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超聲波焊接方法在醫用塑料製品中的應用



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    超聲波焊接方法在醫用塑料製品中的應用

    2021-12-15 17:53
    目前,塑料作為一種十分重要的材料在醫學領域得到了廣泛應用。從藥品、藥劑的包裝,到一次性使用醫療器械(如輸液瓶、注射器、導管等),再到非一次性醫療設備(如計量器、外科儀器等)中的應用都有塑料的蹤影。這些醫用塑料製品對人類疾病的診斷、治療、監護及保健發揮著重要作用,是醫療器械不可缺少的組成部分。

    近年來我國醫用塑料工業發展很快,平均每年以15%一20%的速度遞增。但國內醫用塑料是一個新興的產業,起點較低,與國外先進國家相比差距還較大。主要原因是產品技術結構落後,大多數材料和產品的技術性能尚屬中低檔產品,且相當多的產品未形成規模經濟的產量,全員勞動生產率低下,缺乏市場競爭能力。為了提高我國醫療器械產品的技術水平,推動醫療器械產業的發展,國家科技部已將“醫療器械關鍵技術研究及重大產品開發”列為“十五”國家科技攻關計劃重點項目。在國家及各地方相關的引進政策性扶持項目中,新型醫用導管也赫然在列。發展醫用塑料製品特別是醫用導管的重要性由此可見一斑。而醫用塑料導管製品中介人導管無疑是發展勢頭最為迅猛的製品。使用醫用導管特別是使用具有特別診治功能的介人導管時,一般根據接觸部位的不同,對其材質、柔軟度等有不同的要求,這就對塑料的連接技術提出了較高的要求。目前塑料的常用連接方式有粘接、機械連接、焊接等,其中焊接是重要的一種,它具有連接強度高、表麵連續性好、應用範圍廣、工藝簡單、可實現機械化、生產效率高等優點,得到了廣泛應用。
     

    超聲波焊接方法在醫用塑料製品中的應用


    超聲波焊接的原理是以15-40kHz的頻率造成高速振動,使塑料與塑料的對接麵因摩擦生熱而融合;若用於塑料與金屬的焊接,可在不足1S內將金屬焊接於塑料駁口內。當超聲波作用於熱塑性塑料的接觸麵時,每秒幾萬次的高頻振動把超聲能量傳送到焊接區。由於兩焊接件交界處聲阻大,因此會產生局部高溫,接觸麵迅速熔化,在壓力作用下融合為一體。當超聲波停止作用後,讓壓力持續作用幾秒鍾,使其固化定型,這樣焊接強度可接近原材料的強度。

    超聲波焊接是一種新穎的塑料二次加工技術,以其高效、優質、美觀、節能等優勢而發展起來。超聲焊接使用範圍廣,可實施的方法多,如平麵焊接法、鉚接法、點焊法、鑲嵌法等。

    超聲波焊接已應用於血液透析器、血漿采集器等醫用製品的製作中,如血漿單采離心分離器的杯體與壓蓋的焊接,采用此種焊接法替代了化學粘合,解決了離心杯高速旋轉時引起的粘合劑融化現象,取得了良好的效果。此外,在醫用防護口罩、防護服、輸液器、球囊擴張導管的製作過程中也常采用這種方法。

    隨著科技的進步和醫用塑料製品質量的提高,焊接技術發展迅速,除上述超聲波焊接方法外,還有一些其它形式的焊接方法如熱風焊接、射頻焊接、旋轉焊接等也在醫用製品的生產中得到了應用。

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