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激光焊接技术在焊接微流控部件的优势

时间:2023-04-28 15:46  阅读:1607
在微流控系统中,常用到各种连接配件,如连接管、接口等,这些连接配件对微流控系统的完整搭建至关重要。通过连接配件之间的简单连接,可以在降低微流控系统的复杂度的同时确保实验结果的准确性。在连接过程中需要用激光焊接技术,下面来看看激光焊接技术在焊接微流控部件的优势。

传统的制造工艺在面对微流控芯片时,往往存在诸多问题,特别是集成在芯片中的微通道需要介质密封,超声焊接,热压键合等方法都无法达到微通道的密封精度。采用近红外激光进行激光投射焊接固然能够从精度上达到要求,但却对材料选择有着严格要求。

光纤激光器则采用1940nm波段的红外光,能够有效的被PC,PMMA等透明材料吸收,从而减小了热影响区在整个芯片上的垂直扩展,可提供宽度仅为 100 µm 的精细焊缝,在对聚碳酸酯部件的测试中已经证明,此产品不仅能够解决(透明+透明)的全透明塑料焊接问题,在面对(透明+黑色)的焊接方式时,也能够有效的提高焊接精度,重复性及可靠性,进而助力微流控芯片的广泛应用。

激光焊接技术在焊接微流控部件的优势:
1.操作简便,生产周期短,设备和工装成本低,维护方便。
2.作为一种非接触焊接,不会损坏周围材料或敏感电子设备。
3.具有灵活地操控性,通过计算机软件控制激光、光纤输出激光,可焊接尺寸较小或外形复杂(甚至三维)的制品。
4.与热板和热空气焊接相比,热应力低,无焊渣,行刺少。

5.与超声波和振动焊接相比,机械应力低,不损伤表面,无焊渣,工装成本低。
6.可将许多不同种类的塑料材料焊接在一起,如PC和掺杂30%玻璃纤维的PBT。
7.焊缝精密、牢固,不透气且不漏水,密封性能好。
8.无残渣生成,因而能将焊件紧密地焊接在一起。

激光掩模焊接过程采用线性激光束,掩模部分屏蔽流动通道。当激光束扫过芯片时,需要焊接的部分被焊接,流动通道不会受到影响,因为掩模会阻挡激光。掩模焊接的焊接精度(焊丝边缘至流动通道)可达0.1mm这种精度可以满足大多数临床微流体芯片的要求。

以上就是激光焊接技术在焊接微流控部件的优势。激光焊接除了可以应用在微流控芯片,激光焊接机在医疗器械行业的应用的也是非常的广泛。 一些塑料生产商积极研究开发有助于改善激光透射率及吸收率的新材料,并取得了可喜的进展,为激光焊接技术带来更广阔的应用前景。