Soldagem a laser: A solução de toque leve para componentes médicos

24 de fevereiro de 2023

14:00

O Setor Médico exige os mais altos níveis de qualidade, consistência e rastreabilidade em todos os aspectos de sua operação diária. Esses mesmos padrões rigorosos também se aplicam aos processos de fabricação usados ​​para produzir dispositivos médicos, implantes e instrumentos necessários como parte dos programas de tratamento de pacientes. Como se pode imaginar, alcançar essas especificações rigorosas requer tecnologias de ponta capazes de realizar processos de precisão de forma consistente com os mais altos níveis de qualidade.

A potência, flexibilidade, precisão e desempenho do laser são os principais atributos que têm sido fundamentais na adoção da tecnologia em uma ampla gama de aplicações relacionadas ao setor médico. Há um número crescente de aplicações em que componentes e dispositivos metálicos requerem união, e a soldagem a laser está agora bem estabelecida como o processo de escolha de muitos fabricantes. Os lasers são capazes de unir com precisão itens individuais para criar uma união estrutural ou gerar uma vedação hermética onde for necessário para evitar vazamentos ou infiltrações, e mesmo peças extremamente pequenas podem ser soldadas com altos níveis de precisão.

A capacidade de controlar com precisão a energia do laser torna possível soldar metais com altas temperaturas de fusão ou alta condutividade térmica. Além disso, materiais que de outra forma são difíceis ou impossíveis de soldar por outros meios, muitas vezes podem ser unidos com sucesso usando um laser.

Como distribuidora da ALPHA Laser no Reino Unido e na Irlanda, a TLM Laser, sediada em Bromsgrove, tem uma gama abrangente de tecnologias de soldagem a laser disponíveis, como explica o diretor da empresa, Andy Toms: "Com uma escolha de lasers de fibra e lasers Nd:YAG disponíveis, somos capazes de recomendamos a melhor solução para qualquer aplicação específica de soldagem a laser em peças relacionadas ao setor médico. Os lasers fornecem entrada de energia precisa, resultando em menos calor, o que evita a distorção dos componentes que estão sendo unidos. O processo também fornece uma superfície lisa e livre de óxido e um fino costura em juntas de solda de topo, soldas de sobreposição ou soldas de filete. Outro benefício é que o pré-aquecimento do material geralmente não é necessário."

Tal tem sido o sucesso e o consequente crescimento do processo de soldagem a laser no setor, que a ALPHA Laser lançou o novo sistema de soldagem a laser AL Q. Isso foi desenvolvido para os ambientes de produção de alta especificação e alta qualidade encontrados no setor médico. Este sistema de laser fechado Classe 1 está disponível com opções de lasers de fibra de 450 W ou 600 W, com módulos refrigerados a água ou ar disponíveis. sentado. Além da operação padrão de 3 eixos (XYZ), uma unidade de rotação inclinável opcional está disponível. Isso pode ser controlado manualmente por meio de um joystick, de forma semiautomática ou totalmente automática.

Ao soldar com um laser, o feixe é focado em um pequeno ponto de 0,2 a 2 mm pela ótica de foco. A entrada de energia no ponto focal é muito alta, o que faz com que a superfície do material derreta rapidamente. Dependendo dos requisitos de soldagem, a junta pode ser produzida com ou sem diferentes metais de adição (arame). Um benefício adicional do laser é a capacidade de operar em diferentes modos. Usando o princípio do modo pulsado, a poça de fusão esfria durante as pausas de pulso, resultando em penetração mais rasa, menos distorção e menor entrada de energia geral no material, o que é especialmente importante em componentes finos.

Alternativamente, ao soldar no modo CW, o resultado é uma poça de fusão contínua. Isso alcança uma penetração de solda mais profunda usando altas densidades de energia, uma alta potência média com um pequeno diâmetro de foco. O processo de soldagem por condução térmica CW também é usado para acúmulo de material e soldagem de juntas de materiais de base propensos a trincas, pois o processo, dependendo do material a ser unido, permite um material de solda muito homogêneo sem microfissuras.