам нужно выбрать легко Weldable материал, дизайн сустава, дизайн фиксатор и оснащены соответствующим образом, проектировать и оптимизировать процесс сварки, а затем контролировать процесс в производство.

Это Доказанные серии процессов на ультразвуковой сварке будут сосредоточены на передовых техниках. Предпосылки для типичного сварочного оборудования, приспособлений и общих принципов сварки можно найти через любой из основных поставщиков ультразвуковой сварки оборудование. (см. «Для больше информация»)

Совместный дизайн для ультразвуковой сварки

Хотя концепция ультразвуковой сварки проста, процесс проектирования надежного сустава и разработки эффективного процесса сварки может быть вполне комплекс. Как правило, он начинается с номинальной совместной конструкции, гнездом и роговой конструкции и усиление энергии для получения номинальной амплитуды вибрации на сварных поверхностях. Затем процесс, итерации между адаптацией геометрии сустава и оптимизации параметров процесса сварки (энергия усиление стяжки, энергии и энергетики, огибающую давление и находку).

К Создайте хороший сварки, детали должны сделать первоначальный контакт по сравнительному небольшому пространству по сравнению с готовой зоной WELD Это позволяет посвящать плавление / размягчение вскоре после ультразвуковой вибрации применяется.

Два распространенных подхода к созданию небольшого первоначального контакта область:

• Энергетический директор совместное
• Соединение сдвига

Рисунок 1. Пример треугольной энергии

An Режиссер энергии Это функция со стороны, что роговые контакты ( верхняя часть часть). см. рисунок 1. Треугольный в разрезе, с точкой треугольника, обеспечивающей первоначальный контакт между частями, режиссером энергии концентрирует вибрационную энергию в небольшом контакте область.

Рисунок 2. Пример сдвигового соединения

A Соединение сдвигаобеспечивает прочность и может быть использован для создания герметичного уплотнения Как показано, детали предназначены для первоначального вмешательства в небольшой район. Поскольку наносятся ультразвуковая вибрация, а рог нажимает деталь вниз, верхняя часть расплавляется в нижней части Часть. Возможны многие различные совместные геометрии, но все эффектные подходы используют какой-то способ обеспечения небольшой первоначальной зоны контакта для сварки

за пределами оснований

После того, как вы понимаете основы совместного дизайна для ультразвуковой сварки, вы можете разработать суставы, которые имеют функции и функционируют другие чем только функция склеивания деталей вместе.

Имплантируемый, под давлением, комбинированное устройство, разработанное и разработанное в проверенном процессе, имеет несколько ультразвуковых сварных сварных швов на во время его производство. Окончательный сварку устройства узел узел облигации крышки корпуса устройства к основание. Эти две большие круговые части, диаметром примерно 70 мм, телескоп вместе как они являются сварные. В дополнение к предоставлению структурной целостности, то же соединение охватывает другие функции и функции как хорошо.

Рисунок 3. проверенный процесс под давлением устройство; концентрический, сдвиг-соединение дизайн; и раздел успешного сварного шва.

• Объединенные функции для управления геометрией сварки и сборки

Выравнивание имеет решающее значение для правильной сварки и полученного качества сустав. Различные виды функций могут быть измельчены в части, чтобы выровнять и находить их по отношению к каждому другому. Ультразвуковое гнездо инструмента и рог также могут быть разработаны с функциями, которые помогут с правильным выравниванием во время сварка.

Рисунок 4. Примеры суставов с функциями выравнивания

На рисунке 4 левый эскиз показывает совместное выравнивание SLIP-FIT соседний поверхность. Правый эскиз показывает стандартную фасовую фасоль выравнивания, которая подтолкнут верхнюю часть внутренней части, так как сварки прогрессирует. Функция выравнивания фаски используется для центра двух концентрических кусочков под давлением.

Рисунок 5. В примере устройства два круговых деталях телескопа вместе. Обратите внимание на наклон материала или фаска чуть ниже начального контакта сдвига область. Для Две концентрические части, эта фаска помогает поддерживать позиционирование центра между частями как они являются сварные.

К Поддерживайте последовательную высоту сборки, вы можете прежнять в остановке, которая будет сохранять совместное Обратите внимание на шельфа-стоп ниже шва.

Рисунок 6.. Примеры соединения с Stop-weld Особенности

• Совместные функции, содержащие вспышку и / или частицы

Флэш или свободные частицы, генерируемые ультразвуковым процессом сварки и посадки в чувствительной частиц могут вызвать сбой в медицинском устройство. Дизайн соединения с функциями, которые содержат любую вспышку и / или Частицы и убедитесь, что любые свободные частицы могут быть удалены вашей очисткой процесс.

Рисунок 7. Это это поперечное сечение сустава в подразделении устройство. Интерьер устройства к осталось. Соединение разработано, поэтому любая созданная вспышка на экстерьере устройства где Это может быть удалено обычным процессом очистки во время производство. Соединение предоставляет "вспышка ловушка" Чтобы дополнительно содержать вспышку, созданную Когда Этот сдвиг соединен сварки.

Рисунок 8. Примеры суставов с функциями Flash Trap

На фотографии флэш-ловушка с дизайном сдвига сдвига показана. Также показан захваченный стандартный раунд уплотнительное кольцо усилить герметичное уплотнение производительность. На правильном рисунке второй пример флэш-ловушки с ножным соединением является показано. Небольшая прямоугольная открытая площадка обеспечивает место для плавления во время Сварка и сохраняет вспышку и мусор, содержащиеся в Ловушка.

• Объединенные функции дизайна для дополнительных функций

Ты Может разработать совместные функции для сохранения функциональных или косметических компонентов Когда Вы сварки. в приведении устройства когда Соединение сварена, он держит и сжимает A Quad-стороннее Уплотнительное кольцо усилить герметику уплотнение. Мягкие пластиковые швастые ноги вокруг периферии Включите Suturing устройство в Место.

Рисунок 9. Примеры суставов с Quad уплотнительное кольцо Особенности уплотнения и шовных ног

Оптимизация дизайна и процесса сварки

Разработка ультразвукового соединения не является точным наукой. Каждая часть и каждый сварные сварки имеют свои особенности характеристики. Создание совместного дизайна и процесс сварки совместно работать вместе, потребует некоторых итерации. определить, что должно делать совместное соединение, и Как Вы будете измерять и оценить прочность, особенности и функциональные возможности сварных швов, полученных для определенного ультразвука. Ты Может потребоваться выполнить тестирование тяги и сдвига или тестирование на давление в дополнение к визуальной проверке сварного шва.

После того, как вы разработали начальную совместную геометрию, создайте набор частей прототипа на номинальные размеры и готовят, возможно, еще два множества с различными подходящими подрядами (например, более подробные Один подход к дискообразной сборке двух частей, которые вместе составляют телескоп вместе, могут быть использованы один и тот же идентификатор на внешней части и варьируются od на внутренней части для более плотного или проигравшего Fit. Отрегулируйте конструкцию и запустите дальнейшие тесты До У вас есть совместные сварные швы. Хорошо.

Когда Вы достигли совместной конструкции и сварного шва, которые работают вместе, вы можете с нетерпением ждать последовательно чистых, быстрых сварных швов в вашем медицинском устройстве Процесс.

В следующих работах в этой серии на ультразвуковой сварке для медицинских приспособлений проверенный процесс обсудят материалы, рог и дизайн наковальней и дополнительно оптимизируют процесс.