医用分泌物罐的焊接难点

难焊材质、较大的部件尺寸和较高的强度/密封规格要求，对于医疗技术制造商来说非常具有挑战性，Herrmann Ultraschall 的超声波实验室能够解决这一难题。

聚乙烯 (PE) 是一种非常软的塑料，会极大衰减超声波，因此需要大于 40 μm 的高焊接振幅来熔化材料。超声波发生器能够在很长一段时间内提供高而可靠的功率，因此可以使用超声波实现此类焊接应用。

部件尺寸对焊接效果也有很大影响，因为尺寸越大、越复杂，就越难将超声波正确传递到焊线位置。

所述应用涉及 PE 材质的分装储罐，例如医院用于收集体液的分装储罐。挑战在于将高密度聚乙烯 (PE - HD) 制成的盖子焊接到由 PE - HD 和 PE - LD 混合制成的主体上。这种高难度的需求一般通过热板焊接来解决。然而，该技术不能提供足够的质量相关过程数据，无法满足医疗技术等行业严苛的生产需求。而超声波焊接则成功完成了项目，并满足客户和市场对医疗技术零部件的所有需求。

客户需求如下：

• 由于该容器在医院用于收集体液，所以盖子和容器必须牢固地焊接在一起。因此，容器必须能承受 1.5 m 的高度跌落和 0.8 bar 的压力冲击。
• 环形焊接接头需要一种均匀转换高振幅的焊头设计。
• 焊接的效果必须没有痕迹，并且需要对焊接工具进行精心的加工。
• 高度可调夹具可用于不同高度的产品线。
• 工艺验证和可追溯性 

焊接压力分析和参数的图形化显示

超声波焊接的一个优点是其丰富的参数化和可视化显示。本项目使用的超声波焊接机 HiQ DIALOG 6200 提供多达三段焊接压力以及 15 英寸显示屏。具备在加工过程中改变焊接压力的能力，支持焊接要求苛刻的材料和几何形状。 

焊接过程的进度也可以在显示屏上看到。控制系统用户界面上的可视化显示偏差，并优化焊接过程。连接速度曲线的过程（焊接深度随时间的变化）在这里是一个决定性的指标。通过参数图计算；

― 焊接深度

― 振幅

― 频率

― 功率

― 压力

，Herrmann 的实验室团队成功地完成了高难度的过程设置。

大功率发生器

全数字超声波发生器提供 6200 瓦功率，每秒记录 20 个以上的读数 10000 次。这样可以更快、更灵敏地控制焊接过程，从而使整个焊接过程更具可复制性。输出振幅可在 1 - 100 % 范围内连续编程，即使是高阻尼系数的塑料材料也可以精确匹配。采样率在兆赫 (1 μs) 范围内的控制电子设备可确保在所有操作条件下具备精确的振幅恒定性，如目前的环形焊缝和材料所需的高振幅。 

可追溯性跟踪软件

医疗技术的重要需求之一是过程的安全性和可追溯性。Herrmann Ultraschall 提供一个集成的 FSC 软件模块，可以在电子审计跟踪中记录系统参数和用户操作的变化。结合 DataRecorder 软件模块，可将工艺结果直接从超声波发生器永久存储在 PC 机上，焊接和用户操作（如参数变化）均可完整记录，从而形成完整的生产日志。