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    激光打標機的醫療機械焊接應用

    發布:2022-07-25 10:02作者:www.qqq911.com點擊:687次

    激光打標是在設備上永久打印公司徽標和產品信息以確保產品可追溯性的好方法。激光打標是一種直接零件打標(DPM)工藝,借助激光的靈活加工,在設備的使用上很容易創建唯一的設備標識符(UDI)、公司標志和文字、圖形等。激光打標被廣泛使用,例如在醫療和牙科設備中。 B. 例如用于標記接骨螺釘和用精密電子設備標記容器外殼。 B. 起搏器、助聽器、人工晶狀體和內窺鏡器械。
    適用于激光打標的工業激光器根據波長、平均激光或持續脈沖可分為紫外激光器、綠光激光器、光纖激光器、二氧化碳(CO2)激光器和超短脈沖激光器(USP)。材料的特性、標記的類型和相關的質量要求決定了哪種光源是最佳選擇。
    不銹鋼醫療產品打標已成為激光打標的一種特殊應用,這種應用呈增長趨勢。
    醫療器械的標識必須符合以下條件:
    從各個方向都可以看到深色或黑色
    保守派
    無表面密封(無雕刻)
    生物相容性
    可承受多次高壓滅菌器清洗
    經過鹽霧、高壓鍋、酸洗等多項嚴格測試,證明USP激光是醫用激光打標的最佳選擇。這種類型的標記通常用于在醫用針頭和插管上創建帶狀標記,以指示插入深度。
    凹槽和樁
    當超快激光撞擊材料表面時,材料的微納結構形態與入射激光的參數直接相關,特別是能量密度和脈沖數。
    隨著激光能量密度的增加,表面會形成微槽。凹槽的深度和寬度逐漸增加。隨著激光能量的增加,形成的第一個微納結構導致后續激光曝光過程中能量吸收不均勻,激光能量吸收不均勻導致部分材料表面快速熔化,強制流動。在表面張力和毛細表面波作用下。隨著掃描時間的增加,激光的能量輸出增加,毛細波變得雜亂無章。然后熔化的材料凝固形成不規則的凸起。隨著掃描時間的增加,柱狀簇的數量增加并且分布變平。
    Qin 等人使用飛秒綠激光在鈦表面上制造了幾種微納米結構。實驗中使用的飛秒激光脈沖寬度為800飛秒,重復頻率為600kHz,最大平均輸出功率為75W,波長為515nm。掃描,然后通過檢查掃描次數、能量密度和實際脈沖數來確定影響柱狀凸輪結構的因素。微槽和微柱改變了材料的表面潤濕性,這對于獲得超親水性和疏水性等特殊功能很重要。
    與秦、吳等人一樣,也是微納激光飛秒的兩種典型復合結構。實驗結果表明,所得柱狀微納米結構具有超疏水表面特性。在激光能量密度為0.15 J/cm2、掃描距離為0.04 mm、掃描速度為4 mm/s的實驗條件下,經激光處理的鋁合金表面具有典型的柱狀大柱狀顯微組織。表面給出了一系列任意形狀。納米結構的外觀。柱狀微結構將表面接觸角(CA)從90.9°增加到155.5°,實現了超疏水性能。在鋁合金表面形成了周期為104.2 m、深度為106.4 m的網格和溝槽微納米結構。最后,獲得了9.7°的穩定接觸角,表明微納米結構帶是超親水的。激光處理后的鋁合金表面呈現出典型的柱狀顯微組織。實驗結果表明,由于空氣模型表面獨特的二維復合結構,柱狀微納米結構實現了超疏水性。埋藏的微孔結構利用開放空腔的毛細作用作為驅動力,賦予超親水特性并產生有針對性的水傳輸。
    此外,Liu 等人舉例說明了一種簡單且廉價的方法,通過在聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 表面直接復制微納米結構,從而獲得通過超快激光紋理工藝獲得的母料復制品的超疏水性。實驗結果表明,亞微米納米結構的層狀結構顯著提高了材料表面的疏水性。通過在通過超快激光織構制造的 304L 不銹鋼參考上疊加微紋理和納米粗糙度,在 PDMS 陰極和陽極復制品上形成疏水性所需的分層表面結構。劉的研究涉及使用超快激光制造微納米結構加工模型,這是一種間接的微通道表面加工方法。另一方面,江等人。已經通過超快的直接激光加工工藝開發了一系列具有特定形狀和尺寸的微槽。使用高斯擴散 PS 激光器在 6061 鋁合金基板上輕松制造了兩個具有不同尺寸凹槽的 U 形微結構。
    微槽的深度和間距與激光加工參數密切相關。納米顆粒形成在微凹槽中,其尺寸從幾十納米到幾百納米不等。此外,納米結構可以進一步增強強度降低效果。最初形成的覆蓋有納米顆粒的微槽是超親水的,經過表面自由能的修飾后變成超疏水的。另一方面,Jan 等人提供了一種飛秒激光源,用于處理不同能量的樣品,形成微米范圍內的周期性能帶結構。隨著實驗中脈沖能量密度的增加,微機械的表面結構也轉變為微烷復合結構。樣品的表面潤濕性也從親水變為疏水。研究表明,微槽的結構對材料表面的水分含量有重要影響。
    Nyack 等人在各種金屬(包括鈦、鋁、銅和不銹鋼)的表面上制造了錐形微納米結構。收縮微納米結構的形成可以通過材料在超快激光輻射影響下的自組裝來解釋。結構的形態如圖11所示。在鈦和不銹鋼上觀察到錐形微觀結構,而鋁表面上的微錐比鈦和不銹鋼更不規則。然而,在可比較的實驗條件下,在銅中沒有發現微觀特征。他們表明,在適當的實驗條件下,金屬的反射率受其原始亮度的控制,反射率非常低(接近于零)。 Ahmmed 還報告了鈦、不銹鋼、鋁和銅暴露在飛秒激光下的微米級和納米級特性。每個觀察到的表面微觀結構都是用四個可調參數的特定組合創建的,并檢查了這些參數對尺寸性能的影響。
    因此,我們發現雖然超快激光產生的微結構具有不同的形貌,但它們的形成機制是相似的,即燒蝕或自組裝。在功能上,微結構通過改變材料的親水性和疏水性,對材料表面的潤濕性有很大的影響。
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