生命科学公司MilliporeSigma最近向艾默生求助,原因是热封和超声波焊接未能成功将一种用于生物科学研究的微过滤装置的过滤膜密封到塑料外壳上。
MilliporeSigma为生物科学研究提供微过滤膜,以及用于制造需要高级过滤的高科技医疗设备。一家医疗制造商选择了MilliporeSigma的一种微过滤膜用于其新的微过滤设备。
在测试期间,医疗制造商无法将MilliporeSigma膜成功密封在塑料外壳上。MilliporeSigma的精致过滤膜必须完美密封在塑料外壳上,以过滤掉潜在的微观污染物,以及化学和生物成分。虽然进行了热封和超声波焊接等试验,但都破坏了厚度为125μm的PVDF过滤膜,其孔隙为0.2μm。艾默生利用材料之间的Tg - Glass过渡差异作为优势,通过熔化和流动较低Tg的过滤器外壳材料到PVDF膜的孔隙中,创建一个密封的机械键。
让挑战更加复杂的是,制造商预计每年生产100万件产品。这一目标意味着密封还需要承受大批量生产的要求。
MilliporeSigma需要优化工具和装配过程,解决客户的问题。工程师们对未成功使用的设备、材料特性和焊接规范进行了评估。
为了解决这一问题,工程师们使用了布兰森超声波技术,并使用专利振幅剖面设计了定制的工艺参数,在产生预期结果的同时保护了脆弱的膜免受损伤。使用有限元分析(FEA)的工具和喇叭组件也最大化了高频(40khz)超声焊接的有效性,精确匹配焊接规范与被粘结材料的性能。
使用重新配置的喇叭夹具和新的焊接规范进行的原型测试为MilliporeSigma及其客户提供了预期的结果。设备制造商可以依靠一致的,可重复的,360°密封,可以承受大批量生产的需求和缩短的周期时间,这也降低了整体生产成本。
艾默生工程团队了解将微过滤膜焊接到塑料外壳上所需的科学和艺术。Branson的高频超声焊接和定制的工具和喇叭组装解决方案帮助他们克服了正确地将膜密封到医疗设备的挑战。这些设计特点有助于加速一种新的空气过滤产品的推出。
由于布兰森超声波技术产生坚固的、可重复的接缝和接缝,经得起灭菌过程,并消除了对溶剂或胶水的需要,它不仅解决了医疗无纺布和设备制造问题,而且在减少风险和潜在污染源的同时也做到了这一点。洁净室制造要求可以通过数据监控和存储能力来满足严格的法规要求。
超声波组件可以应用在不同的频率和不同的下压力水平,甚至连接微妙的非织造材料和过滤介质在消费和个人护理产品,婴儿尿布和训练裤,床垫垫,座垫,和覆盖,家庭拖把,清洁产品,一次性真空和过滤袋。
了下:医疗