의료 기기를위한 초음파 용접

초음파 용접의료 기기에 특히 적합합니다 왜냐하면 그것은 부품 자료를 사용합니다 본드를 형성하고 접착제 또는 접착제와 같은 추가 재료를 장치에 도입하지 마십시오. 빠르고, 깨끗하고 효율적이며 반복 가능한 프로세스, 초음파 용접은 많은 응용 프로그램에 대한 모든 플라스틱 부품 세트 만 합류하는 데 이상적입니다. to 얻을 그러나 장점을 쉽게 선택해야합니다. 재료, 설계 조인트, 디자인 및 용접 프로세스를 적절히 설계하고 최적화 한 다음 프로세스를 제어하고 프로세스를 제어하십시오.

이 초음파 용접에 대한 입증 된 프로세스 시리즈는 고급 기술에 초점을 맞 춥니 다. 일반적인 용접 장비,기구 및 일반 용접 가이드 라인은 초음파 용접 장비의 주요 공급 업체를 통해 찾을 수 있습니다. (참조 " 자세히 정보")

초음파 용접을위한 공동 설계

초음파 용접의 개념은 간단하지만 강력한 조인트를 설계하고 효과적인 용접 공정을 개발하는 과정은 꽤 복잡 할 수 있습니다. 일반적으로 공칭 조인트 디자인, 둥지 및 경적 설계 및 용접 표면에서 공칭 진동 진폭을 얻는 에너지 커플러 게인으로 시작합니다. 그런 다음 프로세스가 조인트의 기하학을 적용하고 용접 공정 매개 변수 (에너지 커플러 게인, 에너지 및 에너지 봉투, 압력 및 지속 시간)를 최적화하는 것과 반복됩니다.

to 양호한 용접을 만드십시오. 부품은 완성 된 용접 영역과 비교하여 상대적으로 작은 영역에 초기 접촉을해야합니다. 이 용융 / 연화의 개시 허용 곧 초음파 진동이 적용됩니다.

작은 초기 연락처를 만드는 두 가지 일반적인 접근법 지역 :

• 에너지 감독 관절
• 전단 조인트

그림 1. 삼각형 에너지 감독 예제

An 에너지 감독뿔이 접촉하는 부분의 기능입니다 ( 상단 그림 1. 삼각형의 지점에서 부분 간의 초기 접촉을 제공하는 삼각형의 삼각형은 에너지 이사가 작은 접촉 지역의 진동 에너지를 집중시킵니다.

그림 2. 전단 조인트 예제

A 전단 조인트밀폐 밀봉을 생성하는 데 강세를 제공하고 사용할 수 있습니다. 도시 된 바와 같이, 부품은 초기에 소형 영역에서 간섭하도록 설계되었다. 초음파 진동이 가해지고 혼이 부분을 누르면 상단 부분이 그 길을 바닥으로 녹습니다. 많은 다른 조인트 기하학이 가능하지만 모든 효과적인 접근법은 용접을위한 작은 초기 접촉 영역을 제공하는 몇 가지 방법을 사용합니다.

기초를 넘어서서

초음파 용접을위한 공동 설계의 펀더멘털을 이해하면, 다른 기능과 다른 기능을 갖는 조인트를 설계 할 수 있습니다. 부품을 결합하는 기능만이 있습니다.

입증 된 공정에서 설계되고 개발 된 이식 가능하고 가압 된 조합 장치에는 여러 초음파 용접이 적용됩니다. 그것의 제조. 장치 어셈블리의 최종 용접은 장치 하우징의 덮개를베이스에 본드합니다. 이들 두 개의 큰 원형 부품, 직경이 약 70mm, 망원경으로 함께 용접됩니다. 구조적 완전성을 제공하는 것 외에도 동일한 조인트는 다른 기능과 기능을 잘 포함합니다.

그림 3 입증 된 공정 가압 장치; 동심원, 전단 조인트 디자인; 성공적인 용접의 섹션.

• 용접 및 조립 기하학을 제어하는 ​​공동 기능

정렬은 올바른 용접 및 결과 품질의 품질에 중요합니다. 다양한 종류의 기능을 부품으로 성형하여 정렬하여 각각의 기타. 초음파 도구 둥지와 경적은 또한 적절한 정렬을 돕는 기능을 갖춘 기능을 갖추고있어 용접.

그림 4. 정렬 기능이있는 관절의 예

그림 4에서 왼쪽 스케치는 슬립 끼워 맞춤 인접한 표면. 오른쪽 스케치는 용접 진행과 같이 상부 조각을 안쪽으로 밀어 넣을 정렬 기능 모따기를 보여줍니다. 모따기 정렬 기능은 가압 장치의 두 개의 동심원 인클로저 조각을 가운데에 사용합니다.

그림 5 장치 예제에서 두 개의 원형 부품이 함께 망 좌우됩니다. 초기 전단 접점 아래의 재료 경사 또는 모따기를 주목하십시오. 위해 두 개의 동심원 조각,이 모따기는 부품 간의 센터 위치를 유지하는 데 도움이됩니다. 용접됩니다.

to 어셈블리의 일관된 높이를 유지하면 조인트를 유지할 정지 상태로 곰팡이가있을 수 있습니다. 선반 - 정지 용접 아래.

그림 6.. 멈춤 - 용접과 조인트의 예 특징

• 플래시 및 / 또는 입자들

초음파 용접 공정에 의해 생성 된 플래시 또는 느슨한 입자 및 입자 민감 지역의 착륙 의료 장치에서 고장을 초래합니다. 플래시 및 / 또는 입자는 청소 공정으로 느슨한 입자를 제거 할 수 있는지 확인하십시오.

그림 7. 이 가압 장치의 조인트의 단면도입니다. 장치의 내부는 왼쪽입니다. 조인트는 디바이스의 외부에서 플래시가 생성 된 모든 플래시가 발생하므로 정상적인 세정 공정에 의해 제거 될 수 있습니다 제조. 공동은 "플래시 함정"을 제공합니다 더 나은 플래시가 추가로 작성된 경우 이 전단 조인트는 용접됩니다.

그림 8 플래시 트랩 기능이있는 관절의 예

사진에서 전단 공동 설계가있는 플래시 트랩이 표시됩니다. 또한 캡처 된 표준 라운드 O- 링 밀폐 씰 성능을 향상시키는 것. 오른쪽 그림에서 전단 조인트가있는 플래시 트랩의 두 번째 예가 표시됩니다. 작은 직사각형 개방 공간은 용융을위한 장소를 제공합니다 용접 및 플래시 및 파편이 함정에 포함되어 있습니다.

• 추가 기능을위한 공동 설계 기능

당신 당신 기능 또는 화장품 구성 요소를 유지하는 기능으로 관절을 설계 할 수 있습니다 당신 용접 장치 예제에서 언제 조인트가 용접되어 쿼드 양면 O- 링 밀폐 된 밀봉을 향상시키기 위해서. 주변의 부드러운 플라스틱 봉합부 발을 봉합하여 장치를 봉합 할 수 있습니다.

그림 9. 쿼드 O- 링이있는 관절의 예 인감과 봉합 피트 특징

설계 및 용접 공정 최적화

초음파 용접 조인트를 개발하는 것은 정확한 과학이 아닙니다. 모든 부분과 모든 용접에는 개별 특성이 있습니다. 공동 설계와 용접 공정을 함께 사용하면 반복이 필요합니다. 관절이해야 할 일을 결정하고 어떻게 특정 초음파 용접 접합에 대해 생성 된 용접의 강도, 기능 및 기능을 측정하고 평가합니다. 당신 당신 용접 시각 검사 외에도 당김 및 전단 테스트 또는 압력 누설 테스트를 수행 할 수 있습니다.

초기 관절 기하학을 개발 한 후, 공칭 치수에서 프로토 타입 부품을 세트로 만들고 다른 치수를 유지하면서 다른 치수를 유지하면서 서로 다른 적합 (보다 엄격한 / 확장자)으로 두 개 이상의 세트를 준비하십시오. 망원경이 함께 망원경이 동일한 ID를 사용하는 두 부분의 디스크 모양의 어셈블리에 대한 하나의 접근법은 더 단단하거나 느슨해지는 안쪽 부분의 OD를 변화시킬 수 있습니다. 디자인을 조정하고 추가 테스트를 실행하십시오 전까지 당신은 용접하는 관절이 있습니다.

언제 함께 작동하는 공동 설계 및 용접 프로세스를 통해 의료 기기 제조 공정에서 일관되게 깨끗하고 빠른 용접을 기대할 수 있습니다.

이 시리즈의 다음 논문에서 의료 기기의 초음파 용접에 대한 입증 된 프로세스에서는 자료, 경적 및 앤빌 설계를 논의하고 공정을 더욱 최적화합니다.