PU247 - Plásticos Universales

SOLDADURA 43 desarrollada por Branson. El proceso STTIr difiere de otras tecnologías láser, como la de 'Track and trace', porque utiliza una serie de diodos emisores láser para calentar toda la superficie de soldadura al mismo tiempo. Este proceso, el mismo utilizado por muchos fabricantes de artículos médicos para producir productos microfluídicos y de administración de fármacos, garantiza un calentamiento preciso y reduce la fuerza de sujeción necesaria para el ensamblaje. Las soldaduras resultantes sonmuy precisas, con una "profundidad de colapso" tan estrecha entre las super- ficies de las piezas que se pueden lograr soldaduras prácticamente invisibles. Tradicionalmente, este proceso requería que los conjuntos de plástico estuvieran compuestos por una pieza de plástico 'transparente' o 'transmisivo' y una segunda pieza de plástico 'oscuro' o 'absorbente'. Este requisito garantizaba que, al aplicar la energía láser, la energía calorífica del láser pasara a través de la parte transmisora y se acumulara en la zona de soldadura de la pieza absorbente. Allí, el calor podría ablan- dar los bordes de acoplamiento de ambas piezas, lo que permitiría unirlas mediante una fuerza de compresión en un conjunto soldado limpio y sin partículas (ver la ilustración 1). Ahora, gracias a una reciente innovación en el proceso de soldadura por láser, es posible soldar dos piezas de plástico ópticamente transparentes fabricadas con una amplia gama de materiales poliméricos para aplicaciones médi- cas y de otro tipo. Esta innovación combina la tecnología de soldadura por láser Branson STTIr de Emerson con la tecnología de deposición por pulverización ultrasónica de precisión de Sono-Tek. El gran avance abre nue- vas posibilidades de diseño para los fabricantes de dispositivos médicos, sistemas de administración de fárma- cos y productos de pruebas in vitro. El nuevo proceso de soldadura por láser 'transparente sobre transparent supera la limitación tradicional de pie- zas transmisivas/absorbentes al tratar con precisión una de las dos piezas de contacto 'transparentes' con un absor- bente al láser biocompatible antes de la soldadura por láser. El absorbente se compone de micropartículas de colorante pigmentario o negro de carbono que están suspendidas en un fluido portador, como alcohol iso- propílico o acetona. El absorbente se puede agregar a la resina como un masterbatch antes del moldeado, se puede aplicar a las piezas moldeadas usando la impresión con almohadilla, o para una máxima precisión, se puede aplicar a piezas individuales usando equipo de depo- sición por pulverización ultrasónica. La deposición por pulverización implica el uso de un pulverizador de preci- sión por ultrasonidos para depositar el tinte que absorbe el láser de una de las piezas acopladas, lo que crea un patrón de pulverización de una anchura de tan solo 0,5 milímetros. Cuando se deposita utilizando una frecuencia ultrasónica y un patrón de pulverización óptimos, el fluido por- tador se desprende prácticamente, lo que deja un patrón preciso de partículas que absorben el láser, de una micra o menos, en la superficie del termoplástico. Durante el proceso de soldadura, estas partículas absor- ben la energía láser y las consume. De esta manera, se libera energía térmica que se conduce a través de la zona soldada de las piezas de unión que luego se unen mediante la fuerza de compresión. Los objetivos típicos son la superficie interior de una junta machihembrada, o la superficie interior de una junta en "doble V" en una de las piezas de unión (consultar la Ilustración 2). Al depositar con precisión el absorbente dentro de juntas cerradas como estas, no solo se concentra el calor generado por el láser necesario para producir la fusión de pieza a pieza, sino que también se crea una "trampa de rebabas" que contiene el área tratada de la fusión, aislándola de cualquier ruta de flujo. Esta nueva tecnología de soldadura por láser de plásticos transparentes es capaz de producir trayectorias de fluidos complejas de forma fiable, a la vez que mantiene relaciones de aspecto superiores en el paso sub- milimétrico de las trayectorias de flujo. .965mm .762mm .381mm 1mm 5mm .965mm .762mm .381mm 1mm 1mm Fluid Path Ilustración 2: Ejemplo de junta láser machihembrada que muestra el amortiguador láser biocompatible y la zona de contención de rebabas.