Kunststoffschweißen
Es gibt eine Vielzahl an Kunststoffschweißtechnologien und die Hauptmethode von Carville basiert auf dem Diffusionsschweißen, mit dem wir seit den 1960er Jahren Pionierarbeit leisten – alles begann mit Instrumententafeln für die Luft- und Raumfahrt sowie kommerziellen Anwendungen, einschließlich des berühmten Concorde-Flugzeugs. Carville hat seitdem über 1,5 Millionen geschweißte Verteilerblöcke in die ganze Welt geliefert.
Diffusionsschweißen von Kunststoffteilen
Der Diffusionsschweißprozess ermöglicht die Verbindung von Kunststoffmaterialien auf molekularer Ebene, um eine „reine“ Verbindung oder Schweißnaht ohne die Verwendung von Klebstoffen herzustellen. Dies wird hauptsächlich durch eine Kombination aus Wärme, Druck und Zeit erreicht. Dieser Prozess hat einen großen Vorteil gegenüber Klebelösungen, da diese oft als Verunreinigungen angesehen werden, insbesondere, wenn die Methoden zur Herstellung von Verteilerblöcken für sensible Anwendungen wie Medizinprodukte oder In-vitro-Diagnose-Anwendungen (IVD) zum Einsatz kommen. Klebeverbindungen sind zudem weniger konsistent und laufen häufig in die Kanäle und Spuren aus und erschaffen tote Bereiche, in denen sich kein Klebstoff befindet, sowie inhärente Schwächen. Ein weiterer bedeutender Vorteil des Diffusionsschweißens besteht darin, dass die mechanischen und thermischen Eigenschaften des geschweißten Produkts einem gleichwertigen soliden Block des Kunststoffs sehr ähnlich sein können. Eine zukünftige Wärmeausdehnung oder Schrumpfung hat keine nachteiligen Auswirkungen und die Torsions- und Zugfestigkeit kann über 96 % des gleichwertigen Grundwerkstoffs betragen. Bei durchsichtigen Materialien wie Acryl / Perspex / Plexiglas / Lucite (PMMA) kann es eine vollständig durchsichtige Verbindung erzeugen, um die Sichtprüfung von Flüssigkeitsproben in den Kanälen oder die Integration in optische Sensoren zu ermöglichen. Carville entwickelte das Diffusionsschweißverfahren stetig weiter und fertigte so in den 1980er Jahren den weltweit ersten geschweißten Kunststoff-Verteilerblock für eine medizinische Anwendung (Hämatologie).
High Accuracy Diffusion Bonding (HADB, dt: Hochpräzises Diffusionsschweißen) von Kunststoffteilen
Carville entwickelte mit den Jahren den HADB-Prozess als eine innovative Erweiterung des Diffusionsschweißprozesses. Er wurde erstmals 2009 kommerziell genutzt und bietet eine äußerst präzise Merkmalausrichtung und Kanalintegrität mit einer sehr starken Verbindung über mehrere Schichten hinweg. HADB eignet sich ideal für mehrschichtige fluidische Verteilerblöcke aus Kunststoff und ermöglicht 3 komplexe dimensionale Flüssigkeitskanäle. Der Prozess wird immer häufiger eingesetzt, um traditionelle quergebohrte Verteilerblöcke aufgrund der massiven Designflexibilität und der Freiheit in Bezug auf begrenzte Bohrzugänge, Stopföffnungen und Ventilpositionierung zu ersetzen.
Die Nachfrage für fluidische Anwendungen ist speziell im Bereich von Medizinprodukten und Life-Science-Ausrüstungen gestiegen und es werden kleine, mikrofluidische Geräte, engere Toleranzen und viel komplexere Verteilerblöcke gebraucht. HADB liefert immer wieder eine Lösung für diese Anforderungen. Der Prozess kann auf Materialien wie Acryl / Perspex / Plexiglas / Lucite (PMMA) und Polyetherimid (PEI) angewandt werden. Der HADB-Prozess von Carville liefert:
- Kleinere Spurgrößen von nur 150 Mikrometern
- Höchst präzise Spur- und Merkmalausrichtung
- Minimale Materialbelastung
- Mehrere Kanalformen, Mischkammern und Profile
- Integration von Sensoren und Komponenten
- 100 % wiederholbarer Prozess
- Mehrere Schichten
Carville fertigt und liefert jetzt viele tausend HADB-Verteilerblöcke und mikrofluidische Systeme an Kunden in Europa, Asien und den USA.
Kontinuierliche Innovation des Kunststoffschweißens
Carville innoviert auch weiterhin Kunststoffschweißtechniken mit verschiedenen Materialien, Umhüllungen und anderen Technologien. Wenn Sie also eine herausfordernde Anforderung an die Produktentwicklung haben, kontaktieren Sie uns unter sales@carville.co.uk, um Ihr Projekt zu besprechen.
Kunststoffverklebung
Wo angemessen verwendet Carville für bestimmte Einsätze, Merkmale oder Multi-Planer-Verbindungen auch Polymerisationsklebstoffe, UV-Härtungslösungen oder Klebstoff, um starke und optisch klare Verbindungen zu schaffen, die kosmetisch ansprechend sind. Es ist wichtig, dass anhand dieser Methoden verbundene Kunststoffe auf geeignete Weise wärmebehandelt werden, um interne Materialspannungen zu beseitigen. Wird keine Wärmebehandlung angewandt, kann dies dazu führen, dass das Material aufgrund des Lösungsmittels reißt.