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用于大批量生产中敏感电子元件的超声波焊接工艺

客户案例 GlucoModicum

不同的塑料类型、敏感的电子元件和短的生产循环:为了生产用于 GlucoModicum的新 CGM 系统,需要符合这些苛刻标准的焊接工艺。对于这个具有挑战性的项目,Herrmann Ultraschall 依靠密切的协作和独特焊接工具的开发,实现了理想的焊接工艺。

GlucoModicum

医疗工业

芬兰赫尔辛基

www.sofio.health

GlucoModicum血糖监测仪,采用超声波焊接塑料外壳

应用

可穿戴系统由两个组件组成:可充电发射器和 1 日型生物传感器。该生物传感器由塑料环支撑、纤薄的多层膜制成。 

为了自动生产生物传感器,GlucoModicum 需要一种能够在一个工艺链中解决两个应用的接合技术:

  1. 将薄膜连接到塑料环上
  2. 将电气连接板连接到塑料环的背面

这种连接不仅要可靠耐用,而且要保护敏感的传感器信号,保证最高的光学质量。

超声波卓越工艺背后的技术要求

挑战

  • 薄膜和嵌入式传感器需要可保持组件完整性的极为温和的焊接工艺
  • 薄膜和塑料环由不同类型的塑料组成,因此传统的超声波焊接工艺是不可能实现的
  • 作为针对最终用户的医疗设备,连接的设计必须符合最高标准
  • 高生产量需要极快的焊接工艺

由于接触面积有限、固化时间长以及缺乏工艺安全性,诸如粘合等传统的接合工艺并非可选项。

两人在实验室检查薄膜与塑料之间的超声波焊接连接
超温和焊接工艺保护薄膜和嵌入式传感器
用于血糖监测仪的薄膜塑料部件超声波焊接及焊接组件
含有电子元件的精致薄膜可以粘合到生物传感器的塑料环上
组件和工具的定制设计

我们的解决方案

  1. 组件设计调整: 在与 GlucoModicum 的产品设计师的合作下,外罩被重新设计,以包括最佳导能角。它将超声波能量精确地聚焦在将要建立连接的地方,并保护周围区域。
  2. 开发特殊焊头轮廓: 经过几轮测试后,开发出独特的焊头轮廓,创建必要的密封连接——无需使传感器承受载荷。
  3. 通过特殊底座保护组件: 一种由铸造树脂制成的定制底座,在抑制振动的同时将组件牢固地保持在适当位置。这防止了外观损伤并保护了集成电子元件。
超声波焊接为何具有更多益处

客户收益

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每个连接耗时仅几毫秒
接合过程非常快,不需要预处理或后处理,非常适合大批量自动化制造。
0
为每个接合过程收集的数据点
智能控制软件可以收集每个单独接合过程的丰富数据,实现全面的数字化质量控制。
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% 清洁连接而不使用粘合剂
不使用粘合剂而形成的连接使得产品在皮肤上特别柔和,并且确保良好的表面效果。

“GlucoModicum 花费数年时间开发一种对葡萄糖高度敏感的小型生物传感器。当我们开始探索如何制造产品时,Herrmann Ultraschall 以客户为导向的问题解决方法脱颖而出。他们没有要求我们对自己的产品进行重大更改,而是不知疲倦地迭代和开发适合我们需求的解决方案。他们只对我们原来的生物传感器做了微小的改动,就让其他人所说的不可能成为可能。”

Harri Palomäki,GlucoModicum 运营总监

结果:用于医用可穿戴设备的安全连接

与 GlucoModicum 的合作证明了超声波作为接合技术的灵活性和通用性。它还突显出了经验丰富的超声波咨询专家对于项目的成功有多么重要。根据从每年 2000 多次成功应用中获得的经验,对组件和焊接工具进行了必要的修改,并开发出如下工艺:

  • 保护敏感的电子元件
  • 以最小的材料厚度提供高强度
  • 保证完美的外观
  • 实现最大生产批量
检查用于血糖监测仪的超声波焊接薄膜塑料部件
有经验的超声波顾问对项目的成功至关重要
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客户案例 GlucoModicum
医疗 pdf 471 KB pdf 444 KB pdf 515 KB

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Sascha Mauderer, 销售 PLASTICS
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