Plástico - Soldadura láser

Plástico - Soldadura láser

El trabajo sin partículas es uno de los requisitos centrales en la fabricación para la tecnología médica. En particular, en la fabricación en salas limpias, es obligatorio que cada productor evite o al menos reduzca todas las contaminaciones. Esto presenta especialmente grandes dificultades para la técnica de unión. Por ejemplo, al usar adhesivos, se deben esperar aerosoles y vapores no deseados. Estos son difíciles de controlar y pueden depositarse en lugares desfavorables en forma de residuos. Además, se utiliza un componente adicional de material con el adhesivo. Como resultado, se requiere un esfuerzo adicional de aprobación en el registro de productos médicos que requieren autorización. Por otro lado, en el soldado ultrasónico se generan partículas no deseadas debido a la fricción entre los componentes de unión y los ingenieros están considerablemente limitados en su libertad de diseño debido al método. También, la introducción de energía representa un desafío mayor, ya que toda la pieza se pone en vibración y puede dañarse en ciertas circunstancias.

Procedimiento ideal para la tecnología médica

El método de soldadura por láser, en cambio, parece estar hecho a medida para la tecnología médica: gracias al proceso sin contacto, se puede garantizar que los productos no sean contaminados por influencias externas. La mínima carga térmica en las piezas asegura una alta precisión y reproducibilidad. No se produce desgaste de herramientas, lo que evita costosos mantenimientos o incluso recalificaciones. Además, la energía introducida se dosifica con mucha precisión en el lugar de unión, mientras que el resto de la pieza permanece inalterado por el proceso de soldadura. Esto también significa que se genera muy poco calor, lo cual no es insignificante en trabajos en salas limpias bajo flujo laminar de aire.

Otras ventajas de la soldadura por láser:
- La costura de soldadura puede colocarse en el interior de las piezas
- Es posible registrar todos los parámetros relevantes del proceso
- No se necesitan aditivos
- Tiempos de ciclo muy cortos

Calentamiento por absorción de energía láser

El principio de la soldadura por láser se basa en que la energía del haz láser, que se introduce con precisión en un punto, es absorbida por el plástico. Esto provoca un calentamiento localizado que hace que el polímero se funda. Es importante que el calentamiento ocurra exactamente en el lugar donde se desea realizar la unión entre las piezas. En la práctica, esto se logra haciendo que una de las piezas a unir sea transparente a los rayos láser (transparente) y que la otra tenga propiedades que absorban el láser. Cuando la componente absorbente se calienta por la energía de radiación, gracias a la transferencia de calor localizada en el lugar de unión, también el material transparente se ablanda y se forma una costura homogénea entre las dos piezas. Por supuesto, para esto, ambas piezas deben tener una temperatura de fusión similar.

Como regla general: «Todo lo que puede soldarse con ultrasonidos, también puede soldarse con láser». Por lo tanto, no hay límites en los casos de uso. Actualmente, el método se emplea con frecuencia en placas de pocillos, instrumentos quirúrgicos, catéteres de balón, carcasas de bombas de sangre y cartuchos para microfluídica.

Las ventajas evidentes de la soldadura por láser han llevado al procesador suizo de plásticos GEMÜ Medical a invertir en esta tecnología. Según las especificaciones de GEMÜ, se ha desarrollado una línea de producción en serie que garantiza que se cumplen completamente los altos requisitos de aptitud para salas limpias. Con esto, GEMÜ avanza un paso decisivo en su objetivo de ofrecer soluciones completas en plásticos. Además del moldeo por inyección, el mecanizado, el prototipado rápido y el montaje, ahora se puede ofrecer un avanzado método de unión —realizado en sala limpia—.