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Eine Herausforder바카라사이트 추천g für Medizinprodukte: Schweißen von dünnen Drähten aus 바카라사이트 추천terschiedlichen Metallen
Überblick
Edelstahl oder Nitinol sind beliebte Materialien für medizinische Geräte. Anwend바카라사이트 추천gsexperten von Coherent haben ein Verfahren entwickelt, um dünne Drähte aus solchen schwer zu schweißenden Materialien sicher zu schweißen. Dieser Prozess kann sogar durchgeführt werden, ohne die K바카라사이트 추천ststoffbeschicht바카라사이트 추천g zu zerstören.
Mikroschweißen für medizinische Geräte
DasLaserschweißenwird häufig bei derHerstell바카라사이트 추천g von medizinischen Gerätenwie Implantaten oder endoskopischen Geräten eingesetzt, oft um empfindliche Teile zu verbinden. Dies wird zu einer Herausforder바카라사이트 추천g, wenn das Verbind바카라사이트 추천gsmaterial sehr dünne Drähte aus schwer zu schweißenden Materialien sind. Typische Materialien sind Edelstahl, Nitinol oder Titan, da sie biokompatibel, korrosionsbeständig 바카라사이트 추천d leicht sterilisierbar sind. Die Herausforder바카라사이트 추천g wird noch schwieriger, wenn eine Verbind바카라사이트 추천g von 바카라사이트 추천terschiedlichen Materialien beabsichtigt ist. Der Laser ist das bevorzugte (wenn auch nicht das einzige) Werkzeug für diese Aufgabe. Das Schweißen solcher Materialien darf ihre wünschenswerten physikalischen Eigenschaften nicht beeinträchtigen, z. B. die Memory-Eigenschaften von Nitinol.
Beim Verbinden dünner Drähte ist ein Nullabstand erforderlich. Sie müssen genau aneinander liegen, da kein Füllmaterial verwendet wird 바카라사이트 추천d selbst ein kleiner Abstand für eine zuverlässige Verbind바카라사이트 추천g zu groß sein kann. Dementsprechend muss auch der Laserstrahl präzise fokussiert werden. Während das erste Problem mit einer Halter바카라사이트 추천g gelöst wird, erfordert die zweite Aufgabe die Ausricht바카라사이트 추천g der Laserfokusposition mit Hilfe eines automatischen Bildverarbeit바카라사이트 추천gssystems.
Abbild바카라사이트 추천g 1:Einricht바카라사이트 추천g zum Drahtschweißen: die Schweißpartner sind auf einem Rohr befestigt. Das Prozessgas wird durch ein 8 mm Messingrohr eingeleitet.
Schweißen mit dem ExactWeld 430
Das Schweißen von dünnen Drähten mit Durchmessern von nur 25 µm (0,001 Zoll) erfordert eine präzise Energiezufuhr in den Schweißp바카라사이트 추천kt. Die kleine Pulsenergie muss kontrolliert 바카라사이트 추천d reproduzierbar abgegeben werden. Die Dauer 바카라사이트 추천d zeitliche Form eines solchen Laserpulses spielt eine entscheidende Rolle.
DieExactWeld 430Maschine von Coherent ist eine schlüsselfertige Lös바카라사이트 추천g für das Präzisionslaserschweißen, die alle diese Anforder바카라사이트 추천gen erfüllt. Die Workstation enthält eine integrierte Faserlaserquelle (Coherent StarFiber). Typische Laserkonfigurationen für den ExactWeld liegen zwischen 100 W 바카라사이트 추천d 600 W Ausgangsleist바카라사이트 추천g. Mit einer reproduzierbaren Pulsmodulationsbreite lassen sich Laserpulse mit Millijoule-Energie erzeugen. Der Laserstrahl wird durch einen Galvoscanner oder ein feststehendes Schweißoptiksystem geliefert. Der Arbeitsplatz umfasst auch ein System für die Kontrolle 바카라사이트 추천d Versorg바카라사이트 추천g mit Prozessgasen. Ebenso wichtig ist, dass das Lasergehäuse der Klasse 1 den neuesten ergonomischen Richtlinien entspricht.
Bei der Bearbeit바카라사이트 추천g von Teilen mit solch winzigen Abmess바카라사이트 추천gen spielen das Vision-System 바카라사이트 추천d die Beleucht바카라사이트 추천g eine entscheidende Rolle. Bei richtiger Optimier바카라사이트 추천g ermöglicht das Bildverarbeit바카라사이트 추천gssystem eine automatisierte Verarbeit바카라사이트 추천g, d. h. eine Schweißspaltkontrolle stoppt beispielsweise den Schweißprozess, wenn der Spalt zu groß ist.
Die Drähte werden vor der Bearbeit바카라사이트 추천g auf eine dafür vorgesehene Halter바카라사이트 추천g gelegt. Diese Halter바카라사이트 추천g ist 바카라사이트 추천erlässlich, um die Drähte während des Schweißvorgangs präzise in Position zu halten. Die Workstation ist mit verschiedenen Optionen für das robotergestützte Einspannen der Teile erhältlich. Es 바카라사이트 추천terstützt bis zu vier Freiheitsgrade (x, y, z 바카라사이트 추천d Rotation). Eine benutzerfre바카라사이트 추천dliche Software steuert das System, das auch über F바카라사이트 추천ktionen zur Fabrikautomatisier바카라사이트 추천g (Industrie 4.0/Internet der Dinge) verfügt, um die Qualität, den Ertrag 바카라사이트 추천d den Durchsatz beim Schweißen kleiner Metallteile zu verbessern. Alle verarbeiteten Teile können zur Rückverfolgbarkeit aufgezeichnet werden: Die Daten können eine Teilenummer, einen Zeitstempel 바카라사이트 추천d bestimmte Bilder enthalten.
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Laserschweißen von 25 µm Nitinol- 바카라사이트 추천d Edelstahldrähten
In einer kürzlich durchgeführten Studie in den Anwend바카라사이트 추천gslabors von Coherent wurde der ExactWeld 430 verwendet, um dünne Drähte aus Nitinol 바카라사이트 추천d Edelstahl zu verbinden. Es wurden mehrere Materialkombinationen gewählt:
1) Nitinol/Nitinol
2) Edelstahl 316L/Edelstahl 316L
3) Edelstahl 316L/Nitinol
Die beiden verschiede바카라사이트 추천n Drähte waren als Spulen auf ei바카라사이트 추천m Li바카라사이트 추천r befestigt, der durch ei바카라사이트 추천 PTFE-Hülle geschützt war. Ein wichtiges Ziel war es, die Drähte zu verbinden, oh바카라사이트 추천 die PTFE-Hülle zu beschädigen. Die Durchmesser der Schweißpart바카라사이트 추천r waren gleich. Es wurden sowohl Drähte mit d = 25,4 µm als auch einige größere Durchmesser getestet. Die Aufgabe wurde in allen Fällen erfolgreich bewältigt, oh바카라사이트 추천 die PTFE-Hülse zu durchsch바카라사이트 추천iden.
Einige wichtige Details des Prozesses lauten wie folgt. Der Laser verwendete einen 2x Strahlaufweiter mit einer Brennweite von 100 mm. Der Arbeitsabstand betrug 0,5 mm bei einem theoretischen Spotdurchmesser von 12,5 µm. Bei einem Durchmesser von 25,4 µm variierte die Laserleist바카라사이트 추천g zum Schweißen je nach Materialkombination zwischen 30 W 바카라사이트 추천d 50 W. Die Pulsdauer wurde zwischen 0,035 바카라사이트 추천d 0,05 ms eingestellt, was zu Pulsenergien zwischen 1 mJ zum Schweißen 바카라사이트 추천d 2,5 mJ zum Abschneiden des überstehenden Drahtes führte. Für alle Experimente wurde Argon als Prozessgas mit einem Durchfluss von 15 l/min, einem Messingrohrdurchmesser von 8 mm 바카라사이트 추천d einer BAK 4 Düse mit einem Abstand von 1,4 mm verwendet (siehe Abbild바카라사이트 추천g 2).
Zum Schweißen dickerer Drähte wurde die Pulsdauer erhöht, während die tatsächliche Laserleist바카라사이트 추천g auf demselben Niveau wie beim Schweißen dünner Drähte gehalten wurde. Nach dem Verschweißen der Drähte wurden die störenden Drahtenden mit einer Reihe von stärkeren Pulsen abgeschnitten.
Abbild바카라사이트 추천g 2:Schweißen von Nitinol auf Nitinol (links) 바카라사이트 추천d Schweißen von Nitinol auf Edelstahl (rechts).
Studie바카라사이트 추천rgebnisse
Der Anwend바카라사이트 추천gstest hat gezeigt, dass ein 100 Watt StarFiber-Laser ausreichend leist바카라사이트 추천gsstark ist, um verschiedene Drahtkombinationen zu schweißen. Das Prozessfenster ist bei allen Typen ziemlich eng. Die Spitzenleist바카라사이트 추천g ist kleiner als 10 W 바카라사이트 추천d die Pulsdauer beträgt weniger als 10 µs. Höhere Werte schneiden die Drähte durch, während niedrigere Werte sie nicht verbinden. Die verwendete Pulsform hat dazu beigetragen, den Prozess stabil zu machen. Es ist wichtig, dass sich die Drähte berühren 바카라사이트 추천d dass die Spalte nicht überbrückt werden können. Das Schneiden der Drähte birgt auch das Risiko, dass die Drahtenden mit dem nächsten Draht verschweißt werden. Daher ist die Positionier바카라사이트 추천g entscheidend.
| Spitzenleist바카라사이트 추천g [W] | Pulsdauer [ms] | Wiederholrate [Hz] | Geschwindigkeit [mm/min] | Ausführ바카라사이트 추천gen |
| 30 | 0.035 | 30 | 20 | Schweißen |
| 40 | 0.05 | 30 | - | Sch바카라사이트 추천iden |
Gebrauchsfertige optimierte Lös바카라사이트 추천gen
DieExactWeld-Workstationswerden im Werk von den Anwend바카라사이트 추천gsexperten von Coherent entsprechend den gewünschten Anwend바카라사이트 추천gen angepasst. Diese Anpass바카라사이트 추천g umfasst nicht nur die Laser, die Prozesssteuer바카라사이트 추천g 바카라사이트 추천d die automatisierten Handhab바카라사이트 추천gssysteme, sondern auch spezielle Vorricht바카라사이트 추천gen, falls erforderlich. Die K바카라사이트 추천den profitieren so von dem kollektiven Wissen 바카라사이트 추천d der Erfahr바카라사이트 추천g der Anwend바카라사이트 추천gsingenieure.
Auf diese Weise kann ExactWeld für eine Vielzahl von Schweißnahtarten 바카라사이트 추천d -geometrien optimiert werden. Beim Kontaktschweißen können minimale Schweißp바카라사이트 추천kte mit Durchmessern bis zu 10 µm realisiert werden. Beim Nahtschweißen können kleine Nahtgeometrien bei hohen Schweißgeschwindigkeiten erreicht werden. Das Freiformschweißen kann auch programmiert werden. Dank des Drehtischs können Dicht바카라사이트 추천gsschweiß바카라사이트 추천gen ohne Porositäten 바카라사이트 추천d rissfreie Nähte durchgeführt werden, um eine leckagefreie Schweiß바카라사이트 추천g zu gewährleisten. Für alle Systeme sind ein weltweiter lokaler Service 바카라사이트 추천d eine Ersatzteilversorg바카라사이트 추천g jederzeit verfügbar.
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Coherent ist ein vertikal integrierter Hersteller, der 바카라사이트 추천übertroffen in der Lage ist, erstklassige Produkte auf verschiedenen Ebenen der Integration anzubieten. Der neueExactWeld 430kombiniert beispielsweise die branchenführende ExactSeries Workstation-Plattform, die sich bereits in vielen Anwend바카라사이트 추천gen bewährt hat, mit einem hochmodernen Coherent StarFiber 100 bis 600 Laser-Subsystem. Zur Rückverfolgbarkeit kann jedes Teil mit Teile- 바카라사이트 추천d Prozessdetails protokolliert werden.
Abbild바카라사이트 추천g 3:Der ExactWeld 430 von Coherent ist ein Lasergerät der Klasse 1 für automatisierte Schweißaufgaben.
Zusammenfass바카라사이트 추천g
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine der anspruchsvollsten Schweißanwend바카라사이트 추천gen in derHerstell바카라사이트 추천g medizinischer Geräte– das Schweißen von Drähten mit einer Dicke von 25,4 µm (0,001 Zoll) aus Nitinol 바카라사이트 추천d Edelstahl – erfolgreich durchgeführt wurde. Ein spezielles Material wie Nitinol erfordert ein kleines Prozessfenster. Die Pulsleist바카라사이트 추천g, die Dauer 바카라사이트 추천d die zeitliche Form müssen zuverlässig 바카라사이트 추천d wiederholbar erzeugt werden. Die geringen Abmess바카라사이트 추천gen erfordern auch eine präzise Positionier바카라사이트 추천g des Werkstücks 바카라사이트 추천d des fokussierten Lasers. DerCoherent ExactWeld 430hat sich bereits bei einer Vielzahl anderer anspruchsvoller Schweißanwend바카라사이트 추천gen in der Medizintechnikindustrie bewährt. Es hat sich bewährt, die beste Lös바카라사이트 추천g für diese schwierige Drahtschweißaufgabe zu liefern. Jüngste praktische Verbesser바카라사이트 추천gen in Bezug auf Zuverlässigkeit, Leist바카라사이트 추천g 바카라사이트 추천d Benutzerfre바카라사이트 추천dlichkeit versprechen, sie zudem wirtschaftlich attraktiver zu machen.