レーザー溶接
STI ではレーザー溶接技術を利用して、複数の金属部品をレーザービームで溶接してコンポーネントの組立を行っています。レーザー溶接は、比較的低入熱のため、薄い素材やマイクロ・アセンブリなど、他の溶接技術では実現が困難な高品質の溶接を要求する、幅広い微細溶接用途を可能にします。
レーザー微細溶接では、少量のエネルギーを、集光レーザービームとして金属表面に照射します (スポット径≥ 40μm) 。STI では固体 Nd:YAG レーザー光源から発振される２つの100ワットパルスを使用しています。高密度の熱パルスが充填材のない継手の金属を溶解します。微細溶接は部品の正確な配置と、部品間の充分な接触を確保するために顕微鏡下で行われます。
レーザー溶接の利点
3層の重ね溶接
- 供給エネルギーに比例する溶接の深さと細さ
- 熱影響が最低限のため、レーザー加工後の工程を削減
- 溝が小さい (0.05～0.1mm) ため、充填材が不要
- 作業しにくい部分の正確な溶接
- 溶接強度が高く、無孔質で密封性
- 多彩な素材と板厚の溶接
- 高速溶接 - 経済的な生産速度
継手の構成 - 溶接形状
CNCレーザー溶接は、レーザー加工しにくい部分の部品の接合と、重ね継手、突合せ継手、かど継手を含むほとんどの継手構成の溶接に対応し、複雑な形状の正確な自動組立を可能とします。
溶接部品間の溝が小さい (< 0.1 mm) と溶接の質が向上します。STI ではスポットサイズ、レーザービーム強度、パルス反復 (周波数)、パルス重畳、部品間の溝の制御などの溶接パラメータを緻密に制御することによって、特定の用途や詳細な製品仕様に合わせてレーザー溶接工程を最適化しています。
X線不透マーカーの混合金属スポット溶接
金マーカーのレーザースポット溶接
| 生体適合性金属 | マーカー (貴金属) |
|---|---|
| ニッケルチタン (ニチノール) コバルトクロム L605 / MP35N ステンレス316LVM |
金 Ta (タンタル) Pl-Ir (プラチナ・イリジウム) |
| スポット溶接径 | 0.04～0.1 mm |
ステントのような小型医療機器のX線可視性は、サイズが小さいものほど低いため、X線不透過性を増強する必要があります。下図は金マーカーによるニチノール製ステントのX線可視性向上を示しています。
金マーカーのX線可視性
X線不透過性マーカーは、金、タンタル、プラチナ・イリジウムのような貴金属からできています。マーカー・スリーブはリベットで留めることができ、ディスク形状は、最小スポット径40ミクロン (0.04 mm) の特殊小穴に溶接されます。
レーザーシーム溶接
CNCレーザー溶接は、軸動作とレーザー制御を合体させたもので、連続的な形状に沿って一連のパルスを均等に当て、薄いシーム溶接を形成します。パルスの重複率が密封の質を左右します。
外科用クギのシーム溶接
STI では埋め込み型機器の密封や、小型切断・検査器具の内視鏡管部への溶接を行っています。一般的な用途として、内視鏡および関節鏡下の手術器具があります。
STI はまた、レーザーシーム溶接を用いて様々な機械性特性を持つ複数のコンポーネントから製品を組み立てています。たとえば、外科用クギの生産では、工場での圧縮と髄内拡張に対応する焼きなましを施した管に構造的強度を与える硬化棒部のレーザーシーム溶接が行われます。