华焯激光正式参评“维科杯·OFweek2024年度激光行业最佳仪器及设备技术创新奖”

时间: 2024-08-03 04:19:11 |   作者: 新闻资讯

  华焯激光正式参评“维科杯·OFweek2024年度激光行业最佳激光仪器及设备技术创新奖”

  “维科杯·OFweek2024激光行业年度评选”由高科技行业门户OFweek维科网主办，维科网·激光承办，活动旨在表彰激光行业具有突出贡献的优秀产品、技术及企业、人物，鼓励更多企业投入技术创新，同时为行业输送更多创新产品、前沿技术，以提高生产力、经济效益，给用户更好的提供更大便利，引导行业良性快速发展。

  本次评选活动2024年8月5日－8月14日为网络投票阶段，并将于2024年8月28日在深圳福田会展中心（7号馆）举行盛大的颁奖典礼。

  其中，宁波华焯激光设备有限公司已正式参评“维科杯·OFweek2024年度激光行业最佳激光仪器及设备技术创新奖”。

  产品推出年份／开发背景：本产品针对传统采用医疗粘结胶水对输液点滴管进行粘接的方法，存在成本高、生产效率低、劳动强度大、产品有效期短的问题，开发出一种高效、高强度、清洁、低成本、自动化程度高的多光路输液点滴管激光焊接机，解决输液点滴管的行业痛点，促进产业升级转型，提升公司效率，降低企业成本，提升我国输液点滴管在国际上的竞争力。推动医疗智能制造装备产业的发展，同时形成示范效应，促进各个相关领域产业升级。

  根据承载单位的实际产业需求，引入高端制造装备研发创新团队，集聚世界一流水平的激光智能装备研发专业人才资源，并为我市培养一批激光智能装备的研发和产业化人才，打造宁波市新一代激光智能装备研发创新团队，为产品优化设计和激光智能装备一体化研究提供良好的基础，推动我区激光智能装备产业的进一步发展。

  产品扼要说明：产品基本功能:输液点滴管一般由静脉针或注射针、针头护帽、输液软管、药液过滤器、流速调节器、滴壶、瓶塞穿刺器、空气过滤器等八个部分连接组成。其中，静脉针、药液过滤器、瓶塞穿刺器、空气过滤器等部件均采用输液软管连接。输液软管的刚性低、易变性，输液软管的材料大多为透明的PE、PVC等塑料。本产品的基本功能是完成静脉针、药液过滤器、瓶塞穿刺器、空气过滤器等部件与输液软管之间的焊接。具体包括如下功能：

  ④ 辅助功能：能够实时监测焊接过程信息，筛查不合格品；人机界面、产品计数等；包含可调节夹具，能适应不同类型的输液管焊接。

  产品应用领域：产品主要使用在于医疗领域的输液管焊接，属于专机专用，在满足医疗卫生要求前提下，提高输液管的生产效率、降低生产所带来的成本、提升产品有效期。

  本产品面向医疗行业对一次性输液点滴管透明塑料激光焊接技术的迫切需求，针对高性能半导体激光器、光路系统的自主性不足等问题，结合产品承担单位已有技术基础，拟开展高功率高光束质量半导体激光器、多功能激光传输光路系统研发、双层透明塑料焊接机理及工艺研究、透明塑料激光焊接高端智能装备开发、塑料激光焊接装备推广与产业化。形成“ 关键技术-机理与工艺-装备开发与产业化”的研究主线)新技术、新设计和新工艺应用情况

  根据透明热塑性塑料对不同波长的吸收率，开展800-1000nm和1700-2000nm波长的半导体激光器研发，攻克半导体材料外延生长工艺、半导体激光波导结构的设计、腔面特殊处理技术、高亮度合束技术、热管理与温度控制等关键技术，形成输出功率10-200W、光束质量因子M2小于1.2 的高功率高光束质量半导体激光器的设计的具体方案。其中，输液管对1700-2000nm波长的激光吸收率可达50%。

  根据瞬态热传导理论，结合不同焊接方式透明塑料激光焊接的能量传输原理，建立透明塑料激光焊接多物理场耦合模型，对透明塑料激光焊接过程的温度场、应力场、焊缝尺寸、焊接缺陷等进行精确预测，揭示不同焊接方式透明塑料激光焊接机理，并验证和修正激光器和激光传输光路系统的设计的具体方案。基于多物理场模型，研究不同工况下的焊接参数对焊接质量的影响规律，采用多目标优化算法，对焊接参数进行工艺参数优化，获得焊接效率高、焊接质量好的焊接工艺窗口，建立了绝大部分透明塑料焊接工艺数据库。

  由于激光头数量较多（7个及以上），采用激光头旋转的方式很难，在焊接过程中只能采用输液管旋转。然而，输液管的焊点多、材质较软，难以同时旋转和夹紧；此外，由于激光头不动，需要在旋转过程中不遮光，每个焊点的相位相同，保证输液管整圈的焊接效果一致。公司开发了输液管旋转焊接专用夹具，如图4所示。为保证每个焊点的相位相同，采用一个电机通过输入轴带动整根输液管旋转；为解决输液管材质较软难以同时旋转和夹具的问题，在每个焊点都输入旋转动力；为保证焊接过程不遮光，在每个焊点采用输入齿轮、过渡齿轮和开口齿轮的组合传动方式，实现整圈的焊接效果一致。

  针对常用透明塑料对于800-1000nm波长的激光吸收率较低，添加吸光剂会增加成本、影响外观等问题，开发1700nm-2000nm波长的激光器，设计适宜的激光传输光路系统，实现双层透明塑料清洁、无添加的有效焊接，解决了塑料激光焊接的行业难题。

  根据输液管的焊接要求，采用多光路焊接方式，对输液管多个焊点同时焊接。由于输液管每个焊点的旋转速度一致，然而每个焊点的直径和却不一致，因此，在透明塑料激光焊接数据库的基础上，通过协同控制，对每一个焊点设置不一样的功率、光斑直径等参数，最终实现高一致性多光路激光焊接技术。该技术能推广到其他的多光路焊接领域，在满足焊接一致性的情况下，大幅度提高焊接效率。

  (3)与国内外类似产品在性能、功能、技术指标等方面的综合比较，对比分析存在的优势和劣势

  目前，国内输液点滴管基本采用医疗粘结胶水把多段输液软管与注射针、针头护帽、药液过滤器、流速调节器、滴壶、瓶塞穿刺器、空气过滤器等零件连接在一起，达到密封和一定的抗拉强度的效果。尚未见到关于采取了激光焊接对输液管进行焊接的相关报道。

  设备的市场需求分析:开发多光路输液点滴管激光焊接机和医用塑料激光焊接工艺与机理的研究，在此基础上实现产品的商品化、实用化、产业化，促进研究成果的进一步推广，提供人们日益随着生活水平的提高所追求的环保、美观、耐用、轻便、实用、便宜，并大范围的应用于医疗耗材及器械所有的领域中的高端塑料焊接产品，促进新型塑料材料和新型塑料制品在医疗领域中的发展，提高行业的核心竞争力，为我们国家的经济可持续发展和稳定增长以及促进国民就业方面具有如下显著社会意义：（1）建立常用医用热塑性塑料激光焊接优化工艺数据库，深入研究塑料激光焊接过程与机理，掌握塑料激光焊接的关键技术，逐步赶上塑料激光焊接的国际领先水平，为塑料激光焊接的应用的推广和产业化应用提供重要保障。

  （2）开发多光路输液点滴管激光焊接机逐步取代传统的塑料焊接方法与装备，开发独立的CNC数控系统，拥有独立知识产权，打破国外对精密塑料激光焊接技术的封锁，达到国际顶尖水平，有效的解决我国高的附加价值塑料零件主要依赖进口的现状，加大高端塑料产业等支柱产业的国产化，有利于我国塑料产业逐步实现自主品牌和自主开发的战略目标，是现代化工业进程上的重要力量。通过本产品的实施，十分有利于提升我市塑料企业生产精密、复杂、高的附加价值产品的加工水平，有利于这一些企业从过去的技术粗放型向技术密集型转变，加速我市塑料设计制造技术的提高。

  （3）推动医疗人机一体化智能系统装备产业的发展，同时形成示范效应，促进各个相关领域产业升级。智能制造是宁波市重点发展的产业，根据承载单位的实际产业需求，引入高端制造装备研发创新团队，集聚世界一流水平的智能装备研发专业人才资源，并为我市培养一批智能装备的研发和产业化人才，打造宁波市新一代智能装备研发创新团队，为产品优化设计和智能装备一体化研究提供良好的基础，推动智能装备产业的进一步发展。

  （4）以输液点滴管的生产为突破点，在医疗行业内树立智能化塑料激光焊接应用的典范。塑料激光焊接技术的应用，可全方面提升了公司竞争能力，带动产业生产模式的转变，提高生产效率及产品质量，优化人力资源结构，降低生产所带来的成本，同时改善了工作环境，有利于保护工人健康。有利于我市现有塑料企业发挥规模优势，形成产业集群，增强模具产业市场竞争力，促进塑料产业的壮大与发展。促进和带动我市整个医用耗材及医疗器械等相关行业做大做强并参与国际竞争，扩大就业，增加税收；促进我市产业体系优化升级，提高我市工业产业竞争力，成为中国制造业强市，推动我市经济协调、稳定、快速向前发展。

  本届“维科杯·OFweek2024激光行业年度评选”活动于8月5日开始步入火热的“网络投票及专家评选”阶段，这一阶段用户可登录活动官方网站，对入围参赛企业、产品做投票；评委团将对入围名单进行多次讨论，并参考网络投票意见，审定最终获奖名单。

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