Den kontinuerlige udvikling af fiberlaserteknologi og deres integration i kompakte, pladsbesparende bjælkeudleveringssystemer muliggør polymermærkning og svejsning for at finde bredere anvendelser inden for det medicinske udstyr. Producenter af medicinsk udstyr overvejer fodaftrykket for lasermærkning og lasersvejsningssystemer, når de vedtager næste generations laserprocesser i deres produktionsanlæg, eller når de opgraderer eller udskifter eksisterende laserbehandlingsprocesser. Da mange medicinske apparater produceres i renrumsanlæg sammenlignet med traditionelle produktionsanlæg, er renrumskonstruktion og vedligeholdelse relativt dyre, så det er meget vigtigt at spare plads.
Producenter af medicinsk udstyr evaluerer og implementerer i stigende grad 355 nm pulsede ultraviolette (UV) fiberlasere til en lang række polymere markeringer; de bruger også 2 μm kontinuerlig bølge (CW) erbium-dopede fiberlasere til gennemsigtighed Svejseapplikationer mellem polymerer og gennemsigtige polymerer og mellem visse polymerer og metaller.
Lasermærkning af polymerer
Traditionel polymermærkning bruger hovedsageligt infrarøde (IR) lasere eller næsten infrarøde (1 μm) lasere eller langtinfrarøde (LWIR; 10 μm) lasere). På grund af den relativt lave omkostning og høje pålidelighed behandles disse typer lasere (inklusive 1 μm fiberlasere og diodepumpede faststoflasere og 10 μm CO 2 lasere)) ved en termokemisk laserproces kaldet karbonisering. Fremstiller sorte eller grå mærker på materialet. Den carboniserede lasermærkningsproces genererer normalt en stor mængde laserrøg og andet affald, og en god laserrøgekstraktionsanordning skal designes for at frembringe en acceptabel markeringseffekt. Denne markeringsmetode kræver sædvanligvis en efterfølgende rengøringsproces for at fjerne sodpartikler, der klæber til polymeroverfladen.
CO 2 lasere bruges også ofte i forskellige lasermærkningsprocesser. Denne proces omtales ofte som laserblistereffekten, der danner hævede mærker på hård plast. I denne proces opvarmer laserstrålen materialets overflade og genererer luftbobler i materialet, der opvarmes nær overfladen, og danner derved et hævet og hærdet optisk mærke, der danner en god kontrast til det omgivende umærkede materiale. Denne langbølgelængde termisk lasermærkningsproces er vidt brugt i forskellige industrielle produktioner, såsom forbrugerelektronikudstyr, bildele og emballering.
Sammenlignet med traditionelle infrarøde polymermærkningsprocesser er polymer UV-lasermærkning en fotokemisk markeringsproces, der afhænger af de højere fotoner af disse UV-lasere end traditionelle næsten-infrarøde og langt infrarøde markeringslasere. energi. Den hændelsesfokuserede UV-laser absorberes af materialet i et dybdeområde meget tæt på overfladen, hvilket kan producere høje kontrastmærker i et effektivt GG-quot; koldt GG-quot; mærkningsproces. En af de store fordele ved dette GG-quot; koldt GG-quot; markeringsprocessen er, at den danner intuitive karakterer og mønstre med minimal misfarvning af tilstødende områder eller minimale varmepåvirkede områder. Sådanne mærker dannes generelt under overfladen, og behandlingen har ikke nogen indflydelse på delens finish og / eller ydre æstetik.
I de sene 1990 er udviklingen af tredobbeltfrekvente Q-switchede diodepumpede neodymiumlasere ved anvendelse af lithium triborate (LBO) som en frekvensdobbelt krystal yderligere fremmet stigningen i UV-mærkningsprogrammer til polymermaterialer, og UV lasere begyndte at erstatte Excimer-lasere og infrarøde lasere på markedet for polymermærkning. UV-lasere demonstrerer deres evne til at markere på en bred vifte af polymerer uden tilsætningsstoffer, herunder polycarbonat (PC), acrylonitril-butadien-styren-copolymer (ABS), silikoneharpiks, højdensitetspolyethylen (HDPE), polyetheretherketon (PEEK).
UV-lasermærkning af polymermedicinsk udstyr
De nylige hurtige fremskridt inden for fiberlaserteknologi har opnået meget pålidelige pulserede UV-fiberlasere. De har en meget kompakt struktur og kan tilvejebringe egnede enkeltimpulser med høje pulsrepetitionshastigheder (GG gt; 100 kHz) og korte nanosekund pulsbredder. Energi bruges til effektiv markering af polymerer. De velkendte fordele ved pulserende fiberlasere inkluderer fremragende driftssikkerhed og lavere samlede driftsomkostninger, hvilket gør det muligt at udskifte traditionelle lampe- og diodepumpede Q-switchede solid-state lasere i mange markedssegmenter. Disse fordele driver nu den hurtige anvendelse af fiberlasere i UV-lasermærkningsmaskiner, herunder polymermærkning til markedet for medicinsk udstyr. Ved at kombinere en pulseret UV-fiberlaser med et galvanometer-scanningssystem med et UV-f-theta-scanningsspejl for at danne et let at betjene UV-lasermærkningssystem giver producenter af medicinsk udstyr en attraktiv løsning til deres produktionsfaciliteter Et kompakt mærkningssystem, der kan være bruges til enhver tid.
Fremskridt med fiberlaserteknologi fremmer fortsat fremkomsten af nye applikationer og fremmer udviklingen af nye applikationer og stråletransmissionsteknologier på dette markedsområde.