微加工技术-金属的激光焊接手术器械、植入物以及先进医疗器械对于显微连接合金的需求使激光焊接技术在器械研究、开发和批量生产中的应用日益广泛。本文将介绍这种焊接技术的优点以及激光焊接中使用的激光种类。http://hotemed.com激光焊接是一种高速、可重复的焊接技术，加工质量高，结果稳定。该技术易于自动化，可形成坚固的连接，可用于植入器械的缝焊密封或者部件间的点焊固定。企业采用激光焊接技术加工某一部件后，往往会发现通过改变产品设计，使其适合激光焊接操作，可使更多产品得到改进。这种改变可包括优化激光焊接连接界面，确保设计中兼顾了部件组装方式、激光穿透性以及激光束的路径；或者还可用激光焊件代替螺钉、铆钉及其他紧固件。然后就可根据企业内部的激光焊接能力开发新的产品设计。www.87hx.com利用激光焊接可将微型部件连接起来。例如：可通过激光焊接设备的点焊功能将直径50微米以下的两根导线连接起来。该方法热量输入少，受热区域小，因此可在低热量输入条件下精确地将导线、箔片和弹簧圈等微型部件永久性地连接起来，而且保证焊件几乎不发生任何变形。图1显示了精细导线焊接的情况。与钨惰性气体(TIG)或等离子焊接相比，激光焊接的热量输入和焊接位置更易控制，而且该加工过程为非接触式操作，可减少设备维护需求，避免工具磨损。激光的选择根据应用需要选择合适的激光似乎难度颇大。但实际上，大多数激光焊接都适合采用脉冲YAG激光，其平均功率最低为20W，而最高可达500W，适合高速、深度穿透式焊接。脉冲YAG激光具有点焊所需的高脉冲能量。该激光可用于部件的气密封接，通过将脉冲重叠80%以上，可在部件上形成平坦光滑的缝焊。进行金属焊接时，通常优先选择YAG激光，而不选择二氧化碳激光，后者更常用于深度穿透式焊接（汽车和重工业领域）或者金属板的激光切割。在精细焊接操作中，二氧化碳激光的热量输入通常高于YAG激光，产生的变形也更显著。新近问世的纤维激光波长与YAG激光接近，具有很高的输出光束品质。该激光可聚焦在直径不到15微米的焦点上，适用于精细焊接操作。纤维激光峰值功率有限，除非平均功率较高，否则无法进行深度穿透式焊接；但是低脉冲能量焊接带来的稳定性使其具有一定的优势。需要进行焊点直径100微米以下的极精细焊接时，激光器必须具有稳定的平均输出功率，或者能在脉冲模式下确保各个脉冲具有可重复的脉冲能量。适合激光焊接的材料图1.直径0.25mm精细不锈钢导线的激光焊接。一般而言，只要材料的冶金性能适合焊接，就可进行激光焊接。医疗器械制造业中最常用的材料是生物相容性合金。不锈钢、钛、钴铬合金、铂和镍钛诺等形状记忆合金均适合激光焊接。有些通常认为难以焊接的材料，如钛和铂，却可方便地利用激光进行焊接。焊接钛材料时，最重要的一点是避免焊件与空气中的氧气和氮气接触。根据加工部件不同，可以采用气嘴导引氩气（氩气是钛焊接时最常用的屏蔽气体）屏蔽焊件，或者将部件置于充有纯氩气的干燥手套箱中。起搏器就是一种通常采用激光焊接进行加工的钛植入物（如图2所示）。图2.采用激光气密焊接的钛起搏器。激光系统解决方案根据焊接部件尺寸和几何形状的不同，目前有多种激光焊接系统解决方案可供选择。加工极精细部件时，必须准确定位激光焦点，而且部件固定重复性要求高，因此可以使用显微镜下手动激光焊接的方法。如果要进行自动化加工，可采用带有模式识别功能的视觉系统，纠正部件定位中的任何差错。新型全包式焊接系统带有计算机数字控制功能，采用集成“一体化”外壳，小型企业也可利用该系统进行激光焊接，而且成本合理。未来趋势激光焊接系统的发展趋势是改进脉冲间的可重复性以及进行实时闭环功率控制。此外，无论激光器作为独立的设备还是中央控制生产单元的一部分，都可将其操作界面和“联网性能”设计得更为直观易懂，提供易用性，改善设备性能。激光焊接不是一个新生事物，这方面的知识库仍在不断扩充，并且逐渐将激光焊接技术推向主流制造领域。激光焊接器往往是生产流程中维护需要最少的一部分，而且往往也是车间里正常运行时间最长的设备。