Conception commune robuste pour la soudure ultrasonore des dispositifs médicaux

Tandis que le concept de la soudure ultrasonore est simple, le processus de concevoir un joint robuste et de développer un processus efficace de soudure peut être tout à fait complexe. Typiquement, il commence par une conception commune nominale, une conception de nid et de klaxon, et le gain de coupleur d'énergie à obtenir l'amplitude nominale de vibration sur les surfaces soudées. Puis, le processus réitère entre adapter la géométrie du joint et optimiser les paramètres de processus de soudure (gain de coupleur d'énergie, énergie et enveloppe d'énergie, pression, et durée).

Pour créer une bonne soudure, les pièces doivent établir le contact initial au-dessus d'un secteur relativement petit comparé au secteur de finition de soudure. Ceci permet l'initiation de la fonte peu après que les vibrations ultrasoniques soient appliquées.

Il y a deux approches communes pour créer le petit secteur de contact initial : un joint d'énergie-directeur et un joint de cisaillement.

Un directeur d'énergie est une caractéristique moulée dans le fond de la cloison de dessus. Le directeur d'énergie est triangulaire dans la section, avec le point de la triangle fournissant le contact initial entre les deux pièces. Le directeur d'énergie concentre l'énergie vibratoire dans un petit secteur de contact.

Un joint de cisaillement fournit la force et peut être employé pour créer un joint hermétique. Les pièces sont conçues pour interférer au commencement dans un petit secteur. Pendant que les vibrations ultrasoniques sont appliquées et le klaxon enfonce sur les pièces, la partie supérieure fond sa manière dans la cloison du fond. Beaucoup de géométries communes sont possibles, mais toutes emploient une certaine manière de fournir un petit secteur de contact initial pour la soudure.

Linéarisation du processus

Développer un joint par ultrasons soudé n'est pas une science précise. Chaque partie et chaque soudure a ses différentes caractéristiques. La fabrication de la conception commune et du travail par processus de soudure ensemble exigera une certaine itération. D'abord, déterminez ce que le commun doit faire et comment vous mesurerez sa force et fonctionnalité. Vous pouvez vouloir exécuter la traction et cisailler l'essai ou l'essai de fuite pressurisé, en plus de l'inspection visuelle de la soudure.

Après que vous ayez développé une première géométrie commune, fassiez un ensemble des pièces de prototype aux dimensions nominales et prépariez, peut-être, deux place davantage avec différents ajustements (plus serré ou plus lâche, par exemple), tout en gardant les autres dimensions les mêmes. Une approche pour un ensemble en forme de disque de deux parts qui télescopent ensemble pourrait être d'employer la même identification sur la partie externe et de varier l'OD sur la partie intérieure pour un ajustement plus serré ou plus lâche. Ajustez la conception et exécutez d'autres essais jusqu'à ce que vous ayez un joint qui soude bien.

Quand vous avez réalisé une conception commune et soudez le processus qui fonctionnent ensemble, vous pouvez être dans l'attente pour nettoyer uniformément, jeûnez des soudures dans votre assemblage de dispositif médical.

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