一分钟了解锐科2μm掺铥光纤激光器在生物医疗器械领域的应用

2025-01-08 11:05

生物医疗行业应用领域对制造过程有着高洁净性、高质量的苛刻要求，激光焊接技术凭借非接触式无污染、焊接工艺稳定、焊接效果良好、自动焊接等特征在生物医疗行业应用日益广泛。在医疗器械中，采用不锈钢或者铝合金等金属材料的占较大部分，激光焊接技术的加入有力地促进了医疗器械的发展。而激光焊接除了适用于金属类医疗器械之外，还可以焊接塑料材料的生物医疗器械等。本文主要介绍锐科2μm光纤激光器在生物医疗器械领域塑料材料的焊接应用案例。

锐科2μm掺铥光纤激光器产品介绍

图1 锐科2μm掺铥光纤激光器

锐科2μm掺铥光纤激光器采用光纤布拉格光栅实现波长的广泛选择和特定波长的锁定，基于双向泵浦技术实现高功率、高光束质量输出。波长1940nm±5nm，输出功率CW100W（风冷），CW200W／250W（水冷），QCW80／800（风冷）输出类型SMA905／QBH／准直可选，光纤芯径25μm，光束发散半角≤0．09rad，输出光纤长度可定制，控制方式采用RS－232／AD，产品性能稳定，控制简便。激光器具有结构紧凑、电光转换效率高、可靠性高等特点，可广泛应用于塑料的切割和标记、透明塑料的焊接、非金属材料加工、固态红外激光器泵浦、医疗应用。

图2 功率稳定度≤±1．5％，功率步进精度2．5％，输出光斑稳定，无模式跳动

锐科2μm掺铥光纤激光器高质高效塑料焊接工艺

塑料材料在医疗器械领域应用也十分广泛，随着行业对塑料生产和加工工艺要求的不断迭代，激光焊接因其高质高效的独特优势，很好地满足了生物医疗领域塑料制品的焊接需求，比如Phonak耳垢防护器、生物医疗分析仪器、球囊导管、核酸检测试剂盒盖等的焊接。医疗器械领域塑料连接方式中，激光高能量密度使塑料加热速度非常快，并精准地控制加热区的位置和大小，焊缝清洁，无颗粒物污染，操作控制灵活简单。

图3 生物医疗激光焊接应用（图片来源于网络）

与近红外波段光纤激光器相比，高分子聚合物材料对2μm波段激光具有较强的吸收作用。2μm激光器主要适用于PMMA、PA、PP、PC等用于生物医疗领域的透明塑料材料的焊接。焊接后不影响材料性能，焊接形貌美观，焊接牢固，焊缝密封性好。

锐科2μm掺铥光纤激光器在试剂袋材料的高质高效焊接应用

采用200W 2μm掺铥光纤激光器进行试剂袋材料轮廓焊接，设置参数：功率10W～100W，速度30mm／s～200mm／s，压力0．3MPa～0．6MPa，焊接形貌美观，无变色，表面平整，焊接牢固，密封性好。

图4 轮廓焊接

图5 扫描焊接

图6 塑料焊接端面

锐科2μm光纤激光器在生物医疗计数板焊接应用，高效达成客户要求

细胞计数板是一种用于计数血液、细胞悬液或其他液体样品中细胞数量的精密仪器，便于细胞计数，一次性耗材，配细胞计数仪使用。使用计数板时，使用吸管液体滴入计数池的边缘，此时液滴在虹吸的作用下进入盖玻片下方的计数池，计数板静置几分钟使细胞扩散、沉降，然后在低倍镜下进行计数。该计数板采用PMMA塑料材质，对焊接精度和效果要求比较高，精度1μm，焊缝均匀美观，无变形，密封性好。

采用锐科2μm光纤激光对其进行轮廓焊接，当功率为50W，速度为40mm／s，压力为0．3MPa，加工时间为12s。焊接效果良好，焊纹均匀，无气泡，无异色，无爆点，焊接牢固，密封性好。较好地达成客户要求。

图7 细胞计数板焊接（图片来源于网络）

总结

本文案例主要介绍了锐科2μm光纤激光器在生物医疗领域塑料焊接的应用工艺，展现了其在试剂袋和计数板焊接方面的工艺效果。在塑料材料加工中，由于高分子聚合物材料对2μm波段激光具有较强的吸收作用，2μm波段激光可应用于生物医疗上的高分子塑料材质焊接，外形美观，焊接牢固，焊缝密封性好。锐科2μm光纤激光器可高效达成生物医疗领域行业对材质工艺的需求。未来，锐科将继续践行“核心光源，锐科智造”的企业使命，持续深耕激光在生物医疗领域方面的工艺应用，为其高质量发展贡献力量。